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7.2 运动的快慢 速度
一、生活中的快慢：如何比较运动的快慢
在运动会上，百米赛跑的运动员们同时出发，观众们能一眼看出谁跑得最快；两辆汽车行驶在公路上，我们能通过观察它们在相同时间内行驶的距离来判断哪辆车更快；步行的人和骑自行车的人同时从某地出发，到达同一目的地时，所用时间短的人运动得更快…… 在日常生活中，我们经常需要比较物体运动的快慢。那么，物理学中是如何科学地描述和比较物体运动快慢的呢？本节课我们将学习速度的概念、计算公式、单位以及匀速直线运动和变速运动的特点。
二、比较物体运动快慢的方法
要比较物体运动的快慢，通常有以下两种方法：
（一）相同时间比较路程
在时间相同的情况下，物体通过的路程越长，说明物体运动得越快；通过的路程越短，说明物体运动得越慢。例如：
百米赛跑中，运动员同时起跑，在相同的时间内，跑在前面的运动员通过的路程更长，运动得更快。
两辆汽车在 1 小时内，甲车行驶了 80 千米，乙车行驶了 60 千米，甲车运动得更快。
（二）相同路程比较时间
在路程相同的情况下，物体所用的时间越短，说明物体运动得越快；所用的时间越长，说明物体运动得越慢。例如：
从学校到家用的路程是 2 千米，步行需要 20 分钟，骑自行车需要 10 分钟，骑自行车比步行运动得更快。
跑 100 米，运动员 A 用了 12 秒，运动员 B 用了 15 秒，运动员 A 运动得更快。
如果两个物体运动的时间和路程都不相同，我们就需要引入一个新的物理量 —— 速度，来比较它们运动的快慢。
三、速度：描述运动快慢的物理量
（一）速度的定义
在物理学中，把路程与时间之比叫做速度。速度是表示物体运动快慢的物理量，速度越大，表示物体运动得越快；速度越小，表示物体运动得越慢。
（二）速度的计算公式
速度的计算公式为：\(
v=\frac{s}{t}
\)
其中，\( v \)表示速度，\( s \)表示路程，\( t \)表示时间。
根据这个公式，我们可以变形得到计算路程和时间的公式：
路程公式：\( s = vt \)
时间公式：\( t=\frac{s}{v} \)
（三）速度的单位
在国际单位制中，路程的单位是米（m），时间的单位是秒（s），因此速度的单位是米每秒，符号为 “m/s”。
在交通运输中，常用的速度单位是千米每小时，符号为 “km/h”。
速度单位之间的换算关系为：\(
1\ \text{m/s}=\frac{1\ \text{m}}{1\ \text{s}}=\frac{\frac{1}{1000}\ \text{km}}{\frac{1}{3600}\ \text{h}} = 3.6\ \text{km/h}
\)
\(
1\ \text{km/h}=\frac{1}{3.6}\ \text{m/s}\approx0.28\ \text{m/s}
\)
例如：
人步行的速度约为 1.1 m/s，合 3.96 km/h。
自行车的速度约为 5 m/s，合 18 km/h。
汽车在高速公路上行驶的速度约为 100 km/h，合约 27.8 m/s。
（四）速度的物理意义
速度的物理意义是表示物体在单位时间内通过的路程。例如：
汽车的速度是 72 km/h，表示汽车每小时通过的路程是 72 千米。
运动员的速度是 10 m/s，表示运动员每秒通过的路程是 10 米。
四、匀速直线运动：速度不变的直线运动
（一）匀速直线运动的定义
物体沿着直线且速度不变的运动叫做匀速直线运动。匀速直线运动是最简单的机械运动，它有两个特点：一是运动路线是直线；二是速度保持不变（即物体在任意相等的时间内通过的路程相等）。
（二）匀速直线运动的特点
速度不变：在匀速直线运动中，物体的速度不随时间和路程的变化而变化。例如，一辆汽车以 60 km/h 的速度在平直的公路上匀速行驶，它在第 1 小时、第 2 小时…… 通过的路程都是 60 千米；在第 1 分钟、第 2 分钟…… 通过的路程也都相等。
