物理人教版（2019）必修第一册1.3位置变化快慢的描述——速度 （共31张ppt）
文档属性
| 名称 | 物理人教版（2019）必修第一册1.3位置变化快慢的描述——速度 （共31张ppt） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 48.9MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-08-01 19:18:09 | ||
图片预览
文档简介
(共31张PPT)
第
节
3
第一章
位置变化快慢的描述——速度
情境引入
回顾思考：
如何比较物体运动的快慢？
相同 比时间
相同时间比
路程
路程
位移
位移
思考讨论：如果时间和位移都不同，怎样比较物体运动快慢呢？
知识点一：速度
（1）定义：物理学中用位移与发生这段位移所用时间之比表示物体运动的快慢，这就是速度。用字母 v 表示
Δx表示物体在Δt 内的位移
比值定义法
（2）单位：米每秒（m/s）
千米每时（km/h）、厘米每秒（cm/s）
1m/s=3.6km/h
（3）物理意义：描述物体运动快慢的物理量
速度大小在数值上等于单位时间内物体位移的大小； 速度的方向是物体运动的方向。
（4）速度是矢量，它既有大小，又有方向。
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，负号表示与规定的正方向相反 。
知识点二：平均速度和瞬时速度
1 平均速度
（1）定义：在变速直线运动中，位移Δx跟发生这段位移所用时间Δt的比值叫做变速直线运动的平均速度
（2）公式：
(3)物理意义：粗略地描述物体运动的快慢.
(4)方向：与某段时间内位移的方向一致。
(5)注意：计算物体的平均速度时必须指明物体是在哪段时间内或哪段位移上的平均速度。
矢量
例1：短跑运动员在100 m比赛中，以8 m/s的速度迅速从起点冲出，到50 m处的速度是9 m/s，10 s末到达终点的速度是10.2 m/s，则运动员在全程中的平均速度是 ( )
A．9 m/s
B．10.2 m/s
C．10 m/s
D．9.1 m/s
C
平均速度不等于速度的平均值
引申：某校教师举行50m往返跑接力比赛，胡老师一次往返用时20s，则他的平均速度是______ m/s
例2：一辆汽车沿直线从甲地到乙地，
⑴ 若前一半时间的平均速度为60m/s，后一半时间的平均速度为80m/s，则全过程中的平均速度是多少？
⑵ 如果前一半位移的平均速度为60m/s，后一半位移的平均速度为80m/s，则全过程中的平均速度为多少？
辨析
现在的位移除以时间和初中的路程除以时间有什么不同？
东
北
西
南
O
A
B
C
100m
100m
50m
50m
三个物体同时从O点出发，相同时间内都走了100m的路程，到达A、B、C三个位置处。
用位移除以时间的比值更能体现物体位置变化的差异
按照初中速度的算法，可以得出一个平均速度；
但按照目前学均速度的定义，该运动过程初末位置相同，位移为_____，平均速度为____
0
0
如何更精确地描述物体某个时刻或某个位置的速度呢？
A
A
A
A
B
C
D
E
一个物体沿AB方向做加速运动，用AB、AB、AD、AE段的平均速度作为物体通过A点时的速度，哪段平均速度更接近物体通过A点时的速度？能不能想方法让平均速度更接近通过A点的速度？
√
Δt 越小，运动快慢的差异就越小
2 瞬时速度
（1）定义：当 Δt 非常非常小时，运动快慢的差异可以忽略不计，就可把 叫做物体在t时刻的瞬时速度 。
（2）公式：
(3) 物理意义：精确地描述物体运动的快慢.
