第二章 运动与能量
第三节 运动的速度
【目标】
1．知识与技能：
(1) 知道如何比较物体运动的快慢；
(2) 了解速度的概念，能用速度描述物体的运动；
(3) 理解速度公式，能用速度进行简单的运算；
(4) 通过对物体运动快慢的分析比较，培养学生的分析概括能力和初步的探究能力；
(5) 培养学生理论联系实际、应用物理知识解决实际问题的能力。
2．过程与方法：
(1) 实例分析、对比、讨论；
(2) 初步体会双元相关物理量建立的一般思维方法。
3．情感、态度与价值观：
结合刘翔获得奥运会冠军的事例，对学生进行爱国主义教育。
【重点难点】速度的得出和理解是本课的重点与难点。
【方法】 启发、讲解、讨论。
【实验教具】电脑多媒体、投影。
【教学课时】 2课时
【教学过程】
一．新课引入
观看录像，问：大家看哪个动物跑得快呢？学会回答
要知道哪个动物跑得快，我们必须要比较。如何比较运动的快慢呢？本节课我们来研究这个问题。
二．进行新课
1、怎样比较物体运动的快慢？
学校的运动会上，田径赛跑正在进行，你怎样判断谁跑得快呢？让两学生分角色来作判断。
(1)假如你是观众，你怎样判断谁跑得快呢？
学生回答：看谁跑在最前面。
(2)假如你是裁判，你怎样判断谁跑得快呢？
学生回答：看谁先到达终点。
教师总结：上面的从两个不同角度来比较物体运动快慢，都是正确的，只是比较的方法不一样，第一种是用“相同时间比路程”，第二种是用“相同路程比时间” 。
（1）比较方法：① 相同时间比路程。② 相同路程比时间。
两种方法，在物理学中我们采用观众的方法，即用“相同时间比路程”。同时引入一个物理量来表示物体运动的快慢，这就是速度(velocity)。
（2）速度：
①物理意义：速度是表示物体运动快慢的物理量。
②定义：在物理学中，把单位时间内通过的路程叫做速度。
即：速度= 如果用符号v表示速度，s表示路程，t表示时间，则上面的公式可写成
计算公式：
单位：米/秒(m/s)、千米/时(km/h)
知道了公式，我们还需要知道速度的单位。速度的单位是由路程和时间的单位合成的。如果路程的单位用米，时间单位用秒，速度的单位就是“米/秒”，这是速度的主单位。在交通中还有一个单位“千米/时”
读法：如汽车1秒内通过10米的路程，记作“10 m/s”读作10米每秒。
提问：反过来，如果知道一物体的速度是500 m/s，它的意思是什么呢？
学生回答：这个物体1秒内通过的路程是500米。
算算看：1 m/s的速度与1 km/h的速度比较哪个大?
所以1 m/s>1 km/h
提问：如果各个速度的单位不同时,如何比较它们的大小？
学生回答：换算为同样的单位比较。
【例题1】1992年，第25届奥运会上，我国选手杨文意以24.79s的成绩，夺得50m自由泳金牌，并打破了她本人所保持的世界纪录。她游泳的平均速度是多少？
通过本题，我们要知道物理计算题的解题过程及要求.
已知：s=50m，t=24.79s。
求：v=？
解：根据题意，
答：她游泳的平均速度约是2.02m/s。
注意解物理计算题的四项：已知，求，解，答。
复习提问：
机械运动:〈1〉直线运动:①匀速直线运动.
②变速直线运动: a.匀加速直线运动;
b.匀减速直线运动 ;
c.无规律的变速直线运动.
〈2〉曲线运动:〔较复杂〕
物理学里研究问题总是从最简单的情况着手,匀速直线运动就是最简单的机械运动.下面我们首先研究匀速直线运动.
2、匀速直线运动
下面看两个动画，多媒体演示“匀速直线运动与变速直线运动的特点”。
通过观察大家知道了什么？
学生回答：
比较速度大小，可得出什么结论呢？
学生回答：速度大小相等。
匀速直线运动：速度不变的直线运动。
特点：在任何相等的时间内，通过的路程是相等的。
生活中你见到有什么运动是匀速直线运动？
学生回答：
变速直线运动：速度变化的直线运动。
特点：速度大小经常变化。
小结: 物体在一条直线上运动，在相等的时间里通过的路程都相等，这种运动就叫做匀速直线运动，简称匀速运动。
物体在一条直线上运动，在相等的时间里通过的路程不相等，这种运动叫做变速直线运动。
（一）匀速直线运动的速度
做匀速直线运动的物体在单位时间内所通过的路程叫做匀速直线运动的速度.用符号“v”表示.