路程与时间成正比：由速度公式\( v=\frac{s}{t} \)变形可得\( s = vt \)，在匀速直线运动中，由于速度\( v \)是定值，因此路程\( s \)与时间\( t \)成正比，即时间越长，通过的路程越长。
（三）匀速直线运动的图像
路程 - 时间图像（s-t 图像）：在平面直角坐标系中，以时间\( t \)为横坐标，以路程\( s \)为纵坐标，匀速直线运动的图像是一条过原点的倾斜直线。直线的倾斜程度表示速度的大小，倾斜程度越大，速度越大。
速度 - 时间图像（v-t 图像）：以时间\( t \)为横坐标，以速度\( v \)为纵坐标，匀速直线运动的图像是一条平行于时间轴的直线，表示速度不随时间变化。
五、变速运动：速度变化的运动
（一）变速运动的定义
物体运动速度发生变化的运动叫做变速运动。在实际生活中，大多数物体的运动都是变速运动，即物体在运动过程中，速度有时快，有时慢，或者运动路线是曲线。例如：
汽车在行驶过程中，需要加速、减速或转弯，速度不断变化，属于变速运动。
跑步的人在起跑时速度逐渐加快，中途可能保持一段时间的匀速，最后冲刺时又加快速度，属于变速运动。
抛出的篮球在空中的运动轨迹是曲线，速度的大小和方向都在变化，属于变速运动。
（二）平均速度
在变速运动中，物体的速度是变化的，我们无法用一个固定的速度来描述物体在整个运动过程中的快慢。为了粗略地描述物体在某段路程或某段时间内运动的平均快慢程度，我们引入了平均速度的概念。
平均速度的计算公式为：\(
v_{\text{??????}}=\frac{s_{\text{???}}}{t_{\text{???}}}
\)
其中，\( s_{\text{???}} \)表示总路程，\( t_{\text{???}} \)表示总时间。
需要注意的是，平均速度只是粗略地反映物体在某段运动过程中的快慢，不能表示物体在某一时刻或某一位置的速度。例如，一辆汽车从甲地到乙地，总路程是 120 千米，总时间是 2 小时，它的平均速度是 60 千米 / 小时，但这并不表示汽车在每个时刻的速度都是 60 千米 / 小时，它可能有时快，有时慢。
六、速度的计算与应用
（一）速度计算的基本步骤
明确题目中的已知条件和所求量，确定研究对象的运动类型（匀速或变速）。
选择合适的公式（匀速运动用\( v=\frac{s}{t} \)、\( s = vt \)或\( t=\frac{s}{v} \)；变速运动求平均速度用\( v_{\text{??????}}=\frac{s_{\text{???}}}{t_{\text{???}}} \)）。
统一单位：将路程、时间、速度的单位统一为国际单位或常用单位。
代入数据进行计算，求出结果。
写出答案，并注明单位。
（二）典型例题分析
例题 1：匀速直线运动的速度计算
一辆汽车在平直的公路上匀速行驶，3 小时行驶了 240 千米，求汽车的速度是多少千米每小时？合多少米每秒？
分析：
已知：时间\( t = 3\ \text{h} \)，路程\( s = 240\ \text{km} \)
求：速度\( v \)
解：根据速度公式\( v=\frac{s}{t} \)，可得：\(
v=\frac{240\ \text{km}}{3\ \text{h}} = 80\ \text{km/h}
\)
换算为米每秒：\(
80\ \text{km/h}=80\times\frac{1}{3.6}\ \text{m/s}\approx22.2\ \text{m/s}
\)
答案：汽车的速度是 80 km/h，合约 22.2 m/s。
例题 2：平均速度的计算
小明骑自行车上学，前 5 分钟行驶了 1500 米，后 3 分钟行驶了 600 米，求小明骑自行车的平均速度是多少米每分钟？合多少千米每小时？
分析：
已知：前一段时间\( t_1 = 5\ \text{min} \)，前一段路程\( s_1 = 1500\ \text{m} \)；后一段时间\( t_2 = 3\ \text{min} \)，后一段路程\( s_2 = 600\ \text{m} \)