（运动到某一时刻或者某一位置时的速度）
（4） 方向：这一时刻物体的运动方向。
（5） 在匀速直线运动中，平均速度等于瞬时速度。
物理学上通常把瞬时速度的大小通常叫作速率，速率是标量，只有大小，没有方向。
在单向直线运动中两个值的大小才相等
注意：日常生活中说到的“速度”，有时是指速率，要根据上下文判断。
平均速度的大小 平均速率
？
×
例3：人们通常所说的“速度”，有时指瞬时速度，有时指平均速度。下列表述中，指瞬时速度的是（ ）A.子弹射出枪口时的速度是800m/sB.汽车从甲站行驶到乙站的速度是20m/sC.火车通过广告牌的速度是72km/hD.人散步的速度约为1m/s
例4：关于速度与速率，下列说法错误的是（ ）A．瞬时速度的大小叫作速率，平均速度的大小叫作平均速率B．速度是表示物体运动快慢的物理量，既有大小，又有方向，是矢量C．运动物体在某一时刻或某一位置的速度，叫作瞬时速度，它是矢量D．汽车上的速度计是用来测量汽车的速率的仪器
例5：甲、乙两车沿平直公路从某地同时同向驶向同一目的地,甲车在前一半时间内以速度v1作匀速运动，后一半时间内以速度v2作匀速运动；乙车在前一半路程中以速度v2作匀速运动，后一半路程中以速度v1作匀速运动，下列判断正确的是：（ ）
A．如果v1＞v2，甲车先到达目的地。
B．如果v1＞v2，乙车先到达目的地。
C．如果v1＜v2，甲车先到达目的地。
D．如果v1＜v2，乙车先到达目的地。
AC
3 位移时间图像中的速度
k的正负反映的是速度的方向与物体运动的方向相同还是相反
AE段的平均速度更接近A点的瞬时速度
A点瞬时速度对应了A点的切线斜率
在图像中，可以利用切线斜率计算物体在任一时刻的瞬时速度。
4 测量平均速度
测量原理：
思考：如何测量物体运动的位移和时间？
实验步骤：
1. 将打点计时器固定在桌面上，用导线连入交流的6V电压；
2. 将纸带穿过限位孔；
3. 启动电源，拉纸带，纸带上就打出一行小点随后立即关电源
先开电源，再拉纸带
4. 取下纸带，从能够看得清的某个点开始，往后数出若干个点，如果共有n个点，那么n个点的间隔数为n－1个，则纸带的运动时间
Δt＝（n－1） ×0.02 s。
5. 用刻度尺测量出从开始计数的点到最后一个计数点间的距离Δx。
6.利用公式 计算出纸带在这段时间内的平均速度
数据处理：
D
G
0
1
2
3
计时点
T＝0.02s
计数点
每隔0.02s打下一个点，每隔4个点作为一个计数点（或者说后面每5个点作为计数点）
对纸带进行测量时，不要分段测量各段的位移，正确的做法是一次测量完毕（可先统一测量点到起始测量点O之间的距离），读数时应估读的毫米的下一位。
0
1
2
3
位置 0 1 2 3
x/m 0 0.0596 0.1295 0.2096
Δx/m 0 0.0596 0.0699 0.0801
Δt/s 0 0.1 0.1 0.1
v/（m·s-1） 0.60 0.70 0.80
5 测量瞬时速度
1
2
3
4
5
D
E
Δx4
0.06s
使时间间隔更小些，用这段时间内的平均速度来作为中间这一点的瞬时速度。
可以取每3个点作为计数点分别计算每段的平均速度和某点的瞬时速度
Δx1
Δx2
Δx3
Δx5
A
B
C
位置 0 1 2 3 4 5
x/m 0 0.0342 0.0731 0.1149 0.1602 0.2096
Δx/m 0 0.0342 0.0389 0.0418 0.0453 0.0494
Δt/s 0 0.06 0.06 0.06 0.06 0.06
v/（m·s-1） 0.57 0.65 0.70 0.76 0.82
知识点三：速度——时间图像
1、图像特点：直观
2、作图步骤：
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)
（1）建立坐标系：以时间t为横轴，速度v为纵轴；
（2）描点；
（3）用平滑的曲线连起来。
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
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
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。
交点表示在该时刻瞬时速度相同
Ｏ
Ｖ/m﹒s-1
ｔ/s
①
②
Ｏ
Ｖ
ｔ
vo
8
-8
课堂练习
1. 打点计时器所用电源的频率为50 Hz，某次实验中得到的一条纸带，用毫米刻度尺测量情况如图所示，纸带在A、C间的平均速度为_______m/s，在A、D间的平均速度为________m/s，B点的瞬时速度更接近于_______m/s。
0. 35
0.42
0.35
2.如图所示为某物体的s—t图像，在第1s内物体的速度是————，从第2s至第3s内物体的速度是——，物体返回时的速度是————，4s内通过的路程是———，位移是———，4s内物体的平均速度是——————。
1m/s
0
-3m/s
4m
-2m
-0.5m/s
t/s
s/m
3.如图为一条纸带打上点后的情况，已知A、B、C、D四个点中，A点最先打出，D点最后打出，由图可知，A→B阶段纸带做————运动，B→C阶段很接近————运动，C→D阶段则做————运动，A→B、B→C和C→D三个阶段中的平均速度大小依次为_____m/s、———m/s和————m/s。已知交流电源的频率为50 Hz。
加速
匀速
减速
1.8
5
5.25
4.（多选）若一质点从t=0开始由原点出发，其v-t图象如图所示，则该质点( )
A．当t＝1 s时，离原点最远
B．当t＝2 s时，离原点最远
C．当t＝3 s时，回到原点
D．当t＝4 s时，回到原点
BD
若为x-t图像？
AB
5．一质点沿一边长为2m的正方形轨道运动，每秒钟匀速移动1m，初始位置在bc边的中点A，由b向c运动，如图所示，A、B、C、D分别是bc、cd、da、ab边的中点，则下列说法正确的是（ ）
A．第2s末的瞬时速度大小是1m/s
B．前2s内的平均速度大小为 m/s
C．前4s内的平均速率为0.5m/s
D．前4s内的平均速度大小为2m/s
第
节
3
第一章
位置变化快慢的描述——速度
情境引入
回顾思考：
如何比较物体运动的快慢？
相同 比时间
相同时间比
路程
路程
位移
位移
思考讨论：如果时间和位移都不同，怎样比较物体运动快慢呢？
知识点一：速度
（1）定义：物理学中用位移与发生这段位移所用时间之比表示物体运动的快慢，这就是速度。用字母 v 表示
Δx表示物体在Δt 内的位移
比值定义法
（2）单位：米每秒（m/s）
千米每时（km/h）、厘米每秒（cm/s）
1m/s=3.6km/h
（3）物理意义：描述物体运动快慢的物理量
速度大小在数值上等于单位时间内物体位移的大小； 速度的方向是物体运动的方向。
（4）速度是矢量，它既有大小，又有方向。
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，负号表示与规定的正方向相反 。
知识点二：平均速度和瞬时速度
1 平均速度
（1）定义：在变速直线运动中，位移Δx跟发生这段位移所用时间Δt的比值叫做变速直线运动的平均速度
（2）公式：
(3)物理意义：粗略地描述物体运动的快慢.
