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第四节运动的快慢。第二课
2022-09-20 | 阅:  转:  |  分享 
  
运动的快慢(第二课时)

请同学们准备好学习单,让我们开始今天的学习。

老师:回顾上节课我们学习了运速度来表示物体运动的快慢。速度等于路程与时间之比。机械运动分为直线运动和曲线运动。为了研究物体的运动情况,我们可以把物体的运动位置用一定的方式标记出来。比如用记号笔打点或拍摄屏闪照片。研究发现物体有时做速度不变的直线运动叫做匀速直线运动。有时做速度变化的直线运动,叫做变速直线运动。

老师:这是书上的,想想议议,记录了两辆汽车在平直的公路上行驶,在相同的时间内通过的路程。甲图中汽车在各段时间内的速度有什么特点?以图中汽车在各段时间内的速度有什么特点?有同学已经看出来了。

同学:老师从图中可以看出,这个很像上节课。做的那个玩具小车的实验。每隔相同时间十秒标记出了小车的位置。比如甲图。每隔十秒汽车通过的路程为300m。相同时间通过的路程相同,所以甲图中汽车所做的运动是匀速直线运动。

老师:非常好,那乙图呢?

同学:一图中每十秒,汽车通过的路程不相同。第一个十秒汽车通过的路程是200m,第二个十秒汽车通过的路程是250m。第三450m,汽车通过的路程是300m。第四个十秒汽车通过的路程是450m.相同时间通过的路程不相同。所以以途中汽车所做的运动是变速直线运动。

老师:非常正确。我们还可以通过公式v=s/t来计算汽车每十秒内的速度。甲图汽车每十秒内的速度均为300m÷10s=30m/s.乙图中汽车第一个十秒的速度为200m÷10s=20m/s,第二个十秒内汽车的速度为250m÷20s=25m/s。第三个十秒内汽车的速度为300m÷10s=30m/s,第四个十秒内汽车的速度为450m÷10s=45m/s.乙图中汽车的速度确实在不断的变化。

老师:同学们,如果两图中只记录了经过40秒通过的路程。你还能分析出汽车运动的不同吗?

同学:这时只能看出两辆汽车在40秒内通过的路程为1200m。可以求出两车在40秒内的速度都为30m/s.看不出两车的运动有什么区别。

老师:是的,确实看不出区别了,但通过前面的分析,我们知道。甲图中汽车做的是匀速直线运动。这个30m/s。确实是甲图中汽车的真实速度。而乙图中汽车做的是变速直线运动.前一段运动比30m/s小。后一段运动比30m/s大。这个三十米每秒可以粗略的反应乙图中在这段时间内的运动快慢程度。我们把这个速度叫做平均速度。

老师:生活中变速运动更为普遍。比如运动员的100m赛跑,50m游泳,汽车在公路上行驶,飞机降落时在跑道上滑行。他们的速度都是在不断的变化的。在对这些变速运动粗略的研究时.我们可以用平均速度来描述他们运动的快慢。所以在变速运动中,我们用物体通过的一段路程与通过这段路程所用的时间之比来表示物体在段时间上的平均速度。



四、平均速度

1、在变速运动中用物体通过的一段路程与通过这段路程所以的时间之比表示物体在这段路程上的平均速度。

2、计算公式:v=s/t



老师:平均速度表示物体运动的平均快慢程度。计算公式是v=s/t.其中s使物体通过的路程。t是通过这段路程所用的时间.而v是通过这段路程上的平均速度。日常说的速度多数情况下指的是平均速度。



五、速度,路程,时间的计算

s=vt

1、计算公式:v=s/t推导出

t=s/v



2、统一单位:m、S、m/s或者km、h、km/m1m/s=3.6km/h



老师:生活中我们经常需要对运动物体的速度,路程与时间进行相应的计算。由公式:v=s/t可以算出物体的速度。用数学关系可推导出s=vt。或t=s/v.这样已知速度与时间就可以求出路程。或已知速度与路程就可以求出时间。计算中我们要注意统一单位。比如路程单位用米,时间单位用秒、速度单位就是m/s。如果路程单位用km,时间单位用h。那么速度单位就是km/h。注意,1m/s=3.6km/h。

事例1:我国优秀运动员苏炳添在2018年雅加达亚运会上勇夺100m金牌,并打破亚运会纪录。成绩是9.92秒,他的平均速度是多少?

