高中物理沪科版 (2019)必修 第一册第1章 物体运动的描述1.2 怎样描述运动的快慢导学案

这是一份高中物理沪科版 (2019)必修 第一册第1章 物体运动的描述1.2 怎样描述运动的快慢导学案，共3页。学案主要包含了学习目标，名师点拨，典例精析，小试牛刀等内容，欢迎下载使用。
能用图象描述直线运动，体会数学在研究物理问题中的重要性；理解瞬时速度的概念。
【名师点拨】
1．知识概要
（1）位移图象
位移图象（s-t图象）就是以纵轴表示位移，以横轴表示时间而作出的反映物体运动规律的数学图象。匀速直线运动的位移图象是一条直线。
（2）瞬时速度和瞬时速率
瞬时速度是指运动物体在某一时刻（或某一位置）的速度，是矢量。瞬时速度的大小叫瞬时速率，简称速率，是标量。
2．探究方略
（1）物理量的定义
物理研究中要根据不同的需要定义不同的物理量，例如平均速度、瞬时速度、平均速率、瞬时速率。不同的物理量物理意义不同，要注意它们的区别和联系。
（2）物理规律的描述方法
描述物体的运动规律，就是要描述运动中时间发展与空间变化之间的关系。可以通过建立s与t、v与t等物理量的关系来体现。例如描述匀速直线运动，既可以用s=vt这样的函数式也可以用s-t图象。用图象法表示物理量之间的关系比较直观、形象，便于识别、分析。因此，图象法在物理研究中有着广泛的应用。
3．我的思考
（1）有同学说的“速率就是速度的大小”这一看法正确吗？
（2）平均速度在什么情况下也能较准确地描述物体运动的快慢程度？
（3）为什么说位移图象不管是直线还是曲线，所对应的物体的运动都是直线运动？
【典例精析】
典例1．如果一辆汽车做直线运动的s-t图象如图：
20
10
15
5
60
80
40
O
20
t/s
s/m
（1）该汽车在20 s内平均速度为多少？四个连续相等的5 s内平均速度各为多少？汽车做什么运动？
（2）该汽车运动中位移与时间的函数关系为s=(m),计算5 s末、5.1 s末的位移为多少？
（3）分别计算5 s末到5.1 s末、5 s末到6 s末、5 s末到10 s末的平均速度v 1、v 2、v 3为多少，并比较哪个能够比较准确地反映5 s末的速度？
[精析]
(1)该汽车在20 s内平均速度为：
v= m/s =4 m/s
同理得四个连续相等的5s内平均速度分别为1 m/s、3 m/s、5 m/s、7 m/s，由此可知汽车做加速运动。
(2)由图象和函数式可得：s 5 = 5 m, s5.1=5.202 m
(3) s 5 = 5 m, s5.1=5.202 m ,s 6 = 7.2 m, s 10 = 20 m.
则 v 1= =2.02 m/s
v 2==2.2 m/s
v 3==5 m/s
由于v 1对应的时间最短，所以v 1最接近5 s末的瞬时速度，能比较准确地反映5 s末汽车运动的快慢。
典例2．甲、乙两位同学家都在学校门前的东西路上，某一天他们上学恰在校门口相遇，他们在同一s-t坐标系中画出了各自的运动图象。如图所示，以甲的出发点为参考点，以甲的出发时间为计时起点，则正确的是
t
s
乙
甲
A
s0
A.甲、乙两位同学的家可能分别在学校的两侧
B.甲、乙两位同学是同时出发的
C.甲同学离学校更近
D.甲同学的平均速度比乙同学的平均速度小
[精析]位移图象的纵坐标表示位移，是矢量，它的正负号表示位移的方向，可知甲、乙两位同学位移方向相同。横坐标表示时间，是标量，正负号表示时刻的先后，可知甲、乙两位同学是同时出发的。纵坐标上的截距表示初始时刻物体的位移，可知乙同学的家比甲同学的家离学校近。位移图象的斜率表示物体的速度。甲、乙两位同学达到学校用时相同，因而甲的平均速度大。故选B。
【小试牛刀】
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