1.3 位置变化快慢的描述—速度 课件— 2021-2022学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册（52张PPT）

(共52张PPT)
人教版
必修第一册
1.3
位置变化快慢的描述——速度
第一章
运动的描述
【新课导入】
生活和科学研究中经常需要知道物体运动的快慢和方向，你还记得初中是怎样描述物体运动快慢的吗？运动员在比赛中的不同时段，运动的快慢一样吗？
1、观众怎么比较哪个运动员跑得快？
2、裁判又是怎么判断的？
实例分析
初始位置
(m)
末了位置(m)
经过时间(s)
A.自行车沿平直道路行驶
0
200
40
B.公共汽车沿平直道路行驶
0
200
20
C.火车沿平直轨道行驶
50
550
20
比较物体运动的快慢
1、在位移相同的情况下，比较所用时间的长短。时间短的物体运动快，时间长的物体运动慢。
2、在时间相同的情况下，比较位移的大小。位移大的物体运动得快，位移小的物体运动得慢；
时间和位移都不同怎么办？
描述物体运动快慢的物理量—速度
一、速度
板书设计
4、物理意义：描述物体运动快慢的物理量。
1、定义：物体运动的位移与发生这个位移所用的时间的比值，叫做速度。
2、定义式：
v
=
——
Δ
t
Δ
x
（1）大小：数值上等于单位时间内的位移大小。
（
由公式
计算）
（2）方向：速度是矢量，方向与物体运动的方向相同。（与位移
的方向相同）
3、单位：米每秒m/s(或m?s-1)
千米每时km/h(km?h-1)
厘米每秒cm/s(或cm?s-1)
1
m/s
＝3.6km/h
生活中的速度
生活中的速度
生活中的速度
生活中的速度
巩固练习
1、下列关于速度的说法不正确的是（
）
A、速度描述物体运动的快慢，只有大小。
B、物体运动时间越短，速度越大。
C、物体运动位移越大，速度越大。
D、物体位置变化越快，速度越大。
ABC
平均速度和瞬时速度
百米运动员，10s时间里跑完100m，那么他平均每秒跑多少呢？
百米运动员是否是在每秒内都跑10m呢？？？
平均速度
v
=
——
Δ
t
Δ
x
_
平均速度
1.平均速度表示了物体(质点)位置改变的大致状况，只能粗略描述物体在某段时间内或某段位移内的运动快慢
2.平均速度是从整体上来研究物体的运动情况的,平均速度不考虑运动过程的细节问题,只考虑初末位置及整个过程的运动时间问题.
如何精确描述物体在某个时刻或位置的运动快慢？
瞬时速度
x/m
1
0
2
3
4
5
6
x
=
3
m
t/s
1
0
2
3
4
5
6
t
=
3
s
瞬时速度
某一位置
某一时刻
瞬时速度：物体经过某一位置或在某一时刻的运动快慢程度
关于瞬时速度的几点理解
1.
瞬时速度是精确地描述物体运动快慢的物理量。
2.
瞬时速度也有方向，其方向即为物体运动方向。
平均速度与瞬时速度
观察与思考
平均速度
8.54
m/s
此时的运动快慢?
瞬时速度
平均速度与瞬时速度
关系：可以用一个较短时间内的平均速度来替代瞬时速度
t/s
1
0
2
3
4
5
6
t
=
3
s时的瞬时速度
1s~5s平均速度
2s~4s平均速度
时间间隔更小的平均速度
精确描述
v
=
——
Δ
t
Δ
x
_
极限
Δ
t→0
平均速度
瞬时速度
二、平均速度和瞬时速度
1、平均速度
板书设计
（3）物理意义：粗略反映物体运动快慢的物理量。
（1）定义：物体运动的位移与发生这个位移所用的时间的比值，叫做平均速度。
（2）定义式：
v
=
——
Δ
t
Δ
x
_
①大小：由公式
计算。
②方向：与位移
的方向相同。
v
=
——
Δ
t
Δ
x
_
2、瞬时速度
板书设计
（3）物理意义：精确地描述物体运动的快慢的物理量。
（1）定义：运动物体经过某一时刻（或某一位置）的速度。
（2）方向：与经过某一时刻（某一位置）时的运动方向相同。
平均速度
瞬时速度
区别
物理意义
粗略地描述物体运动的快慢
精确地描述物体运动的快慢
对应
一段时间（或一段位移）
某一时刻（或某一位置）
大小
△x/△t
△x/△t
方向
该过程中位移的方向
该时刻的运动方向
联系
△t
0，平均速度就为瞬时速度
在匀速直线运动中，平均速度等于瞬时速度。
三、平均速率和瞬时速率
1、平均速率
板书设计
（1）定义：运动的物体所通过的路程与所用时间的比值，是标量。
（2）大小：
2、瞬时速率：瞬时速度的大小叫瞬时速率，简称速率，是标量。
?①平均速率不是平均速度的大小！
②
3、常说的“速度”，可能指“平均速度”、“瞬时速度”或“速率”。
只有在单向直线运动中大小相等
速度显示器显示的是：
平均速度
速
率
瞬时速度
瞬时速度的大小
一个运动员在百米赛跑中，50
m处的速度是6
m/s，16
s末到达终点时的速度为7.5
m/s，则整个赛跑过程中他的平均速度的大小是(
)
A.6
m/s
B.6.25
m/s
C.6.75
m/s
D.7.5
m/s
B
解题心得：平均速度不等于速度的平均值。
巩固练习
测量纸带的平均速度和瞬时速度
1.