老师:同学们,你能求出他的平均速度吗?有同学是这样做的。

同学:可以有提议知道所经过的路程为100m,所用的时间为9.92秒。用v=s/t等于100m÷9.92秒约等于10.1m/s。所以他的平均速度是10.1m/s。

老师:做的非常好。同学们在解题时,我们要先从题干找到已知的物理量,比如路程与时间。在结合所用公式代用数据求出公式,注意代数时数字后面要有相应的单位。



事例1:小明在跑百米时,前50m用时六秒。后50m用时七秒,小明前后50m及百米全程的平均速度各是多少?

老师:我们先来分析一下。本题出现了多个路程与时间,要注意求平均速度很重要的一点是路程与时间的对应性。小明在前半程的路程为50m为s1。那么它所对应的时间t1为六秒。所以小明在前半程的平均速度v1=s1/t1=50m/6s,约为8.3m/s。同学们,你会求小明后办成的平均速度了吗?

同学:和前面的方法一样,找到后半程s2也为50m。时间t2=7秒。后半程的平均速度为v2=s2/t2=50m/7s约等于7.1m/s.

老师:很好,那全程的平均速度又该怎么求呢?

同学:方法还是一样的。先找到全程为s3=100m。对应的总时间为t3=t1+t2=6s+7s=13s.全程的平均速度为v3=s3/t3=100m/13s约等于7.7m/s。

老师:同学们,你们知道复兴号吗?它是中国具有完全自主知识产权。达到世界先进水平的列车。是中国的一张靓丽名片,下面让我们来了解一下它。



物理知识引用:让中国奔跑起来,中国车正在给经济换装新引擎。这是中国第一列标准动车组“复兴号”一列标准动车的组装,分为车体,转向架,总装三部分。三条生产线上1.4万名工人。要安装列车上7100多种。总计55万多个零部件。他们能做到零差错。与日本,德国等高铁强国相比今天中国在高铁技术领域已不逊于任何一位竞争对手。“复兴号”涉及的高速动车组254项重要标准中,中国标准占到84%。第一辆中国标准动车组“复兴号”正式投入运营。“复兴号”的身材很完美。这使列车运行时的阻力、能耗和噪音都明显下降。运行时速高达350km。从北京到上海只要四个半小时左右。高速行驶的列车上,四枚硬币稳稳立住。中国高铁的平稳舒适已经被无数网友点赞。从中国制造迈向中国创造。中国车率先完成了漂亮的转身。



老师:复兴号真不愧是我们的大国重器。在刚才的视频中我们了解到“复兴号”运行时速高达350km。从北京到上海只要4.5小时左右。



事例3:若该列复兴号按时速350km,行驶4.5小时。求通过的路程是多少?

老师:有同学已经想到了。

同学:由题意可知,车速为350千米每小时,时间为4.5小时。路程等于速度乘以时间,所以s=vt=350km/h4.5h=1575km,可以通过的路程是1575km.

老师:列车实际行驶时不可能全程都是最高速度。所以从北京到上海的京沪高速铁路全长为1318km.



事例4:如图为隧道前路边的交通标志牌在遵守交通规则的前提下,汽车通过隧道至少需要多长时间?(车身长可忽略)长度5600m,最高时速80km/h。

老师:当汽车在高速公路上行驶,遇到隧道为了安全需要减速行驶。求汽车通过隧道至少需要多长时间?同学们,从这个交通标志牌上,你能获取什么消息呢?

同学:从这个交通标志牌上,我们可以知道该隧道全程为5600m,过隧道汽车允许的最高速度为80km/h。汽车按这个速度通过隧道所用时间最短。

老师:很好,这样我们就找到了路程s=5600m。速度v=80km/h。注意统一单位。速度v=80km每小时可以换算成200/9m/s.时间等于路程除以速度。t=s/v=252s。汽车通过该隧道至少需要252秒。当然我们也可以把路程5600m换算为5.6km。t=s/v=0.07h.同学们可以根据实际情况选择相对简单的计算方式。



做一做测测你的反应快慢

1、甲用手捏住尺子(长30cm左右。)的顶端。乙用手在尺子下部(零刻度处)做好捏住尺子的准备,不触碰尺子。

2、甲放手让尺子下落,乙立即用手去捏住尺子。

3、读出乙捏住的刻度。



老师:同学们,你们知道自己反应的快慢吗?下面让我们来做一个小实验。这个实验需要两个人一起来完成。所用器材是一把长30cm的刻度尺。比如想测试乙的反应速度快慢。操作过程如下。下面先让我们来看一下演示过程。