公式: v ＝ S／t
对于一个做匀速直线运动的物体来讲，它的速度恒定，不随时间改变。
【例题2】一个物体做匀速直线运动，8秒内通过的路程是20米，那么，它在前5秒内的速度是多少米／秒。
分析：因为物体做的是匀速直线运动，所以前8秒的速度和前5秒的速度是相等的，因此本题只需要求前8秒的速度即可。
解：根据题意，得
答：它在前5秒内的速度是2.5米／秒。
刚才我们研究的是匀速直线运动,但在实际中做匀速直线运动的情况是不多的,绝大多数的物体都在做变速运动,请看一位同学百米赛跑时的记录:
第1秒 3.7米； 第2秒 6.3米； 第3秒 7.7米；
第4秒 8.0米； 第5秒 8.1米； 第6秒 8.2米。
显然,这位同学在相等的时间内通过的路程并不相等,他做的是变速直线运动。
又如，平时说某辆汽车在某一段时间内速度是50千米／时,是每时每刻的速度都这么大吗？不是的，遇到行人过马路，司机要临时刹车,速度要减小。无人时可能速度又大些,这个速度就是指汽车在这段时间内大概的快漫程度。实际上是用匀速直线运动的概念,去观察汽车在这段时间内的运动的,我们算出了汽车1小时内通过的路程是50千米,就是说汽车在这段时间内的平均速度是50千米／时。
（二）变速直线运动的平均速度
1.平均速度:
对于变速直线运动通常用平均速度粗略地表示它运动的快慢.
（1）平均速度的物理意义: 表示变速运动的平均快慢程度。
（2）平均速度的定义：做变速直线运动的物体通过的总的路程，除以通过这段路程所用的时间，这样计算所求得的速度，就叫做变速运动的平均速度。
（3）平均速度的公式: S／t。
──表示平均速度，单位:米／秒。
S ── 表示做变速直线运动的物体在t秒内通过的路程。
说明:
①平均速度不是速度的平均值；
②计算哪段路程内的平均速度，一定要用这段路程除以通过这段路程所用的时间去计算。
【例题3】某汽车沿直线运动时，前半段路程用20m/s速度行驶，后半段路程用30m/s速度行驶，在整个路程中，汽车的平均速度多大？
分析：根据平均速度的定义，可得出前半段和后半段的运动时间，再利用平均速度公式即可得全路程的平均速度。
解：设全路程为s，前半段运动时间t1，后半段运动时间t2.则
所以全程的平均速度为：
答：全程平均速度为24m/s.
平均速度是指物体通过某段路程共花费了多少时间这样一种平均快慢的概念，而花费的时间并不一定是“运动”的时间。如：某物体在10s内从甲地运动到乙地，经过路程50m，接着在乙地停留10s．若求前10s内平均速度则是5m/s；求20s内平均速度则是2.5m/s．
2. 测平均速度：
〔实验步骤〕
a. 按图示要求将斜槽固定；
b. 分别测出乒乓球通过前一半路程和通过整个路程所用的时间,并记入表中。
c. 根据表中数据,计算出乒乓球运动全程,前半程, 后半程的平均速度 、 、 。
记录:
路程段路程长〔米〕运动时间〔秒〕平均速度〔米／秒〕
全程S1t1
前半程S2t2
后半程S3t 3＝t1-t2
(三) 速度公式的变形及其应用
①速度公式: v ＝S／t
②路程公式: S ＝vt .它表明在匀速直线运动中,运动的路程与其时间成正比.
③时间公式: t＝ S／v .它表明在匀速直线运动中,运动的时间与其通过的路程成正比.
【例题4】光的速度是300000km/s，光从太阳到地球需时间为8min20s，试求太阳和地球之间的距离。
解：根据v=s/t得，
答：太阳和地球之间的距离为1.5×1011m。
结合例题说明解物理题的一般步骤:
（1）写出己知条件,并统一单位；
（2）要求的物理量；
（3）解: a:写出依据的基本公式；
b:导出要求的物理量；
c:代入数值和单位；
d:得出结果。
（4）答。
【例题5】王宁的家到学校的路程是1.5km，他骑自行车的平均速度是15km/h，他骑车上学路上成需的时间为多少？
解：根据v=s/t得，
答：他骑车上学路上成需的时间为0.1h。
【例题6】在一次工程爆破中，用一条92cm长的导火索来使装在钻孔里的炸药爆炸，导火索燃烧速度是0.8cm/s，点火者点着导火索以后，以5m/s的速度跑开，他能不能在爆炸前跑到离爆炸地点500m的安全区？
解法一：
已知：v1=0.8cm/s，v2=5m/s，s1=92cm，s 2=500m，
求：t1、t2。
解：由 得，
∵t1>t2∴人能跑到安全区。
解法二：
已知：v1=0.8cm/s，v2=5m/s，s 2=500m，
求：s1。
解：由得
s1=v1t1=0.8cm/s×100s=80cm ，
∵s1<96cm∴人能跑到安全区。
解法三：
已知：v1=0.8cm/s，v2=5m/s，s1=96cm，
求：s2。
解：由得
s2=v2t2=5m/s×120s=200m
∵s2>500m能跑到安全区。
解法四：
已知：s1=96cm，v2=5m/s，s 2=500m，
求：v1=？
解：由得
∵v1>0.8cm/s ∴人能跑到安全区。
解法五：
已知：s1=96cm，s 2=500m，v1=0.8cm/s
求：v2=？
解：由得
∵v2<5m/s ∴人能跑到安全区。
【布置作业】
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