测时间（直接测出，电源频率
50
Hz，每隔
0.02
s秒打一个点）。
2.
测位移（直接测出）。
3.
测纸带的速度（间接测出），研究物体的运动。
打点计时器有什么作用？
复习
1.
判断物体的运动规律
通过研究纸带，间接的反映物体运动情况：
1.
打出的点越密，则运动越慢；
2.
若打出的点间距相等，则物体做匀速直线运动。
测量纸带的平均速度和瞬时速度
2.
测平均速度（一段时间或者一段位移的平均速度）
（1）要测的量：某段时间
，以及对应的位移
（2）关系式：
测量纸带的平均速度和瞬时速度
3.
计算变速直线运动中某点的瞬时速度
O
A
B
C
D
E
F
根据下面这条纸带，如何求
C
点的瞬时速度？
(1)
(2)
哪种方法求出的更准确？
测量纸带的平均速度和瞬时速度
如何测出某个点
E
处的瞬时速度？
D
F
D
F
D
F
原则：准确性、可行性
测量纸带的平均速度和瞬时速度
可以大致表示
E
点的瞬时速度，D、F
两点离
E
点越近，算出的平均速度越接近
E
点的瞬时速度。然而
D、E
两点间距离过小，则测量误差增大。所以，应该根据实际情况选取这两个点。
测量纸带的平均速度和瞬时速度
四、测量纸带的平均速度和瞬时速度
1、打点计时器的作用
板书设计
（1）可以直接测出时间和位移。
（2）可以间接测出纸带的速度，研究物体的运动。
2、根据纸带判断物体的运动规律
（1）若打出的点越密集，则运动越慢；打出的点越稀疏，则运动越快。
（2）若打出的点间距相等，则物体做匀速直线运动。
3、根据纸带求平均速度
v
=
——
Δ
t
Δ
x
_
测出两点间的位移
，再算出所用的时间
，则平均速度
4、算变速直线运动中某点的瞬时速度
O
A
B
C
D
E
F
某点的瞬时速度等于前后两点间的平均速度，如C点的瞬时速度等于BD间的平均速度，即
1.下列关于速度的说法中，正确的是(　　)
A．速度是描述物体位置变化的物理量
B．速度是描述物体位置变化大小的物理量
C．速度是描述物体位置变化快慢的物理量
D．速度是描述物体运动路程和时间关系的物理量
课堂训练
C
2.对于各种速度或速率，下列说法中正确的是(　　
)
A．速率是速度的大小
B．平均速率是平均速度的大小
C．速度是矢量，平均速度是标量
D．平均速度的方向就是物体运动的方向
课堂训练
A
答案　A
解析　由速率的定义，速度的大小为速率，故A正确；平均速率是路程与时间的比值，平均速度是位移与时间的比值，位移与路程的大小不一定相等，故B错；速度与平均速度都是矢量，故C错；平均速度的方向是位移的方向，位移的方向与物体运动的方向不一定相同，故D错．
课堂训练
4.
下列说法中，正确的是(　　)
A．物体沿半径为R的圆周运动一周，平均速度为零
B．物体沿半径为R的圆周运动一周，平均速率为零
C．物体某时刻速度为v，则该物体下一时刻的速度也为v
D．物体某时刻速度为v，则该物体下一时刻的速度不一定为v
课堂训练
AD
3.
关于瞬时速度和平均速度的理解，下列说法中正确的是(　　)
A．瞬时速度一直为零，平均速度一定为零
B．瞬时速度一直为零，平均速度可以不为零
C．瞬时速度一直不为零，平均速度一定不为零
D．瞬时速度一直不为零，平均速度可以为零
课堂训练
AD
答案　AD
解析　物体沿半径为R的圆周运动一周，物体位移为零，路程大小等于圆周周长，根据定义，平均速度为零，平均速率不为零；物体不一定做匀速直线运动，所以某时刻的速度为v，不代表下一时刻的速度也为v.