老师:同学们,你们做完实验了吗?你的尺子下落距离是多少呢?给大家一组尺子下落距离和反应时间的对照表。



下落距离(cm)51015202530

反应时(s)0.01s0.14s0.17s0.20s0.23s0.25s



比如尺子的下落距离是20cm,则对应的反应时间是0.02秒。尺子下落距离越小,反应时间越快。



老师:汽车追尾是公路上经常发生的交通事故。原因就是因为司机遇到突发情况时不能及时刹车。

1、研究发现司机从看到意外情况到踩下刹车制动需要一段时间,这段时间叫反应时间。

2、在反应时间内,汽车保持原有的速度前进一段距离,这段距离叫反应距离。

3、从踩下刹车,到车停止汽车还要前进一段距离。这段距离叫制动距离。



事例5:某司机驾车前行,突然发现前方30m处有障碍物。若司机从发现险情到踩下刹车制动需要的反应时间为0.5秒,这段时间内汽车保持原速前行。7.5m汽车制动后还要继续向前。滑行12m才能停下。

(1)汽车制动前的速度是多少?

(2)若司机酒后驾车,反应时间变长,如果是平时的三倍请判断汽车是否会撞上障碍物。



老师:根据前面的分析假设a处机发现情况。在b处开始刹车,直到c处汽车开始停下。结合提议我们知道,司机在ab间的反应时间为t1=0.5秒。司机在ab间。原速前行,距离s1=7.5m.汽车在bc间制动后向前滑行了s滑=12m同学们你会求汽车制动前的速度了吗?

同学:汽车制动前的速度就是它在ab间的速度。应该等于ab间的路程除以ab间的时间。v=s1/t1=7.5/0.5s=15m/s.所以车在制动前的速度是15m/s.



老师:分析的很好,我们再来看第二小题。如果反应时间是平时的三倍,也就是1.5秒。通过计算,我们判断一下它是否会撞上障碍物。

同学:若司机反应时间变为t2=1.5s,很明显这段汽车速度仍为15m/s时,反应距离s2将会增大。计算一下。s2=vt2=15m/s1.5s=22.5m.在加上制动距离12m。汽车通过的走路成为34.5m。这个路程大于30m,说不定就已经撞上障碍物。非常危险。



老师:分析的很棒,由此我们可以知道司机开车是不能饮酒的。否则反应时间变长,极易发生交通事故.给他人和自己带来难以挽回的伤害。除了酒驾,超速行驶也是很危险的。在交通管理中就需要测定汽车是否超速行驶.此时测定的速度是汽车在某一瞬间的速度。某一瞬间的速度叫做瞬时速度。



拓展了解瞬时速度

运动物体在某一瞬间的速度叫做瞬时速度,反应的是物体在运动过程中某一时或某一置时的运动快慢。



老师:汽车上的速度表,会随汽车速度的变化而变化。他反映的或显示的就是汽车的某一瞬时速度。在兵器实验中,我们需要测量子弹或炮弹冲出枪口或炮口时的顺时速度,用来检验兵器是否合格。通过上节课我们了解到,子弹刚出枪口时的速度约为1200m/s。更高的速度,我们又是如何拍摄下子弹出膛的照片呢?这就要用到高速摄影。同学们可以在课后去了解一下。利用高速摄影可以拍摄到物体在某一时刻具体的运动状态。就好像把一个运动的过程放慢了。不仅能拍摄清肉眼无法看到的现象。还能创造出一种运动的美的形式。从而形成一种特有的艺术魅力。让我们来欣赏一下。这是子弹穿过苹果的瞬间。这张照片是炮弹飞出炮膛的瞬间。物体落入水中的瞬间。



课堂小结

曲线运动平均速度

机械运动匀速直线运动速度v=s/ts=vtt=s/v

直线运动

变速直线运动平均速度



老师:回顾一下知识。本节课我们继续学习了运动的快慢。对于匀速直线运动由公式v=s/t求出了速度。可以真实的反映物体运动的快慢。而对于曲线运动和变速直线运动而言,可以由公式v=s/t求出平均速度。来粗略的显示出物体运动速度的快慢。生活中运动是普遍的。经常需要对物体的速度,路程和时间进行计算,希望同学们运用自己所学的知识,可以更好的服务于社会。



布置作业

1、基础性作业:

完成“学生资源”中的课后练习。

2、拓展性作业:

调查了解酒驾与超速行驶的危害,结合所学知识尝试写一封拒绝酒驾与超速行驶倡议书。

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(本文系是啊挺好的原创)