(4)方向：与某段时间内位移的方向一致。
(5)注意：计算物体的平均速度时必须指明物体是在哪段时间内或哪段位移上的平均速度。
矢量
例1：短跑运动员在100 m比赛中，以8 m/s的速度迅速从起点冲出，到50 m处的速度是9 m/s，10 s末到达终点的速度是10.2 m/s，则运动员在全程中的平均速度是 ( )
A．9 m/s
B．10.2 m/s
C．10 m/s
D．9.1 m/s
C
平均速度不等于速度的平均值
引申：某校教师举行50m往返跑接力比赛，胡老师一次往返用时20s，则他的平均速度是______ m/s
例2：一辆汽车沿直线从甲地到乙地，
⑴ 若前一半时间的平均速度为60m/s，后一半时间的平均速度为80m/s，则全过程中的平均速度是多少？
⑵ 如果前一半位移的平均速度为60m/s，后一半位移的平均速度为80m/s，则全过程中的平均速度为多少？
辨析
现在的位移除以时间和初中的路程除以时间有什么不同？
东
北
西
南
O
A
B
C
100m
100m
50m
50m
三个物体同时从O点出发，相同时间内都走了100m的路程，到达A、B、C三个位置处。
用位移除以时间的比值更能体现物体位置变化的差异
按照初中速度的算法，可以得出一个平均速度；
但按照目前学均速度的定义，该运动过程初末位置相同，位移为_____，平均速度为____
0
0
如何更精确地描述物体某个时刻或某个位置的速度呢？
A
A
A
A
B
C
D
E
一个物体沿AB方向做加速运动，用AB、AB、AD、AE段的平均速度作为物体通过A点时的速度，哪段平均速度更接近物体通过A点时的速度？能不能想方法让平均速度更接近通过A点的速度？
√
Δt 越小，运动快慢的差异就越小
2 瞬时速度
（1）定义：当 Δt 非常非常小时，运动快慢的差异可以忽略不计，就可把 叫做物体在t时刻的瞬时速度 。
（2）公式：
(3) 物理意义：精确地描述物体运动的快慢.
