1.3位置变化快慢的描述 高中物理人教版必修一课件(共34张PPT)

(共34张PPT)
人教版 第一章 运动的描述
3 位置变化快慢的描述—速度
教学目标
CONTENT
01
02
03
04
了解平均速度与瞬时速度的区别和联系
应用平均速度和瞬时速度进行相应计算
理解速度的概念
领会其矢量性
知道速度与速率的区别和联系；体会平均速度等概念的等效思想方法
汇报：张三
生活中各种物体的速度
一、速度
邮轮
纸飞机
火箭
汽车
速度约：3m/s
速度约：28m/s
速度约：4.2km/s
速度约：40km/h
法一
相同位移：时间短，速度快
法二
相同时间：位移长，速度大
如何比较不同物体的运动快慢
x/m
O
1
-1
2
3
-2
-3
A
B
快慢比较
A点坐标x1=-2m B点坐标x2=3m
汽车沿x轴做直线运动，从A点运动到B点，经历0.5s，判断汽车运动的快慢
x=x2-x1=3m-(-2m)=5m， =0.5s
x/m
O
1
-1
2
3
4
-2
-3
A
B
x
速度表示
速度：位移与发生这个位移所用时间的比值
定义式： v=
意义：表示物体运动快慢（位置变化快慢）的物理量
单位： 国际单位： 米每秒(m/s)
常用单位： 千米每时(km/h)、 厘米每秒(cm/s)
矢量： 方向 物体运动的方向/单位时间内物体位移的方向
基本概念
比值定义法
1、比值定义法
物理学中常采用两个相互关联的物理量的比值来重新定义一个新的物理量，以统一比较标准，描述一个新的物理意义，如密度、
2、速度的矢量性
速度是一个矢量，既有大小又有方向．速度的大小在数值上等于单位时间内位置变化量的大小，方向跟物体运动的方向相同
物理方法
01
速度定义
02
03
速度理解
比值定义法
物理学中常采用两个相互关联的物理量的比值来重新定义一个新的物理量，以统一比较标准，描述一个新的物理意义
位移与发生这个位移所用时间的比值
，表示物体运动快慢（位置变化快慢）的物理量
知识梳理
1.关于速度的说法，下列各项正确的是（ ）
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
物体位置变化大
C.速度越大，位置变化越快，位移也就越大
D.一段时间内物体的位置不变化，则这段时间内
物体速度为零
速度是：位移与发生这个位移所用时间的比值
意义是：表示物体运动快慢（位置变化快慢）的物理量
AD
但凡与时间扯上关系的，都是表达的快慢
跟踪练习
2．关于速度下列说法正确的是(　　)
A．速度是描述物体位置变化的物理量
B．速度是标量
C．速度是描述物体运动快慢的物理量
D．速度的方向与运动方向一致
答案解析：
速度是：表示物体运动快慢（位置变化快慢）的物理量
矢量：与物体运动方向相同
CD
“速度”是继“位移”之后的第二个矢量
平均速度
二、平均速度和瞬时速度
定义
物体运动的位移与发生这个位移所用的时间的比值
意义
粗略地描述了物体运动快慢程度
定义式
单位：m/s 其他单位：cm/s km/h
注意：x是指位移，而不是路程
矢量
方向：与位移方向相同
瞬时速度
定义
运动物体在某一时刻（或某一位置）的速度
意义
精确地描述了物体运动快慢程度
推导
利用当，平均速度接近瞬时速度
矢量
方向：与运动方向相同，单位：m/s 或：cm/s km/h
x/m
O
1
-1
2
3
4
-2
-3
A
B
x
t时刻
t+ t时刻
t
利用当，平均速度接近瞬时速度
瞬时速度
x/m
O
1
-1
2
3
4
-2
-3
A
B
平均速度：某一位移或某一时间内运动的快慢
注意：
同一过程中，瞬时速度与平均速度的大小无直接关联
瞬时速度：某一位置或某一时刻运动的快慢
１
2
瞬时速度的大小叫瞬时速率
平均速率=路程/时间
注：不同于平均速度
瞬时速率
平均速率
速率
01
平均速度
02
03
瞬时速度
速率
瞬时速度的大小叫瞬时速率
平均速率=路程/时间
物体运动的位移与发生这个位移所用的时间的比值
运动物体在某一时刻（或某一位置）的速度
知识梳理
平均速度 瞬时速度 平均速率 瞬时速率
定义
方向
意义
对应
有方向
矢量
运动质点的位移与时间的比值
运动质点在某一时刻（或位置）的速度
瞬时速度的大小
运动质点的路程与时间的比值
有方向
矢量
无方向
标量
无方向
标量
精确描述物体运动的快慢
某段时间（或位移）
精确描述物体运动的快慢
粗略描述物体运动的快慢
粗略描述物体运动的快慢
某一时刻（或位置）
某段时间（或路程）
某一时刻（或位置）
综合拓展
1．下列说法中正确的是(　 )
A．平均速度就是速度的平均值
B．瞬时速率是指瞬时速度的大小
C．火车以速度v经过某一段路，v
是指瞬时速度
D．子弹以速度v从枪口射出， v
是平均速度
答案解析：
平均速度：物体运动的位移与发生这个位移所用的时间的比值
瞬时速度：运动物体在某一时刻（或某一位置）的速度
瞬时速率：瞬时速度的大小
B
“速度” 可以引申出“平均速度”和“瞬时速度”
跟踪练习
