物理必修13 运动快慢的描述──速度教案设计

这是一份物理必修13 运动快慢的描述──速度教案设计，共4页。教案主要包含了典型例题，模拟试题，试题答案等内容，欢迎下载使用。

二. 知识要点：
了解坐标系在研究质点运动中的作用，理解速度的概念，理解平均速度、瞬时速度的概念，知道速度和速率的区别。
三. 重点难点解析：
坐标系与运动
即使在参考系中研究物体运动，位置变化的叙述也是繁琐。为了研究方便把坐标系固定在参考系内。
速度：物理学中用位移与时间的比值叫做速度，它描述物体运动快慢和方向。数值大小表示快慢程度，速度方向与位移方向相同。只表示快慢不管方向叫速率。
平均速度：表示在一段位移上（一段时间内）的速度叫平均速度，它粗略反映快慢程度，不反映某时刻的快慢程度，是平均结果，甚至不能反映运动中某段时间内的运动情况。
瞬时速度：当中的时间非常短，以至于不能再分割，就像一个“时刻”似的，这时的平均速度就叫瞬时速度，反映了某时刻快慢程度。它能精确反映物体运动的细节。
匀速直线运动中平均速度与瞬时速度相等。
【典型例题】
[例1] 一质点在轴上运动，其位置坐标如下表所示
（1）该质点在0～2s末位移大小是 ，方向是 。
（2）该质点在开始运动后 s内位移数值最大。
（3）该质点在第 s内位移数值最大，大小为 ，方向是 。
（4）计算5s内、3s内、第5s内、第3s内平均速度。
解析：
（1）该质点在0～2s末位移大小是6m，方向是 与x轴正方向相反。
（2）该质点在开始运动后4s内位移数值最大。
（3）该质点在第5 s内位移数值最大，大小为 13m ，方向是与x轴正方向相同。
（4）计算5s内、3s内、第5s内、第3s内平均速度。
5s内的时间是5s、平均速度，方向是与x轴正方向相同。
3s内的时间是3s、平均速度，方向与x轴正向相反。
第5s内，时间是第4s结束到第5s结束的1s。平均速度。方向是与x轴正方向相同。
第3s内，时间是第2s结束到第3s结束的1s。平均速度。方向是与x轴正方向相同。
[例2] 为了了解汽车的加速性能，通过快速闪光照像的方法，把汽车启动后不同时刻的位置记录下来，整理数据得下列表。
试估算1.0s内的平均速度和1.0s末的瞬时速度。
解析：
1.0s末的瞬时速度可以取1.0s以后很短的时间内平均速度代替。
。
【模拟试题】（答题时间：60分钟）
1. 要比较物体运动快慢，有两种方法，分别是（1） ，（2） 。
2. 速度计常用来测量 。
3. 某地正是雷雨天气，某次雷电后，我们看到闪电后2 s才听到雷声，则该地距离我们多远?（已知光速c＝3.0×l08m／s，声速v＝300 m/s）
4. 一辆汽车沿直线从甲地开往乙地过程中，前一半路程内的平均速度是30 km/h，后一半路程内的平均速度是60 km/h，则全程内的平均速度为多少km/h?
5. 物体沿直线运动，若以速度v1，走了时间t，又以同向的速度v2走了2t，则它在时间3t内的平均速度v为多少?
6. 由例题2的表中数据计算0.2s末、1.2s末的瞬时速度大小。
7. 有一山峡宽1200 m，两旁都是竖直的陡壁，有人在山峡内放一枪，头两次回声间隔为5s，人离两旁陡壁的距离各是多少?（已知声音速度v＝340 m/s）
8. 一列火车由车站出发做变速直线运动，设t0时刻的坐标x（t）＝3t2（m），试求t时刻后的Δt时间内的平均速度及t时刻的瞬时速度。
9. 一支长150 m的队伍匀速前进，通讯员从队尾经75 s前进300 m赶到队首传达命令，再立即返回，若通讯员速度大小不变，试求通讯员在这一全过程中通过的路程和位移。
10. 甲、乙两车站相距60 km，汽车用40 km／h的平均速度通过了全程的，剩余的位移用了2.5h，求：
（1）汽车在后位移中的平均速度；
（2）汽车在全程中的平均速度。
【试题答案】
1.（1）一种是在位移相同的情况下，比较所用时间的长短，时间短的，运动得快，（2）另一种是在时间相同的情况下，比较位移大小，位移大的，运动得快。
2. 瞬时速率
3. 600 m
提示：依题意，设该闪电传到此地时间为t，则有3×108t＝300（t+2），
解得t=2×10—6s，所以s＝600 m
4. 40 km／h
提示：依平均速度定义，设总路程为2s，则有v＝＝40km／h。
5.
提示：依平均速度定义：，知有：
6. 2.0m/s；10.0m/s
7. 175m，1025m
8. ，vt＝6t
解析：依据平均速度定义知x（t）＝3t2，x（t+Δt）＝3（t+Δt）2，
所以，当Δt→0时，vt =6t。
9. l人＝400 m，s人＝200 m
解析：（1）=4 m／s，2 m／s，到达队首又返回时：（ｖ队+v人）·t＝150，所以t＝25 s， 返回过程中：l人’＝v人·t＝100 m．故通讯员共通过路程l人= l人’+300＝100+300＝400m
（2）根据位移概念，s人＝300一l人’＝200 m，方向与队伍运动方向一致。
10. ，＝20km／h
解析：
（1），所以；
（2），所以 ＝20km／h。
t（s）
0
1
2
3
4
5
……
x（m）
2
0
6
……