3运动快慢的描述(2012)_速度

(共25张PPT)
【知识目标】
(1)理解速度的概念，知道速度是描述物体运动快慢的物理量．知道速度是矢量；
(2)理解平均速度的概念，知道平均速度是粗略描述变速运动快慢的物理量，知道平均速度的定义，知道在不同的时间或不同的位移内的平均速度一般是不同的；
(3)知道瞬时速度和瞬时速率的概念以及它们的区别．
【重点】
对速度概念的理解．
【难点】
平均速度和瞬时速度的区别．
“龟兔赛跑”的故事中，由于兔子的自满，结果输掉了比赛．
那么，这是否说明乌龟跑得快
兔子输在骄傲自满上，从物理学的角度看，她输在什么地方
从故事的过程和结局来看，我们应该怎样去比较物体运动的快慢
本节课我们来研究如何用科学的语言描述物体运动的快慢．
第一课时
如图所示，一辆汽车在沿平直公路运动，设想我们以公路为x轴建立直线坐标系，时刻t1汽车处于A点，坐标是x1=_____，一段时间之后，时刻t2到达B点，坐标是x2=______.
　x2-x1就是这辆汽车位置坐标的________，可以用符号"Δx "表示．Δx＝_____________________．
1．坐标与坐标的变化量
10m
30m
x2 -x1＝30m-10m=20m
变化量
结果Δx为___，表明汽车(质点)_________________.
向x轴正方向运动
正
如果时刻t1汽车处于B 点，一段时间之后，时刻t2到达点A ，则汽车位置坐标的变化量为：
　
Δx＝_____________________．
x2 -x1＝10m-30m=-20m
结果Δx为___，表明汽车(质点)_________________.
负
向x轴负方向运动
　　在本章我们只讨论物体沿着直线的运动，并以这条直线为x坐标轴，这样，物体的位移就可以通过坐标的变化量来表示.
位移(Δx)=质点末状态坐标(x2)－初状态坐标(x1) ．
Δx的大小表示位移的大小，
Δx的正负表示位移的方向．
同样，可以用Δt表示时间的变化量：Δt＝______．
t2-t1
2．速度
以下有四个物体，我们来比较一下它们运动的快慢程度．
比较A和B：
它们经过的位移相同(都是100m)，A用的时间长(20s)，B用的时间短(10s)．在位移相等的情况下：时间短的运动得快，即汽车比自行车快．
比较C和D：
它们所用的时间相同(都是10s)，C行驶了250m，D飞行了2000m，C行驶的位移比D短．在时间相等的情况下，位移大的运动得快，即飞机比火车快．
比较A和C：
我们用速度来表示物体运动的快慢，它等于位移跟发生这段位移所用的时间t的比值，用v表示速度．
它们的位移不同，所用时间也不同，要比较它们运动快慢，只有计算它们平均每秒钟位移的大小量．单位时间内位移大的运动快，由此可算出以上四个物体，每秒钟位移大小分别为5m、10m、25m、200m．
2.速度
①定义：速度v等于位移△x跟发生这段位移所用时间的△t的比值．
定义式：v=△x /△t．
②单位：m/s(或m·s-1)．
常用单位：km/h(或km·h-1)、cm/s(cm·s-1)．
③注意：速度是矢量，不但有大小，而且有方向．速度在数值上等于单位时间内物体位移的大小，速度的方向就是物体运动方向．
(1)平均速度：一般说来，物体在某一时间间隔内，运动的快慢不一定是时时一样的，所以由上式v=△x /△t求得的速度，表示的只是物体在时间间隔△t内的平均快慢程度，称为平均速度．
a.平均速度与时间段落、位移段落有一一对应的关系．
①定义式：
b.平均速度不是速度的平均值．
c.平均速度是矢量
3．平均速度和瞬时速度
②意义：平均速度只能粗略地描述做变速直线运动物体运动的快慢．
③对平均速度概念的理解
方向为位移的方向
例1 一辆汽车沿笔直的公路行驶，第1s内通过5m的距离，第2s内和第3s内各通过20m的距离，第4s内又通过15m的距离，求汽车在最初2s内的平均速度和这4s内的平均速度各是多少
分析：计算平均速度时，必须注意时间和位移的对应，前2s时间为2s，位移为(5+20)m，前4s时间为4s，位移为(5+20+20+15)m．
解：根据平均速度的定义式得
例2 一质点沿直线运动，先后以平均速度
和
通过两段相等的位移△x，则该质点在全程2△x位移 上的平均速度是多少
分析： 由平均速度概念，全程2△x位移上的平均速度应用2△x位移与发生这一位移所用时间的比值表示，而不能取
例3一辆汽车10 s内向东行驶120 m，另一辆汽车10 s内向北行驶120 m，
这两辆汽车平均速度大小相等但方向不同，它们的平均速度不同．
(2)瞬时速度
　　上述平均速度只能粗略地描述运动的快慢．
　　为了使描述精确些，可以把△t取得小一些．物体在从t到t+△t这样一个较小的时间间隔内，运动快慢的差异也就小一些.