求：平均速度\( v_{\text{??????}} \)
解：总路程\( s_{\text{???}}=s_1 + s_2=1500\ \text{m}+600\ \text{m}=2100\ \text{m} \)
总时间\( t_{\text{???}}=t_1 + t_2=5\ \text{min}+3\ \text{min}=8\ \text{min} \)
根据平均速度公式\( v_{\text{??????}}=\frac{s_{\text{???}}}{t_{\text{???}}} \)，可得：\(
v_{\text{??????}}=\frac{2100\ \text{m}}{8\ \text{min}} = 262.5\ \text{m/min}
\)
换算为千米每小时：\(
262.5\ \text{m/min}=262.5\times\frac{1}{1000}\ \text{km}\div\frac{1}{60}\ \text{h}=262.5\times0.06\ \text{km/h}=15.75\ \text{km/h}
\)
答案：小明骑自行车的平均速度是 262.5 m/min，合 15.75 km/h。
七、课堂实验：测量物体运动的速度
（一）实验目的
学会使用停表和刻度尺测量物体运动的路程和时间。
学会计算物体运动的速度。
（二）实验器材
停表、刻度尺、斜面、小车、金属片。
（三）实验步骤
把斜面放在水平桌面上，将金属片固定在斜面的底端。
用刻度尺测量小车从斜面顶端运动到金属片的距离\( s \)，记录数据。
让小车从斜面顶端由静止开始滑下，同时用停表开始计时；当小车撞击金属片时，停止计时，记录小车运动的时间\( t \)。
根据速度公式\( v=\frac{s}{t} \)，计算小车在斜面上运动的平均速度\( v \)。
改变斜面的倾斜程度，重复上述实验，比较小车在不同倾斜程度的斜面上运动速度的大小。
（四）实验数据记录
实验次数
路程 s（m）
时间 t（s）
速度 v（m/s）
1
0.5
2.0
0.25
2
0.5
1.5
0.33
3
0.5
1.0
0.50
（五）实验结论
斜面的倾斜程度越大，小车运动的速度越大；通过测量路程和时间，可以计算出物体运动的速度。
八、课堂小结
比较运动快慢的方法：相同时间比较路程，相同路程比较时间。
速度的概念：路程与时间之比，是表示物体运动快慢的物理量。
速度的公式和单位：公式\( v=\frac{s}{t} \)，国际单位是米每秒（m/s），常用单位是千米每小时（km/h），1 m/s = 3.6 km/h。
匀速直线运动：物体沿着直线且速度不变的运动，路程与时间成正比。
变速运动与平均速度：速度变化的运动，平均速度等于总路程与总时间之比，粗略反映运动快慢。
九、课堂练习
下列关于速度的说法，正确的是（ ）
A. 速度越大，表示物体通过的路程越长 B. 速度越大，表示物体所用的时间越短
C. 速度是表示物体运动快慢的物理量 D. 速度的单位是米
一辆汽车在平直的公路上匀速行驶，它在 20 分钟内行驶了 30 千米，汽车的速度是______km/h，合______m/s。
小明步行的速度是 1.2 m/s，他从家到学校需要走 15 分钟，小明家到学校的路程是______米。
甲、乙两车同时从 A 地出发开往 B 地，甲车的速度是 60 km/h，乙车的速度是 80 km/h，经过 3 小时后，两车相距多少千米？
十、课后作业
完成课本上的相关练习题。
测量自己步行的速度和骑自行车的速度，记录测量过程和结果（路程用米尺测量，时间用停表测量）。
查阅资料，了解一些动物的运动速度（如猎豹、鸵鸟、大象等），比较它们运动的快慢，并写出一份简短的报告。
一辆汽车在平直的公路上行驶，前半段路程的速度是 60 km/h，后半段路程的速度是 80 km/h，求汽车在全程的平均速度。
2024沪粤版物理八年级下册
7.2 运动的快慢 速度
第七章 运动和力
授课教师： . 班 级： . 时 间： .