2．变速直线运动的平均速度指(　　)
A．最大速度和最小速度的平均值
B．初速度和末速度的平均值
C．位移和发生这段位移所用时间的比值
D．各个时刻瞬时速度的平均值
答案解析：
平均速度：物体运动的位移与发生这个位移所用的时间的比值
C
速度的矢量性的考察
数据处理
（1）求平均速度
（2）求瞬时速度
t
x
t非常小
x
是该过程的平均速度
近似看作是D点的瞬时速度
三、速度-时间图像
A
B
C
O
v
t
t1
t2
v1
v2
物体在t1时刻的瞬时速度v1
物体在t2时刻的瞬时速度v2
物体在t1-t2时间间隔瞬时速度发生了变化
物体的v-t图像
速度——时间图像
A
B
C
O
x
t
t1
t2
x1
x2
物体在t1时刻对应x1位置
物体在t2时刻对应x2位置
物体在t1-t2时间间隔内对应位移=x2-x1
物体的图像
x
由图像进一步得知：
t1-t2时间段内的平均速度：
即图像的斜率:
x
t
位移——时间图像
x-t图像
x
t
0
1
2
3
4
2
4
6
A
B
C
D
表示做直线运动的物体位移随时间变化的关系
图像并非轨迹
通过轴、点、线、
面、截距分析运动
t1-t2时间段内的平均速度
即图像的斜率
某同学在做“用打点计时器测速度”的实验时，得到一条点迹清晰的纸带如图，在纸带上依次选出7个计数点，分别标以O、A、B、C、D、E和F，每相邻的两个计数点间还有四个点未画出，打点计时器所用电源的频率是50 Hz。
(1)如果测得C、D两点间距x4=2.70 cm，D、E两点间距x5=2.90 cm，则据此数据计算在打D点时的速度公式为_______，小车的速度值vD=_______m/s。(保留三位有效数字)
跟踪练习
(2)该同学分别算出其他点的速度：vA=0.220 m/s，vB=0.241 m/s，vC=0.258 m/s，vE=0.300 m/s，
请设计表格将实验数据填入表格中，并在坐标系中作出小车运动的v-t图像，设O点为计时起点。
(3)由所作v-t图像判断小车的运动情况是怎样的？
(1)D点为CE的中间时刻，所以可以认为D点的瞬时速度等于CE间的平均速度，即 代入数据计算可得vD=0.280 m/s
(2)实验表格
时间t/s 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
速度v/(m·s-1) 0.220 0.241 0.258 0.280 0.300
(3)根据表中数据描点得v-t图像如图所示，从图像上可以看出物体速度随时间均匀增大，所以小车做匀加速运动
答案解析
运动质点的路程与时间的比值
01
02
03
04
05
06
瞬时速度的大小
图像：位移与时间的关系
图像：速度与时间的关系
运动质点在某一时刻（或位置）的速度
运动质点的位移与时间的比值
位移与发生这个位移所用时间的比值
定义式： v= /
瞬时速度
平均速度
速度
平均速率
图像
瞬时速率
参量对比
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
答案解析：
平均速度
位移与时间的比值
平均速度与瞬时速度没有直接决定关系
跟踪练习
2.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
平均速度位移与时间的比值
平均速率：路程与时间的比值
匀速直线运动：平均速度与瞬时速度相等的特殊运动
各种“速”，根据定义，牢固记忆
位移与发生这个位移所用时间的比值
运动质点的位移与时间的比值
图像：位移与时间的关系
图像：速度与时间的关系
运动质点在某一时刻（或位置）的速度
速度
平均速度
图像
瞬时速度
知识总结
测
当堂测试
测试1
汽车以36 km/h的速度从甲地匀速行驶到乙地用了2 h．如果汽车从乙地按原路返回甲地仍做匀速运动，用了2.5 h，那么汽车返回时的速度为(　　)
A．－8 m/s　　　　B．8 m/s
C．－28.8 km/h D．28.8 km/h
AC
按照流程一步步进行，肯定错不了
测试2
一质点在x轴上并只朝着x轴的正方向运动，各个时刻的位置坐标如下表，则质点开始运动后：
(1)质点在前10 s内的位移、路程各为多大？
(2)质点在8s末的瞬时速度为多大？
(3)质点在0到18s这段时间内的平均速度多大？
t/s 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
x/m 2 4 6 8 8 8 12 16 20 24
6m，6m
0
1.2m/s
通过图表，得出数据，进而套用公式，这就是学习
测试3
答案解析
一辆汽车以20m/s的速度沿平直公路从甲地运动到乙地，又以30m/s的速度从乙地运动到丙地.已知甲、乙两地间的距离与乙、丙两地间的距离相等，求汽车从甲地开往丙地的过程中的平均速度？
假设甲乙距离x，则时间t1=x/20
则乙丙时间t2=x/30
平均速度v=2x/(t1+t2)=24m/s
未知量大胆假设就可以
THANKS