教科版（2019）必修 第一册第一章 描述运动的基本概念 第5课时 运动快慢与方向的描述——速度 课件（共46张PPT）

(共46张PPT)
第一章　运动的描述
第3课时　运动快慢与方向的描述——速度
学习目标 重点难点
1.理解速度的概念．知道速度的意义、单位及矢量性．
2．理解平均速度的意义，会计算物体运动的平均速度．
3．理解瞬时速度的意义．
4．能区别质点的平均速度和瞬时速度．
5．理解v t图像的意义． 1.速度的概念，平均速度是本节的重点．
2．平均速度与瞬时速度的区别是本节的难点．
阅读教材“运动快慢的描述——速度”部分，并完成以下问题．
1．比较不同物体运动的快慢
一、运动快慢的描述——速度
自行车和汽车都在平直公路上沿同一方向单向行驶，自行车在30 min内行驶8 km；汽车在30 min内行驶50 km.
百米比赛中，运动员甲用时10 s，运动员乙用时13.5 s．试结合上述情景，讨论下列问题：
(1)自行车和汽车哪个运动得快？运动员甲和运动员乙哪个跑得快？
提示：汽车运动得快，相同时间内位移大．运动员甲运动得快，通过相同位移所需时间短．
(2)汽车和运动员甲哪个运动得快？如何进行比较？
2．速度
(1)为了比较物体的运动快慢，可以用_______跟发生这段位移所用_______的比值表示物体运动的快慢，叫速度．
(2)速度公式v＝__________.
(3)单位：国际单位制中________.
(4)矢量性：速度既有大小又有方向，是________．
①大小：在数值上等于单位时间内物体_______的大小．
②方向：就是物体________的方向．
位移
时间
m/s
矢量
位移
运动
提示：不能．它是用比值定义的物理量，v的大小与Δx和Δt均无关．
问题二：物体运动的位移越大，其速度一定越大吗？
提示：不一定．速度的大小取决于位移与时间的比值．
阅读教材“平均速度”部分，并完成以下问题．
1．运动员甲在100 m赛跑中用时10 s，整个赛跑过程中甲的速度是多少？这个速度是不是代表在整个10 s内速度一直都是这么大吗？如何理解这个速度的含义？
提示：10 m/s，不能，10 m/s是100 m赛中的平均值，粗略地反映了运动的快慢．
二、平均速度
2．平均速度
(1)概念：运动物体在__________内的位移与发生这段位移所用时间的比值．
(2)公式：v＝__________.
(3)物理意义：平均速度反映物体在某段时间内运动的________快慢，能________地描述物体运动的快慢．
(4)矢标性：是矢量，方向与Δt时间内发生的________的方向相同．
某段时间
平均
粗略
位移
问题：运动员围绕运动场跑了一圈又回到起点，其整个过程中的平均速度是多少？
提示：零．因整个过程中位移为零．
阅读教材“学生实验”部分，并完成以下问题．
1．电火花打点计时器的工作原理是什么？
提示：电火花计时器中有一将正弦式交变电流转化为脉冲式交变电流的装置．当计时器接通220 V交流电源时，按下脉冲输出开关，计时器发出的脉冲电流经接正极的放电针、墨粉纸盘到接负极的纸盘轴，产生火花放电，利用火花放电在纸带上打出点迹．当电源的频率为50 Hz时，它每隔0.02 s打一个点．
三、学生实验：用打点计时器测量平均速度
2．电火花计时器在纸带上打下的点，记录了运动物体的哪些信息？
提示：记录了物体的运动时间及物体在不同时刻的位置和某段时间内的位移．
3．观察纸带上的点迹，如何通过点迹判断小车运动的快慢？
提示：因相邻点迹间的时间相同．相邻点迹的间距越大，说明小车运动的越快．
问题一：如图所示，是同一打点计时器打出的4条纸带，其中平均速度最大的是哪条纸带？
提示：纸带运动相同的距离6 cm，速度越大时间越短，打出的点越少，故A纸带平均速度最大．
问题二：如图所示，打点计时器所用电源的频率是50 Hz，某次实验中得到一条纸带，用毫米刻度尺测出各点间的距离如图所示．
(1)能否求出小车在A、C间和A、D间的平均速度？
(2)上述两平均速度，哪一区间的平均速度能比较准确地反映小车经过B点时运动的快慢？
提示：A、C间的平均速度vAC．
阅读教材“瞬时速度”部分，并完成以下问题．
1．如图是汽车的速度表．
四、瞬时速度
