八年级物理
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人
]
学习新知
检测反馈
第
3
节 运动的快慢
第一章 机械运动
中学生的运动和列车的运动相比
,
有什么不同
?
运动的物体
,
有的运动得快
,
有的运动得慢
,
在物理学中
,
如何比较物体运动的快慢呢
?
2014
年
5
月
19
日
,
国际田联钻石联赛上海站
,
谢文骏在男子
110
米栏比赛中夺冠
.
1
.
怎样判断谢文骏和其他运动员在比赛过程中某时刻谁跑得快
?
时间相同时
,
比较路程
,
路程长的运动快
.
2
.
如果你是终点裁判员
,
将如何判断谁跑得快
?
路程相同时
,
比较时间
,
用时短的运动快
.
一、比较物体运动快慢的方法
森林运动会中龟兔赛跑
.
比赛开始后
,“
观众”通过比较
,
认为跑在前面的兔子跑得快
.
由于兔子麻痹轻敌
,
中途睡觉
,“
裁判员”通过比
较
,
判定最先到达终点的乌龟跑得快
.
时间相同时
,
比较路程
路程相同时
,
比较时间
练习
1:
由以上实例分析可知
,
比较物体运动的快慢必须考虑
路程
和
时间
因素
.
若路程和时间均不相同
,
又该如何比较物体运动的快慢呢
?
启发:
有两个小球各自运动的快慢都不变
,
其中一个小球沿直线运动
60 m,
用了
1 min;
另一个小球沿直线运动
40 m
用了
50 s
.
两个小球运动的时间、通过的路程都不相等
,
你能否判断哪一个小球运动得更快
?
分析:由题可以看出在每
1 s
的时间内
,
第一个小球通过的路程
1m,
第二个小球通过的路程
0.8m,
可以确定第一个小球运动得更快
.
结 论
在运动的时间、通过的路程都不相等的情况下
,
每一个相等的时间内通过的路程长的物体运动得快
.
这样就将物体运动快慢转化为在时间相等的情况下比较路程长短
.
3.
速度等于
运动物体单位时间内通过的路程
,
也就是
路程与时间之比
叫做速度。
1.
物理意义:表示物体运动快慢
2.
在相同的时间内
,
物体经过的路程越长
,
它的速度就越快
;
物体经过相同的路程
,
所花的时间越短
,
速度越快
.
物理学中物体运动快慢的描述
4.
公式:
5.
单位:
路 程
速 度
= ———
时 间
——
路程
——
时间
速度
——
交通运输中常用单位:千米
/
时(
km/h
)
国际单位:米
/
秒
(m/s)
1 m/s=
km/h
3.6
m
s
人步行
1.1m/s
的物理含义:
人
1
秒步行的路程为
1.1m
。
=18km/h
一个做匀速直线运动的物体
,
在
4 s
内通过的路程是
20 m,
则它在前
2 s
的速度一定是
m/s,
合
km/h
.
5
18
练习
2
:
4
:火车的速度是
72km/h,
汽车的速度是
30m/s
,是火车跑得快还是汽车跑得快?
方法一:
30m/s= 30×
3.6km/h
=108km/h
(30m/s>20m/s
,汽车快)
方法二:
72km/h= 72
×
m/s
=20m/s
3.6
1
(108km/h>72km/h
,汽车快)
二、速度公式的应用
例题
1:
我国优秀运动员刘翔在
2004
年雅典奥运会上勇夺
110 m
跨栏金牌并打破奥运会纪录
,
成绩是
12
.
91 s
.
这项奥运会记录的运动速度是多少
?
强调
: 1:
公式中的
v
,
s
,
t
三个物理量必须是同一个物体在同一 个运动中的速度、路程及时间
;
2:
在运用公式进行计算时
,
单位要统一
,
如果不统一
,
计算结果也就没有意义了
.
解
:s=110 m
,
t=12
.
91 s
.
= ≈8.52m/s
110 m
12
.
91 s
即刘翔的平均速度为
8.52m/s.
练习
3
:
火车提速后,在北京和上海之间的运行速度约为
104 km
/
h
,两地之间的铁路线长
1456 km
,火车从北京到上海大约要用多长时间
?
解:由公式
v=
得
:
=
=14h
注意:
1
、计算过程和结果都应带单位。
2
、解题过程要写出所依据的公式,把数值和单位代入时,单位要统一。
t
=
速度单位
速度大小
总里程表
分段里程表
归零按钮
汽车等交通工具中用来测量运动速度大小的仪表
速度表
三、匀速直线运动和变速直线运动
1
.
匀速直线运动的定义
自学
:
在
3
分钟内迅速阅读课文
P20
-
21
页的内容
,
回答以下问题
:
(1)
机械运动是如何分类的
?
(2)
物体怎样的运动叫做匀速直线运动
?
(3)
物体怎样的运动叫做变速直线运动
?
(4)
怎样粗略地描述物体的变速运动
?
(1)
机械运动是如何分类的
?
