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位置变化快慢的描述 --速度
第一章. 运动的描述
3
生活中，人们可以用多种方法记录某一时刻物体运动的位置，从而推断出它在一段时间内的位移。
用照相的方法记录物体的位置，用钟表记录物体运动的时刻，也可以用频闪照相的方法同时记录物体运动的时刻和位置。
学校实验室中常用打点计时器来记录时间和位移。
频闪照相
位移和时间的测量
如果要稳定的实现以上功能，你能设计一仪器吗？
（2）原理：接通交流电源后，在线圈和永久磁铁的作用下，振片便振动起来，带动其上的振针上下振动。这时，如果纸带运动，振针就通过复写纸在纸带上留下一行小点。
1.电磁打点计时器
（1）工作电压：约为8V交流电源
2.电火花计时器
（1）工作电压：____V交流电源；
220
（2）原理：当接通电源、按下脉冲输出开关时，计时器发出的脉冲电流经
放电针、墨粉纸盘到纸盘轴，产生火花放电，于是在运动的纸带上就打出一行点迹。
墨粉纸盘
纸带
3.打点计时器的作用：打点计时器是一种使用 电源的计时仪器，当电源频率为50 Hz时，它每隔 打一次点.打点计时器和纸带配合，可以记录物体运动的时间及在一段时间内的 。这就为研究物体的运动提供了可能。
交流
0.02 s
位移
练习使用打点计时器
1.了解打点计时器的构造，然后把它固定好。
永久磁铁
线圈
振针
振片
复写纸
限位孔
纸带
2.安装纸带。
3.启动电源，用手水平拉动纸带，纸带上就打出一行小点。随后关闭电源。
实验
4.取下纸带，从能够看清的某个点开始（起始点），往后数出若干个点。例如数出n个点，算出纸带从起始点到第n个点的运动时间t。
5.用刻度尺测量出从起始点到第n个点的位移x。
6.设计表格，用来记录时间及位移，并将测量结果填入表格中。
单位：cm
观察与思考
2022年田径世锦赛100米半决赛
分析运动员在相同时间内的运动情况有什么不同。我们用什么物理量来描述这种不同？
回顾与思考
初中学习的速度定义是什么？
路程与时间之比叫做速度
合适不？我们来看看！
?????=???????????
?
思考与讨论
有两辆汽车同时从学校出发，红车按推荐行驶，黑车按方案3行驶，已知红车从学校行驶到长升路，与黑车从学校行驶到中湾路的路程相同，时间相同，它们的运动情况相同吗？它们位置变化的快慢相同吗？
如果利用初中所学的知识来分析，两者的“速度”是相同的，但在实际运动过程中，两辆汽车运动的方向是不同的，所以位移不同，位置变化快慢不同。
思考与讨论
如何更科学、准确地描述物体位置变化的快慢？
物理学中用位移与发生这段位移所用时间之比表示物体运动的快慢，就是速度。
?????=???????????
?
比值定义法
思考与讨论
速度的国际单位是什么？速度有哪些常用单位？它们的换算关系是怎样的？
?????=???????????
?
m
s
m/s
在国际单位制中，速度的单位是米每秒，符号是m/s或m·s -1。 常用单位还有千米每时（km/h或km·h -1）、厘米每秒（cm/s或 cm·s -1）等。
1 m/s = 3.6 km/h = 100 cm/s
思考与讨论
速度是标量还是矢量？速度的方向是怎样的？
?????=???????????
?
矢量
标量
矢量
速度的方向与__________相同。
观察与思考
视频中穿白色上衣的运动员在整个百米运动用时9.62S,则运动过程
中的速度是多大？
整个一百米跑过程中，他都跑这么快吗？
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}位移段/m
0~10
10~20
20~30
30~40
40~50
50~60
60~70
70~80
80~90
90~100
时间显示/s
1.89
2.88
3.80
4.66
5.49
6.31
7.12
7.94
8.78
9.62
时间间隔/s
1.89
0.99
0.92
0.86
0.83
0.82
0.81
0.82
0.84
0.84
位移段速度/m·s-1
下表是该白衣运动员在比赛中每10米的数据，请计算出不同位移段的速度并填在表格中。
观察与思考
视频中穿白色上衣的运动员在整个百米运动用时9.62S,则运动过程
中的速度是多大？
整个一百米跑过程中，他都跑这么快吗？
下表是该白衣运动员在比赛中每10米的数据，请计算出不同位移段的速度并填在表格中。
运动员不同位移段的速度相等吗？每个阶段的速度表示的含义是什么？
由 ?????????? 求得的速度v，表示的只是物体在时间Δt 内运动的平均快慢程度，叫作平均速度。
?
请依次计算出运动员在 0~6.31 s，1.89 s~5.49 s，2.88 s~4.66 s 这三个时间段内的平均速度。
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}位移段/m
0~10
10~20
20~30
30~40
40~50
50~60
60~70
70~80
80~90
90~100
时间显示/s
1.89
2.88
3.80
4.66
5.49
6.31
7.12
7.94
8.78
9.62
时间间隔/s
1.89
0.99
0.92
0.86
0.83
0.82
0.81
0.82
0.84
0.84
位移段速度/m·s-1
5.29
10.10
10.87
11.63
12.05
12.20
12.35
12.20
11.90
11.90
0~6.31 s：v1 = 9.51 m/s
1.89 s~5.49 s ：v2 = 11.11 m/s
2.88 s~4.66 s ：v3 = 11.24 m/s
观察与思考
怎么测在 3.80 s 时的速度？
哪个时间段的平均速度最接近运动员在 3.80 s 时的速度？
用由时刻 t 到 t＋Δt 一小段时间内的平均速度来代替时刻 t 物体的速度，如果 Δt 取得小一些，物体在Δt 这样一个较小的时间内，运动快慢的差异就不会太大。Δt 越小，运动快慢的差异就越小。当 Δt 非常非常小时，运动快慢的差异可以忽略不计，此时，我们就把?????????? 叫作物体在时刻 t 的瞬时速度。
?
0~6.31 s： v1 = 9.51 m/s
1.89 s~5.49 s ：v2 = 11.11 m/s
2.88 s~4.66 s ：v3 = 11.24 m/s
观察与思考
在实际测量中， Δt 是否取得越小，测量速度越接近瞬时速度？
有瞬时速度和平均速度总是相等的运动吗？
匀速直线运动是瞬时速度保持不变的运动。在匀速直线运动中，平均速度与瞬时速度相等。
汽车速度计所显示的是汽车的速度吗？
瞬时速度的大小通常叫做速率。
思考与讨论
位移传感器
光电门传感器
巩固与提升
1下面所说的速度：
A．返回地面的太空舱以 8 m/s 的速度落入太平洋中；
B．复兴号高铁从上海到北京的速度达到 350 km／h；
C．一架失事飞机撞向山坡时的速度达 100 m/s；
D．由于堵车，在隧道内的车速仅为 1.2 m／s，比人步行还慢。
属于平均速度的是__________；属于瞬时速度的是__________。
2设想在某次海上军事演习中，一艘驱逐舰以 90 km/h 的速度追赶在它前面 120 km 处正向同方向匀速航行的航空母舰，驱逐舰总共追赶了 270 km 才赶上，则航空母舰的航速为多大？
小结
祝同学们学习愉快！

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