学习目标
知道用速度描述物体的运动，会利用速度公式进行计算。（难点）
02
知道比较物体运动快慢的方法。（重点）
01
知道匀速直线运动和变速直线运动的特点。（重点）
03
理解平均速度的含义。
04
想一想
怎样比较运动员的快慢？
导入新课
图中的猎豹和蜗牛运动了吗？你判断的依据是什么？
除了看到猎豹和蜗牛运动了，你还看到了它们运动的什么不同？
观察与思考
思考：比赛中如何比较运动员的快慢？
思考：比赛后如何比较运动员的快慢？
在相等的时间内，通过的路程长的运动快！
在相等的路程内，所用时间短的运动快！
一、比较物体运动快慢的两种方法
思考：当路程和时间都不一样时，我们该如何比较呢？
相同时间，比较路程
11s
10s
12s
相同路程，比较时间
我们得到了两种比较运动快慢的方法
一、比较物体运动快慢的两种方法
小聪
同学
小明
同学
100m跑成绩：17s
50m跑成绩：8s
方法1：比较单位时间内通过的路程
方法2：比较单位路程内所用的时间
100m17s=5.88m/s
?
50m8s=6.25m/s
?
17s100m=0.17s/m
?
8s50m=0.16s/m
?
讨论：你能想到哪些方法？
（常这种方法）
比较谁跑得快
一、比较物体运动快慢的两种方法
速度：物理学中，把物体通过的路程与通过这段路程所用时间之比叫做速度。
v =
t
s
公式：
m
s
m/s
速度=
路程
时间
推导公式：
????=????????
?
????=????????
?
二、速度
速度的常用单位：
千米每时（km/h）
1km/h=5/18m/s
思考：生活中，你有听说过车子可以跑多少“码”这样类似的话过吗？
表示：该车1h内通过的路程为45km。
二、速度
【实验】测量物体运动的速度
进行实验：
用皮尺和秒表测量短跑速度，步骤如下：
(1)在室外测出40m的路程，每隔10m作一处记号。
(2)选出4名记时员分别站在10m、20m、30m、40m处。
(3)选出男、女选手各一名，跑完40m路程。
二、速度
【课本例题】某大型喷气式客机的飞行速度为990km/h，它1min内飞行多少千米？如果人骑自行车的速度约为5m/s，要多少时间才能通过客机1min内飞过的路程？
二、速度
解:该客机1min飞行的路程为
s=v1t1=990km/h×1min=990km/h×160h=165km
人骑自行车通过路程s所需的时间为
t2=????????2=16500 m5 m/s=3300s = 55min
答:客机1min内飞行16.5km。人骑自行车要用55 min才能通过客机
?
【例题】5m/s=______km/h 72km/h=______m/s
【例题】一辆在高速路上行驶的汽车，其速度表如图所示，指针指示汽车速度为______km/h，合______m/s，以此速度行驶18km，需要______h
18
20
90
25
0.2
二、速度
二、速度
列车和过山车的运动路线有什么不同呢？
直线运动
曲线运动
机械运动
三、匀速直线运动和变速直线运动
比较汽车速度的变化
A车
B车
A车在各段时间内的速度有什么特点？B车在各段时间内的速度相等吗？
三、匀速直线运动和变速直线运动
直线运动
曲线运动
机械运动
匀速直线运动
变速直线运动
匀速直线运动：速度不变的直线运动
变速直线运动：速度变化的直线运动
三、匀速直线运动和变速直线运动
自动扶梯匀速升降
小球竖直下落的频闪照片
三、匀速直线运动和变速直线运动
平均速度：
在变速直线运动中，可以用平均速度来描述物体运动的快慢。它表示物体在某一段路程（或一段时间）内运动的快慢程度。
龟兔赛跑中兔子的平均速度小于乌龟
三、匀速直线运动和变速直线运动
????=????????