按照运动路线,机械运动分为
直线运动
和
曲线运动
。
在直线运动中,按速度是否变化可分为
匀速直线运动
和
变速直线运动
。
我们把物体沿着直线且速度不变的运动叫做匀速直线运动。
(2)
物体怎样的运动叫做匀速直线运动
?
(3)
物体怎样的运动叫做变速直线运动
?
物体做直线运动,速度大小改变(
在任意相等时间内通过的路程不相等
)这种运动叫做变速直线运动。
(4)
怎样粗略地描述物体的变速运动
?
对变速直线运动,也可以根据 公式 来描述物体运动快慢,表示物体在
某一段路程中或某一段时间内的平均快慢程度,即平均速度。
物体沿着直线且速度不变的运动叫做匀速直线运动。
点拨
:
匀速直线运动是最简单的机械运动,是研究其他复杂运动的基础。
做匀速直线运动的物体
,
在任何一段相等的时间内
,
通过的路程都是相等的
.
在任何时刻、任何一段路程内
,
速度都是相等的
.
平直轨道上平稳运行的列车近似认为是匀速直线运动。
2
.
平 均 速 度
以上物体的速度大小是变化的
,
那么
,
我们如何来比较物体做变速运动的快慢呢
?
物体做变速运动时
,
在不同路程上或不同时间内的速度是变化的
,
所以计算后的速度只能表示物体的平均快慢程度
,
不能表示物体在某一时刻
(
位置
)
的快慢程度
,
此时得出的速度叫做
平均速度
.
对变速直线运动,可以根据 公式 来描述物体运动快慢
一辆在平直公路上行驶的汽车,在第
1h
内通过的路程是
80km
,在第
2h
内通过的路程是
80km
,在第
3h
内通过的路程还是
80km
,小华说该汽车在这
3h
内一定做匀速直线运动,小明则认为汽车在这
3h
内不一定做匀速直线运动,他们谁说得对?谈谈你的看法。
小明说得对,虽然每个小时都是通过了
80km
,但是每个小时里面的每一分钟通过的距离是可以不相同的,也就是说前十几分钟可以快一点,后二三十分钟开慢一点,总之一个小时内通过
80km
就可以。
讨论交流
用图像来表示物体匀速直线运动的规律
:
(1)
用横坐标表示时间
t,
纵坐标表示路程
s,
就得到了路程
s—
时间
t
图像
.
(
如图
a)
(2)
用横坐标表示时间
t,
纵坐标表示速度
v,
就得到了速度
v—
时间
t
图像
.
(
如图
b)
S
(
m
)
t
(
s
)
a
O
V
(
m/s
)
t
(
s
)
b
O
1
.
日常生活中我们常用两种方法来比较物体运动的快慢
,
请借助图中的短跑比赛来说明这两种方法
:
左图表明
;
右图表明
.
检测反馈
解析
:
由
左
图可以看出他们运动的时间是相同的
,
但他们所通过的路程不相同
,
所以由
左
图可以表明
:
在相同时间内
,
通过的路程越长
,
物体运动越快
.
由
右
图可以看出他们通过的路程是相同的
,
但他们所用的时间不相同
,
所以由
右
图可以表明
:
在通过相同的路程时
,
物体所用时间越短
,
运动越快
.
在相同时间内
,
通过的路程越长
,
物体运动越快
在通过相同的路程时
,
物体所用时间越短
,
运动越快
1
.
日常生活中我们常用两种方法来比较物体运动的快慢
,
请借助图中的短跑比赛来说明这两种方法
:
左图表明
;
右图表明
.
2
.
甲、乙、丙、丁四个物体的速度分别是
10 m/s,18 km/h,450 cm/s,1200 cm/min,
则由大到小的顺序是
(
)
A.v
丁
>v
丙
>v
乙
>v
甲
B.v
甲
>v
乙
>v
丙
>v
丁
C.v
甲
>v
乙
>v
丁
>v
丙
D.v
乙
>v
甲
>v
丙
>v
丁
解析
:
v
乙
=
18 km/h
=
18×
m/s
=
5 m/s,
v
丙
=
450 cm/s
=
450×
m/s
=
4
.
5 m/s,
v
丁
=
1200 cm/min
=
1200×
m/s
=
0
.
2 m/s,
所以
:
v
甲
>v
乙
>v
丙
>v
丁
.
故选
B
.
B
3
.
建在公路边的速度标志牌写着
60 km/h,
它表示经过这一路段的汽车车速不允许超过这个速度
,
这个速度 合多少
m/s?
3.6
1
60km/h = 60 ×
m/s
≈
16.67 m/s
4
.
长
200 m
的火车以
43
.
2 km/h
的速度匀速行驶在京九线上
,
当它穿越
1000 m
长的隧道时
,
所需的时间是多少
?
解
:
由图可知火车穿过隧道时通过的路程是隧道长度与火车的长度之和
.
即
s=L
隧道
+L
车
=
1000 m
+
200 m
=
1200 m,
L
隧道
L
车
s
又
v=
43
.
2 km/h
=
43
.
2
×
m/s
=
12 m/s
3.6
1
=
=100s
t
=