师:同学们,今天我们要学习八年级人教版物理第一章第三节速度的定义。本节课有两个学习目标:一是知道速度的概念,二是能用速度公式解决简单问题。首先回顾上节课知识,若研究对象相对参照物发生位置变化,则相对参照物是运动的。生活中物体运动有快有慢,我们常用哪些方法比较物体运动快慢呢?
第一种,在相同时间内比较物体经过的路程,路程长的运动得快;第二种,在物体运动相同路程的情况下,比较所花时间,时间短的运动得快。比如田径比赛照片,从开始到某一瞬间,运动员时间相同,红衣服运动员路程最大,所以最快。当运动员都到达终点,路程相同,就比较谁花的时间少,谁就最快。由此可见,比较物体运动快慢,都要考虑路程和时间这两个物理量。
在物理学中,采用相同时间比较路程的方法来比较物体快慢,用物体运动的路程除以时间,这个比值能得到单位时间内运动的路程,体现物体运动快慢,所以物理学把路程与时间之比定义为速度。现在来全面了解速度这个物理概念。认识一个物理量,要从定义、物理意义、符号、公式、单位这些方面入手。
速度的定义是路程与时间之比,物理意义是反映物体运动的快慢程度,数值上等于物体在单位时间内通过的路程。速度符号是英文单词velocity的首字母v。根据速度定义,速度公式为v = s÷t,其中s表示路程,t表示时间。速度单位由长度和时间单位组合而成,国际单位制中,长度基本单位是米,时间基本单位是秒,所以速度基本单位是米每秒,写作m/s。生活中还常用千米每小时作为速度单位,1米每秒等于3.6千米每小时。生活中像车速表、运动手表、动车速度显示屏、导航软件等工具可直接显示物体速度信息。这里给大家10秒钟阅读一些常见速度。
师:好,我有个问题,高速公路上交通标志显示最高车速不能超过120千米每小时,最低车速不能低于110千米每小时。我的速度表显示高速公路上轿车速度约33,符合要求吗?听听小乐同学的看法。
生:从表格表头可知,车速33是以米每秒为单位的,33米每秒等于118.8千米每小时,所以这个速度符合高速公路对车速的要求。
师:小夜同学回答正确。这提醒大家,研究物理量时,只看数值不看单位,数值没有物理意义。接下来对机械运动进行简单分类。这是某段时间内高铁行驶情况,这段时间高铁沿直线行驶且速度一直不变。我们把速度大小和运动方向都不变的运动叫做匀速直线运动;速度大小或运动方向发生改变的运动,叫做变速运动。比如运动员从静止起跑,加速到终点再减速,速度大小一直在变,做的是变速运动;像过山车运动方向一直在改变,也叫变速运动。
我们依据速度大小和运动方向是否改变来对机械运动分类。若都不改变,物体做匀速直线运动;若改变,则物体做变速运动。其中匀速直线运动是最简单的机械运动,是研究其他复杂运动的基础。生活中物体做直线运动,速度大小常变化,变速运动比匀速直线运动更复杂。若只是粗略研究,也可用速度 = 路程÷时间描述运动快慢,即物体运动过程中一段路程与这段路程所用时间之比,这就是这段时间内物体的平均速度,可粗略反映某段时间内的运动快慢。生活中说的速度大多是平均速度。