（运动到某一时刻或者某一位置时的速度）
（4） 方向：这一时刻物体的运动方向。
（5） 在匀速直线运动中，平均速度等于瞬时速度。
物理学上通常把瞬时速度的大小通常叫作速率，速率是标量，只有大小，没有方向。
在单向直线运动中两个值的大小才相等
注意：日常生活中说到的“速度”，有时是指速率，要根据上下文判断。
平均速度的大小 平均速率
？
×
例3：人们通常所说的“速度”，有时指瞬时速度，有时指平均速度。下列表述中，指瞬时速度的是（ ）A.子弹射出枪口时的速度是800m/sB.汽车从甲站行驶到乙站的速度是20m/sC.火车通过广告牌的速度是72km/hD.人散步的速度约为1m/s
例4：关于速度与速率，下列说法错误的是（ ）A．瞬时速度的大小叫作速率，平均速度的大小叫作平均速率B．速度是表示物体运动快慢的物理量，既有大小，又有方向，是矢量C．运动物体在某一时刻或某一位置的速度，叫作瞬时速度，它是矢量D．汽车上的速度计是用来测量汽车的速率的仪器
例5：甲、乙两车沿平直公路从某地同时同向驶向同一目的地,甲车在前一半时间内以速度v1作匀速运动，后一半时间内以速度v2作匀速运动；乙车在前一半路程中以速度v2作匀速运动，后一半路程中以速度v1作匀速运动，下列判断正确的是：（ ）
A．如果v1＞v2，甲车先到达目的地。
B．如果v1＞v2，乙车先到达目的地。
C．如果v1＜v2，甲车先到达目的地。
D．如果v1＜v2，乙车先到达目的地。
AC
3 位移时间图像中的速度
k的正负反映的是速度的方向与物体运动的方向相同还是相反
AE段的平均速度更接近A点的瞬时速度
A点瞬时速度对应了A点的切线斜率
在图像中，可以利用切线斜率计算物体在任一时刻的瞬时速度。
4 测量平均速度
测量原理：
思考：如何测量物体运动的位移和时间？
实验步骤：
1. 将打点计时器固定在桌面上，用导线连入交流的6V电压；
2. 将纸带穿过限位孔；
3. 启动电源，拉纸带，纸带上就打出一行小点随后立即关电源
先开电源，再拉纸带
4. 取下纸带，从能够看得清的某个点开始，往后数出若干个点，如果共有n个点，那么n个点的间隔数为n－1个，则纸带的运动时间
Δt＝（n－1） ×0.02 s。
5. 用刻度尺测量出从开始计数的点到最后一个计数点间的距离Δx。
6.利用公式 计算出纸带在这段时间内的平均速度
数据处理：
D
G
0
1
2
3
计时点
T＝0.02s
计数点
每隔0.02s打下一个点，每隔4个点作为一个计数点（或者说后面每5个点作为计数点）
对纸带进行测量时，不要分段测量各段的位移，正确的做法是一次测量完毕（可先统一测量点到起始测量点O之间的距离），读数时应估读的毫米的下一位。
0
1
2
3
位置 0 1 2 3
x/m 0 0.0596 0.1295 0.2096
Δx/m 0 0.0596 0.0699 0.0801
Δt/s 0 0.1 0.1 0.1
v/（m·s-1） 0.60 0.70 0.80
5 测量瞬时速度
1
2
3
4
5
D
E
Δx4
0.06s
使时间间隔更小些，用这段时间内的平均速度来作为中间这一点的瞬时速度。
可以取每3个点作为计数点分别计算每段的平均速度和某点的瞬时速度
Δx1
Δx2
Δx3
Δx5
A
B
C
位置 0 1 2 3 4 5
x/m 0 0.0342 0.0731 0.1149 0.1602 0.2096
Δx/m 0 0.0342 0.0389 0.0418 0.0453 0.0494
Δt/s 0 0.06 0.06 0.06 0.06 0.06
v/（m·s-1） 0.57 0.65 0.70 0.76 0.82
知识点三：速度——时间图像
1、图像特点：直观
2、作图步骤：
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)
（1）建立坐标系：以时间t为横轴，速度v为纵轴；
（2）描点；
（3）用平滑的曲线连起来。
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
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
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。
交点表示在该时刻瞬时速度相同
Ｏ
Ｖ/m﹒s-1
ｔ/s
①
②
Ｏ
Ｖ
ｔ
vo
8
-8
课堂练习
1. 打点计时器所用电源的频率为50 Hz，某次实验中得到的一条纸带，用毫米刻度尺测量情况如图所示，纸带在A、C间的平均速度为_______m/s，在A、D间的平均速度为________m/s，B点的瞬时速度更接近于_______m/s。
0. 35
0.42
0.35
2.如图所示为某物体的s—t图像，在第1s内物体的速度是————，从第2s至第3s内物体的速度是——，物体返回时的速度是————，4s内通过的路程是———，位移是———，4s内物体的平均速度是——————。
1m/s
0
-3m/s
4m
-2m
-0.5m/s
t/s
s/m
3.如图为一条纸带打上点后的情况，已知A、B、C、D四个点中，A点最先打出，D点最后打出，由图可知，A→B阶段纸带做————运动，B→C阶段很接近————运动，C→D阶段则做————运动，A→B、B→C和C→D三个阶段中的平均速度大小依次为_____m/s、———m/s和————m/s。已知交流电源的频率为50 Hz。
加速
匀速
减速
1.8
5
5.25
4.（多选）若一质点从t=0开始由原点出发，其v-t图象如图所示，则该质点( )
A．当t＝1 s时，离原点最远
B．当t＝2 s时，离原点最远
C．当t＝3 s时，回到原点
D．当t＝4 s时，回到原点
BD
若为x-t图像？
AB
5．一质点沿一边长为2m的正方形轨道运动，每秒钟匀速移动1m，初始位置在bc边的中点A，由b向c运动，如图所示，A、B、C、D分别是bc、cd、da、ab边的中点，则下列说法正确的是（ ）
A．第2s末的瞬时速度大小是1m/s
B．前2s内的平均速度大小为 m/s
C．前4s内的平均速率为0.5m/s
D．前4s内的平均速度大小为2m/s