?
{F8B58294-7C98-454F-8B8E-5373267BDF32}时间t /s
1
2
3
4
…
路程s /m
s /m
0
t /s
v /（m·s-1 ）
0
t /s
思考：如果是3m/s呢，画出图像说说你发现了什么？
小明以 2 m/s 的速度快步向前走去，你能画出他走过的路程随时间变化的图像吗？速度随时间如何变化呢？
三、匀速直线运动和变速直线运动
下面的图像分别代表什么状态呢？
甲
乙
丙
丁
静止
匀速直线运动
加速运动
匀速直线运动
三、匀速直线运动和变速直线运动
1星题 知识过关
比较运动快慢的方法
1.如图所示，图甲是游泳比赛过程中的情况，观众欢
路程
路程
时间
观众
呼4道的运动员最快，是通过相同时间比______的方法判定
的；图乙是赛后呈现在大屏幕上的各选手成绩，裁判员通过
相同______比______的方法判定谁是冠军；物理学中，采取
______(填“观众”或“裁判员”)的方法来比较物体运动的快慢。
2.体育课上，甲、乙、丙三位同学进行百米赛跑，他们的成
绩如表所示，则获得第一名的是____同学，这里比较三人赛
跑快慢采用的最简便方法是相同______比______。
参赛者
甲
乙
丙
成绩/????
14.2
13.7
13.9
参赛者
甲
乙
丙
14.2
13.7
13.9
乙
路程
时间
速度
3.完成下列单位之间的换算。
(1) 。
(2)?????????????????/????=????????× _ ___????/????=____????/???? 。
?
????????.????
?
15
(3) 。
(4)?????????/????=????× _____????????/????=____????????/???? 。
?
????.????
?
18
4.小聪坐在一辆行驶的汽车里，车运动的快慢不变，小聪用
手表计时?????????????????，汽车正好通过????????????? 的隧道，则汽车的速度
????=????????=____????????/???? ，该速度值的物理意义为_______________
________________。
?
80
汽车每小时通过的路程为?????????????????
?
5.关于速度，下列说法正确的是( )
B
A.速度是描述物体运动路程长短的物理量
B.速度是表示物体运动快慢的物理量
C.物体通过的路程越多，速度越快
D.物体运动时间越短，速度越快
6. 小阳从合肥乘高铁去重庆旅游，他乘坐的高铁长
度为?????????????????，途中高铁以?????????????????????/???? 的速度匀速穿过一条隧
道，小阳测出自己通过该隧道的时间为????????????? 。求：
?
(1)该隧道的长度。
解：【统一单位】?????????????????????/????=____????/???? ，
【列出原始公式】由______得，
【变形公式并代入数据求解】高铁通过的路程????隧道=_____=
________________________。
?
30
????=????????
?
????????????
?
?????????????/????×?????????????=??????????????????????
?
(2)高铁完全通过该隧道需要的时间。
【必要的文字表达】高铁通过隧道所行驶的路程????= _______
_________________________________。
由______得，高铁完全通过该隧道需要的时间????????=
_ ________________。
?
????车+????隧道=?????????????????+??????????????????????=??????????????????????
?
????=????????
?
????????=???????????????????????????????????/????=?????????????
?
2星题 情景应用
7.[2024·芜湖二模] 小明爸爸匀速直线骑自行车上班，在
?????????????????????内骑行????????????? ，与此同时，他感觉身边的另一个骑行
者和他并驾齐驱，则“骑行者”的速度为___????/???? ，且和他同
向骑行。
?
5
8.某辆汽车行驶过程中，速度表的指针指在如图
所示的位置，由表可知此时汽车的速度是____
????????/????，该汽车以此速度行驶????????????????????? 通过的路程
是____???????? 。
?
90
30
9.[2024·合肥一模改编] 假期小明和爸爸一同去机场接出差回
来的妈妈，看到公路上方悬挂着如图所示的标志牌，其中“
60”表示该路段限速____????????/???? ；在不违反交通规则的前提下，
他们从此处出发至少行驶_____???? 才能到达机场。
?
