1.3 运动快慢的描述 速度

课件49张PPT。第一章 运动的描述§1.3 运动快慢的描述 速度Puxiangshan一、坐标与坐标的变化量提出问题：怎样描述汽车向前直线行驶的位移？C坐标表示位置：A点x1 B点x2坐标变化量表示位移:Δx=x2-x1Δx=x2-x1=30m-10m=+20km1）上述汽车在向哪个方向运动？如何表示？思考与讨论：2）C到B的位移呢?3）A到D呢？4）D到E呢？ED Δx的绝对值表示位移的大小;正负号表示方向
Δx为正值表示位移的方向与x轴正方向相同;
Δx为负值表示位移的方向与x轴正方向相反。？你有结论了吗回顾：时刻与时间AB坐标的变化量表示时间：Δt=t2－t1坐标表示时刻: A点t1 、B点t2二、速度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(1)比较A和B,可以得到怎样的结论? 快(2)比较B和C,可以得到怎样的结论? 快(3)比较A和C,你有何感想? 快BCC运动的快慢跟时间及通过的位移都有关系比较物体运动的快慢有没有一个统一的比较标准呢？速度（velocity）：
定义：位移与发生这个位移所用时间的比值符号：v 单位：米每秒(m/s或m.s-1)、千米每时(km/h)、厘 米每秒(cm/s)等v＝★速度的方向是由什么决定？它的正负符号的物理意义是什么？ 物理意义：速度描述物体运动的快慢及运动的方向.
速度越大，表示物体位置变化的越快． V 的方向是由对应Δt时间内位移Δx的方向决定，正号表示与规定的正方向相同，反映物体运动的方向。矢量性：速度是矢量，既有大小：
又有方向：v＝速度的方向是物体运动的方向，
与位移的方向相同。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练习2下图甲，乙中的小球，都是从A运动到B，经历的时间都是1s，两种情况下小球运动的快慢一样吗？运动的方向相同吗？试用 说明？v＝三、平均速度（average velocity)矢量提出问题：2009年8月17日凌晨3点45分，柏林田径世锦赛牙买加飞人博尔特以9秒58获得百米冠军，并大幅度改写了9秒69的世界纪录！那么他的百米跑速度是多少呢？平均速度：
物体在某一时间间隔Δt内或某一段位移Δx的平均快慢程度10.44m/s引出概念：讨论与交流飞人博尔特是否是在每秒内都跑10.44m呢？ 请看下面这个例子 下表中给出了牙买加飞人博尔特当时的实测记录.请算出每个20m内的平均速度,并填入表中.11.837.0211.8311.9811.90通过该表,你能得到怎样的结论?
结论:平均速度应强调是哪一段时间(或位移)内的平均速度
[课堂训练]
一辆汽车沿平直的公路向东行驶，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内又通过了15m的距离，求汽车在前面25m位移内的平均速度和后3s内的平均速度？想一想，做一做······任何平均速度总是同“一段
时间”或“一段位移”相对应2.一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/sB 解题心得：平均速度
不等于速度的平均平均速度：描述作变速直线运动的物体在某一段时间Δt内的平均快慢程度。平均速度只能粗略地描述运动的快慢，为了使描述精确些，可以怎么办？ 当?ｔ非常非常小时所得平均速度就可认为质点在A处的瞬时速度：当△t非常非常小时，我们把 称作物体在时刻t的瞬时速度四、瞬时速度在匀速直线运动中，平均速度与瞬时速度相等匀速直线运动是瞬时速度保持不变的运动理解匀速直线运动:瞬时速度的大小叫做瞬时速率，简称速率 平均速度=位移/时间平均速率=路程/时间问：平均速度的大小是否也叫平均速率呢？不是！四、瞬时速度在单向直线运动中大小相等平均速度与平均速率的区别和联系平均速度与瞬时速度的区别和联系平均速度与瞬时速度无关。 下列对各种速率和速度的说法中，正确的是（ ）
A．平均速率就是平均速度的大小
B．瞬时速率是指瞬时速度的大小
C．匀速直线运动中任何一段时间内的平均速度都相等
D．匀速直线运动中任意一段时间内的平均速度都等于其任一时刻的瞬时速度
BCD想一想，做一做······巩固练习1.子弹离开枪口时的 速度是900m/s；汽车启动后第5s内 速度是15m/s；小球在第4s内的 速度是5m/s；一人在百米赛跑冲过终点时的 速度是10m/s。瞬时平均平均瞬时2、三个质点A、B、C的运动轨迹如图所示，三个质点同时从N点出发，同时到达M点，设无往返运动，下列说法正确的是（ ）
A三个质点从N到M的平均速度相同
B三个质点任意时刻的速度方向相同
C三个质点从N点出发到任
意时刻的平均速度都相同
D三个质点从N点到M点的平
均速率相同A3.关于瞬时速度和平均速度的说法正确的是：（ ）A.若物体在某段时间内各个时刻的瞬时速度都等于0，则在这段时间内的平均速度一定等于0。
B.若物体在某段时间内平均速度等于0，则它在这段时间内任意时刻的瞬时速度一定等于0。
C.匀速直线运动中任意一段时间内的平均速度都等于它任意时刻的瞬时速度。
D.变速直线运动中任意一段时间内的平均速度一定不等于它某一时刻的瞬时速度。AC平均速度的计算:汽车由甲地驶向乙地,前半程的平均速度为v1,后半程的平均速度为v2,则汽车全程的平均速度是多少?