△t越小，运动的描述就越精确.
可以想像，如果△t非常非常小，就可以认为△x/△t表示的是物体在时刻t的速度，这个速度叫做瞬时速度．　
①定义：运动物体在某一时刻(或经过某一位置)时的速度，叫做瞬时速度．
②物理意义：精确地描述做变速直线运动的物体在某一时刻(或经过某一位置)时运动的快慢程度．
③瞬时速度是矢量，方向为物体运动的方向，即轨迹的切线方向。
④瞬时速度与平均速度的区别
平均速度 瞬时速度V
与某时间(位移)对应 与某时刻(位置)对应
过程量 状态量
粗略描述变速运动 精确逐点描述变速运动
(2)瞬时速度
四
速率
3、常说的“速度”，可能指: “平均速度”、“瞬时速度”或“速率”、“平均速率”
1、速率（speed）:瞬时速度的大小 .速率是标量
2、平均速率：运动的物体所通
过的路程与所用时间的比值，是
标量。
【思考】（1）平均速率与平均速度的大小是什么
关系？（2）田径比赛中400米赛跑，是比较平均
速度还是平均速率？
(3)瞬时速率
在以后的叙述中，“速度”一词有时指平均速度，有时指瞬时速度．要根据上下文判断．
匀速直线运动，就是瞬时速度保持不变的运动．在这种运动中，平均速度与瞬时速度相等．
例4 下面的几个速度中，属于平均速度的是( )，属于瞬时速度的是( )
A.信号沿动物神经传播的速度大约为100m／s
B.台风以36m/s的速度向东北方向移动
C.汽车通过站牌时的速度是72km/h
D.子弹以790m/s的速度击中目标
E.汽车用40km/h的速度从甲站行驶到乙站
CD
ABE
1．下列关于速度的说法正确的是( )
A.速度是描述物体位置变化的物理量
B.速度方向就是物体运动的方向
C.位移方向和速度方向一定相同
D.匀速直线运动的速度方向是可以改变的
B
2．某列火车在一段长30km的笔直铁轨上行驶，行驶的平均速度是60km/h，下列说法中正确的是( )
A.这列火车通过这段铁轨的时间是0.5h
B.这列火一定以60km/h的速度在这段铁轨上行驶
C.这列火车如果行驶60km的路程一定需要用1h
D.60km/s是火车在这一路段中的最高速度
A
3．物体沿直线向前运动，第1秒内的位移为5m，第2秒内的平均速度为10m/s，从第3秒起物体做速度为15m/s的匀速运动．则头5s内物体的平均速度为多少
．
∴
解：第1秒内的位移为5m，第2秒内位移为10m，3～5s内位移为45m，则头5s内物体的总位移为60m．
　　　
名 称 平 均 速 度 瞬 时 速 度
定义式
=△x/△t(△x为位移)
v=△x/△t(△t非常小)
物理
意义
时间段△t内的物体运动的平均快慢
某时刻物体运动的快慢
理解
要点
①平均速度总是对一段时间而言的
②在△t内物体运动的快慢一般不同
③平均速度粗略地描述了运动快慢
①瞬时速度是指某一时刻而言的
②△t取得越小，描述t时刻速度越准确
③瞬时速度精确地描述了运动快慢
【作业】
问题与练习①②