(1)你在乘坐汽车时是否注意观察过，汽车速度表的指针是变化的，这说明了什么问题？
提示：说明汽车的运动快慢，即它的速度是变化的．
(2)如何精确地描述汽车在某时刻或经过某位置时的运动快慢？
提示：需要知道汽车在某时刻或经过某位置时的速度．
2．瞬时速度
(1)概念：运动物体在__________或经过__________时的速度．
(2)物理意义：瞬时速度反映的是物体在某一时刻(或经过某一位置)时运动的快慢，能________地描述物体运动的快慢．
(3)速率：瞬时速度的________．
某一时刻
某一位置
精确
大小
提示：30 m/s是瞬时速度，20 km/h是平均速度．
问题二：为了使公路交通有序、安全，路旁立了许多交通标志．如图所示，甲图是限速标志(白底、红圈、黑字)，表示允许行驶的最大速度是80 km/h；乙图是路线指示标志，表示到曲靖还有100 km.上述两个数据的物理意义是什么？
提示：80 km/h是瞬时速度，100 km是路程．
问题三：在上面的问题中，求得的平均速度vAC和vAD，vAC＜vAD．
(1)这说明了什么问题？
提示：所取Δt越小，测得的平均速度越接近该点的瞬时速度．
(2)你能说出平均速度和瞬时速度的关系吗？
提示：一段很短时间内的平均速度可看作该时刻的瞬时速度．
阅读教材“速度—时刻图像”部分，并完成以下问题．
1．速度图像的物理意义是什么？
提示：速度图像反映了运动物体的速度随时间的变化规律．
五、速度—时间图像
2．根据如图所示的v t图，
(1)你可求出哪些物理量？
提示：可求出物体运动的速度是5 m/s及物体在2 s内的位移10 m.
(2)物体在一段时间内的位移在图像上如何表示？
提示：可用速度图像与时间轴包围的“面积”表示．
3．观察教材图1 3 8及图1 3 9中的v t图像．请尽可能地详细描述物体的运动情况．
提示：略．
问题：如图所示是甲、乙两物体的v t图像．
(1)甲、乙两物体运动的速度大小分别为多少？
提示：2 m/s和4 m/s.
(2)乙的速度是－4 m/s，其意义是什么？能否说甲的速度大于乙的速度？
提示：乙的速度是－4 m/s，负号表明乙的速度方向与正方向相反，负号只表示方向不表示大小．不能说2 m/s＞－4 m/s.
(多选)下列关于速度的说法正确的是(　　)
A．速度是描述物体运动快慢的物理量，速度大表示物体运动得快
B．速度是描述物体的位置变化快慢，速度大表示物体位置变化快
C．速度越大，位置变化越快，位移也就越大
D．以上说法都不正确
[解题探究]
(1)速度的物理意义是什么？
提示：表示运动的快慢，即表示位移变化的快慢．
(2)速度的大小跟位移有关吗？
提示：无关，速度的大小在数值上等于位移的大小与时间的比值．
答案：AB
某物体沿一条直线运动，(1)若前一半时间内的平均速度为v1，后一半时间内的平均速度为v2，求全程的平均速度．
(2)若前一半位移的平均速度为v1，后一半位移的平均速度为v2，全程的平均速度又是多少？
[解题探究]
(1)如何表示前一半时间和后一半时间内的位移？
(2)如何表示前一半位移和后一半位移对应的时间？
2．速度是矢量
(1)速度既有大小，又有方向，是矢量．瞬时速度的方向就是物体此时刻的运动方向．
(2)比较两个速度是否相同时，既要比较其大小是否相等，又要比较其方向是否相同．
3．路程与速度的关系
(1)物体在某一阶段的路程为零时，物体的速度一定为零．
(2)物体在某一阶段的路程不为零时，由于位移可能为零，也可能不为零，所以物体的速度可能为零，也可能不为零．
【特别提醒】(1)分析物体的运动速度时，既要计算速度的大小，又要确定速度的方向，不能只关注速度的大小．
(2)初中的速度概念实际是物体路程与相应时间的比值，即平均速率，与高中的速度概念是不同的．
二、平均速度与瞬时速度
1．平均速度与瞬时速度的比较
　　　 平均速度 瞬时速度
联系 (1)瞬时速度总为零时，平均速度一定为零；平均速度为零时，瞬时速度不一定为零
(2)在匀速直线运动中，平均速度和瞬时速度相等
(3)当位移足够小或时间足够短时，可以认为平均速度就等于瞬时速度
2．平均速度与平均速率的比较
活页作业(三)
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