若汽车由甲地驶向乙地,前一半时间的平均速度为v1,后一半时间的平均速度为v2,则汽车全程的平均速度是多少?
(1)在平面直角坐标系中，用来描述位移x,与时间t关系的图象叫做位移—时间图象(x-t图象)，简称为位移图象．
如图所示为汽车自初位置开始，以50km/h的速度做匀速直线运动的x－t图象．(2)根据x－t图象只能分析物体做直线运动的情况.
①由x－t图象可以确定物体各个时刻所对应的位置或物体发生一段位移所需要的时间．
②若x－t图象是一条倾斜的直线，表示物体做匀速直线运动，直线的斜率表示物体的速度．斜率的大小表示速度的大小，斜率的正、负表示物体的运动方向，如图中的a、b所示．
③若x－t图象为平行于
时间轴的直线，表明
物体处于静止状态．
如图中的c所示．
④图象与x轴的交点表示物体运动的初始位置，如图所示a、b物体分别是从原点、原点正方向x2处开始运动．
⑤图线的交点表示相遇，如图所示中的交点表示a、b、c三个物体在t1时刻在距原点正方向x1处相遇．非匀速直线运动的x－t图象 (3) x－t图象是一条曲线,t1~t3时间内的平均速度等于直线AB的斜率,t2时刻对应图象上点的切线的斜率表示该时刻的瞬时速度.特别提醒：
(1)x－t图象只能用来描述直线运动．
(2)x－t图象表示的是位移x随时间t变化的情况，绝不是物体运动的轨迹．图表示三个物体运动的x－t图象，其异同是 (　　)A．运动的速率相同，3s内经过的路程相同，起点的位置相同
B．运动的速率相同，3s内经过的路程相同，起点的位置不同
C．运动的速率不同，3s内经过的路程不同，但起点的位置相同
D．均无共同点
答案：B解析：x－t图象中的斜率表示速度，斜率的大小表示速率，由此可知，三个物体运动的速率相同；由x－t图象的物理意义知3s内经过的路程都为3m，但起点位置不同：x1＝x2＝3m，x3＝－3m，故B项正确．练习:如下图所示为某物体运动的位移图象,根据图象求出:(1)0~2s内,2~6s内，6~8s内物体各做什么运动？各段速度多大？
(2)整个8s内的平均速度多大？前6s内的平均速度多大？
(3)4s末和7s末的速度是多大？
汽车以36km/h的速度从甲地匀速运动到乙地用了2h，如果汽车从乙地返回甲地仍做匀速直线运动用了2.5h，那么汽车返回时的速度为(设甲、乙两地在同一直线上)
(　　)
A．－8m/s　　　　　　　 B．8m/s
C．－28.8km/h D．28.8km/h解析：速度和力、位移一样都是矢量，即速度有正方向、负方向，分别用“＋”、“－”号表示．当为正方向时，一般不带“＋”号．速度的正方向可以根据具体问题自己规定，有时也隐含在题目之中．例如该题中汽车从甲地到乙地的速度为36km/h，为正值，隐含着从甲地到乙地的方向为正，所以返回速度为负值，故淘汰B、D.答案：AC
点评：速度是矢量，既有大小，又有方向．其大小表示物体运动的快慢，其方向表示物体运动的方向． 一人看到闪电12.3s后又听到雷声．已知空气中的声速约为330m/s～340m/s，光速为3×108m/s，于是他用12.3乘以330很快估算出闪电发生位置到他的距离为4.1km.根据你所学的物理知识可以判断 (　　)
A．这种估算方法是错误的，不可采用
B．这种估算方法可以比较准确地估算出闪电发生位置与观察者间的距离
C．这种估算方法没有考虑光的传播时间，结果误差很大
D．即使声速增大2倍以上，本题的估算结果依然正确答案：B
解析：这种估算方法忽略了光的传播时间，因为光的传播时间极短，忽略掉不会造成太大误差，闪电发生位置到人的距离为Δx＝vt＝330×12.3m＝4.1km.故选项B正确，由计算过程可看出若声速增大2倍以上，结果就不正确了.下列关于瞬时速度和平均速度的说法正确的是(　　)