课堂训练
研究方案：
速度--时间图像
O
A
B
C
D
E
F
1、从纸带上能看清的点开始，每5个时间间隔取一个测量点（计数点），依次标为O、A、B、C、D、E、F。
2、测量包含测量点在内的一小段位移△x，做好记录。
3、测量各段位移对应的时间△t，做好记录。
位置
A
B
C
D
E
△x/m
△t/s
V/(m/s)
5、以打第一个测量点A作为计时开始，记为t=0，依次记录好各测量点对应的时刻。
6、以包含测量点在内的一小段位移的平均速度作为测量点的瞬时速度，做好记录。
位置
A
B
C
D
E
时刻t/s
0
瞬时速度V/(m/s)
速度--时间图像
4、由平均速度公式，求出包含各测量点在内的各小段位移的平均速度，做好记录。
位置
A
B
C
D
E
时刻t/s
0
0.1
0.2
0.3
0.4
瞬时速度V/(m/s)
0.11
0.15
0.21
0.22
0.21
实验结果记录
速度--时间图像
7、用图象法表示变化规律：
1）以速度V为纵轴，时间t为横轴，在方格纸上建立直角坐标系。
2）根据表中的这些数据描出各点。（注意标度选取得宜，使图像尽可能充满整个坐标纸）
3）用平滑的曲线连接各点。
v-t图象:描述速度和时间关系的图象。
手是如何画线的？
0.4
0.3
0.2
0.1
0.1
0.2
0.3
0.4
速度--时间图像
位置
A
B
C
D
E
时刻t/s
0
0.1
0.2
0.3
0.4
瞬时速度V/(m/s)
0.11
0.15
0.21
0.22
0.21
实验结果记录
n
0
1
2
3
4
5
6
7
V
m/s
0.05
0.10
0.20
0.30
0.28
0.28
0.46
0.55
0
1
2
3
4
5
6
7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
t/10-1s
v/(m·s-1)
用图象表示速度——v-t图
(1)、描绘v-t图像
速度--时间图像
(2)认识图象
v－ｔ图象是反映物体速度随时间变化的规律，横轴表示时间，纵轴表示速度．
①
匀速直线运动的速度图象是一条平行于时间轴的直线．
②变速直线运动的速度图象随时间而变化
Ｏ
Ｖ
ｔ
①
②
速度--时间图像
③速度图线与t轴所围成的“面积”的值等于物体的位移。
Ｏ
Ｖ
ｔ
t1
t2
Ｏ
Ｖ
ｔ
t1
v0
速度--时间图像
(3)理解图象
若图象位于时间轴的上方,表示物体运动方向与正方向相同；位于时间轴下方,表示物体运动方向与正方向相反。
Ｏ
Ｖ/m﹒s-1
ｔ/s
①
②
Ｏ
Ｖ
ｔ
vo
8
-8
速度--时间图像
应用图线
a.确定某时刻的速度
b.求位移
c.判断运动性质(静止、匀速、变速)
d.判断运动的方向(正方向、负方向)
Ｏ
Ｖ
ｔ
t1
v1
速度--时间图像
五、速度--时间图像
1、描绘v-t图像
板书设计
(1）以速度V为纵轴，时间t为横轴，在方格纸上建立直角坐标系。
(2）根据表中的这些数据描出各点。
(3）用平滑的曲线连接各点,得到v-t
图像。
2、认识图象
v－ｔ图象是反映物体速度随时间变化的规律，横轴表示时间，纵轴表示速度．
Ｏ
Ｖ
ｔ
①
②
③速度图线与t轴所围成的“面积”的值等于物体的位移。
Ｏ
Ｖ
ｔ
t1
t2
Ｏ
Ｖ
ｔ
t1
v0
速度--时间图像
①
匀速直线运动的速度图象是一条平行于时间轴的直线．
②变速直线运动的速度图象随时间而变化。
Ｏ
Ｖ
ｔ
①
②
3、理解图象
若图象位于时间轴的上方,表示物体运动方向与正方向相同；位于时间轴下方,表示物体运动方向与正方向相反。
Ｏ
Ｖ/m﹒s-1
ｔ/s
①
②
Ｏ
Ｖ
ｔ
vo
8
-8
速度--时间图像
4、图线应用
a.确定某时刻的速度
b.求位移
c.判断运动性质(静止、匀速、变速)
d.判断运动的方向(正方向、负方向)
Ｏ
Ｖ
ｔ
t1
v1
速度--时间图像
在图所示的四个图象中,表示匀速直线运动的是(
)
s
o
t
A
v
t
o
B
s
t
o
C
v
o
t
D
BC
速度--时间图像
x
o
t
请同学们定性描述下图中表示的物体的运动情况。
A
v
o
t
B
速度--时间图像
t1
t2
t1
t2
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