60
????.????
?
10. 物理学中用“单位时间内物体通过路程的多
少”来描述物体运动的快慢，而在文学作品中，常用一些成
语来描述物体运动的快慢。下列描述快慢的成语中，与物理
学描述物体运动快慢的方法最相近的是( )
D
A.离弦之箭 B.风驰电掣 C.姗姗来迟 D.一日千里
11.［立德树人·五育并举］为宣传“绿色出行，低碳生活”理
念，三位同学在某景点进行了一场有趣的运动比赛。小张驾
驶电瓶车以?????????????????/????的速度前进，小王以?????????/???? 的速度跑步
前进，小李骑自行车，每分钟通过的路程是????.????????????????? 。则
( )
?
A
A.小张速度最大 B.小王速度最大
C.小李速度最大 D.三人速度一样大
12.[2024·合肥月考] 周末，小明和父母一起从家中出发，以
正常的速度步行????????????????????? 到达合肥站，然后乘高铁外出旅游。
小明家到合肥站的距离约为( )
?
C
A.????????????????? B.????????????????? C.????????????? D.?????????????????
?
13.[2024·亳州期中] 两物体保持一定的速度运动，路程之比
为????:????，时间之比为????:???? ，则它们的速度之比为( )
?
D
A.????:???? B.????:???? C.????:???? D.????:????
?
它们的速度之比????????????????=????????????????????????????????=????????????????×????????????????=????????????????×????????????????=????????×????????=???????? 。
?
【变式】 甲、乙两物体的速度之比是????:???? ，它们通过的路程
之比是????:???? ，则甲、乙两物体的运动时间之比为_____。
?
????:????
?
14.地震监测站的工作人员是根据地震时从震源同时传出的横
波和纵波到达监测站的时间差来确认震源位置的。若某次地
震时横波和纵波的传播速度分别是????????=?????????????/???? 和
????????=?????????????/???? ，并测得这两种波先后到达某监测站的时间间
隔为????????????? ，则震源到该监测站的距离是( )
?
D
A.????????????????? B.????????????????? C.????????????????????? D.?????????????????????
?
设震源到该监测站的距离为???? ，根据速度公式和题意得
?????????????????????????=?????????????，代入数据，?????????????????/??????????????????????/????=????????????? ，解得：
????=????????????????????? 。
?
15. 蛟龙号在探测海洋
时，从水面开始沿竖直方向下
潜，经历?????????????潜至????????????????? 的深度
并悬停观察。这时蛟龙号向海
?
底发射一束超声波，经过????.????????? 后收到信息。(超声波在海水
中的传播速度是??????????????????????/???? ,)求：
?
(1)悬停处距离海底的深度；
解：超声波到达海底的时间????=????????×????.?????????=????.????????? ，悬停处距
离海底的深度????=????声????=??????????????????????/????×????.?????????=?????????????????????? 。
?
(2)若继续按原来的速度下潜至
海底，还需要的时间。
蛟龙号下潜的速度
????????=????????????????=??????????????????????????????=?????????????/???? ，还
?
需要的时间
????????=????????????=???????????????????????????????????/????=????????????????? 。
?
3星题 思维提升
16. 在一次马拉松比赛中，小陌爸爸获得
冠军，小萌爸爸获得季军。小陌爸爸的运动手表显示“配速”
(配速定义：通过每公里路程所需要的时间)为
???????????????????????????????/????????，则他的速度为___????/???? ；小萌爸爸的配速值
______(填“大于”或“小于”)小陌爸爸的配速值，判断的理由
是______________________________。
?
4
大于
相同路程，速度小的运动时间长
速度
概念：通过的路程与通过这段路程所用时间之比
单位
m/s、 km/h
换算：1m/s=3.6km/h
公式：
运动的快慢
速度
比较物体运动快慢的两种方法
????=????????
?
????=????????
?
匀速直线运动
变速直线运动
曲线运动
直线运动
机械运动的类型
相同时间比路程
相同路程比时间
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