A．若物体在某段时间内每时刻的瞬时速度都等于零，则它在这段时间内的平均速度一定等于零
B．若物体在某段时间内的平均速度等于零，则它在这段时间内任一时刻的瞬时速度一定等于零
C．匀速直线运动中物体任意一段时间内的平均速度都等于它任一时刻的瞬时速度
D．变速直线运动中一段时间内的平均速度一定不等于它某一时刻的瞬时速度解析：物体的各个时刻瞬时速度都等于零，证明物体静止，即位移为零，因此平均速度一定为零．
物体在某段时间内平均速度为零，说明整个运动过程中的位移为零，但不能证明物体不运动，例如物体做往返运动回到出发点，位移为零，平均速度为零，但瞬时速度不为零．
匀速运动中，由于瞬时速度都相等，因此平均速度等于瞬时速度．
变速运动中，速度时刻在变，但平均速度可能与某一时刻的瞬时速度相等．答案：AC
点评：正确理解平均速度和瞬时速度两个概念是解题关键． 中国飞人刘翔在2009年10月25日的第十一届全运会男子110米栏的比赛中，以13秒34的成绩如愿摘金，在泉城济南完美实现了王者归来．关于比赛的下列说法中正确的是(　　)A．110m是刘翔比赛中路程的大小
B．13秒34是刘翔夺冠的时刻
C．刘翔比赛中的平均速度约是8.2m/s
D．刘翔经过终点线时的速度一定等于8.2m/s
答案：C
如图所示为甲、乙两物体相对于同一参考系的x－t图象．下面说法正确的是 (　　)
A．甲、乙两物体的出发点相距x0
B．甲、乙两物体都做匀速直线运动
C．甲物体比乙物体早出发的时间为t1
D．甲、乙两物体向同方向运动解析：由x－t图象知，t＝0时，甲的位置为x＝x0，乙的位置为x＝0，故甲、乙出发点相距x0；x－t图线的斜率表示速度，甲、乙两物体的x－t图线都是倾斜直线，故两物体都做匀速直线运动；甲从t＝0时刻开始出发，乙在0～t1这段时间内保持静止，故甲比乙早出发的时间为t1；甲的斜率为负值，说明速度方向与规定正方向相反，乙的斜率为正值，说明速度方向与规定正方向相同，故甲、乙两物体的运动方向相反，综上所述，A、B、C三个选项正确．
答案：ABC点评：(1)解析图象问题要特别注意：坐标轴的含义，起点、交点、拐点的物理意义以及斜率和面积的意义．
(2)将x－t图象与实际运动结合起来，建立清晰的物理情境，有利于问题的解决． 如下图，是甲、乙两车在同一条公路上沿同一方向、向同一目的地运动的位移——时间图象，由图象可以看出(　　)A．甲、乙两车是从同一地点出发的
B．甲车比乙车先到达了目的地
C．甲、乙两车在行进时的速率是相同的
D．甲、乙两车在t4时间内的平均速度是相同的
答案：C 如图所示为A、B、C三个物体作直线运动的s-t图。由图可知：________物体作匀速直线运动，_________物体
作变速直线运动。三个
物体位移大小分别为
________,_______,______。
三个物体的平均速度分别为______m/s,______m/s,
______m/s,三个物体运动
的总路程分别是_____,
_____,_____,它们的平均
速率分别为________,
_______,______。 BA C10m 10m 10m1 14m10m 10m1.4m/s1m/s 1m/s 1
1例三：一质点沿直线Ox轴做变速运动，它离开O点的距离x随时间变化关系为x=（5+2t3）m，则该质点在t=0至t=2s的时间内的平均速度v1=-----------m/s；在t=2s至t=3s时间内的平均速度v1=-----------m/s。
练习：一木排顺河水漂流，木排通过一码头时，一艘摩托艇正好经过此码头向下游距码头s1=15km的村庄驶去，经过0.75h到达村庄并立即返回，又在距村庄s2=9km处遇到木排，求河水的流速v1和摩托艇在静水中的速度v2。