1.3 位置变化快慢的描述—速度（第1课时） 课件（共29张PPT） 2023-2024学年物理 人教2019必修第一册

(共29张PPT)
1.3位置变化快慢的描述—速度
第1章
目 录
CONTENTS
速度
01
平均速度和瞬时速度
02
速度-时间(v-t)图象
03
生活和科学研究中经常需要知道物体运动的快慢和方向。不同的运动，快慢程度并不相同。同学们猜想下是汽车快还是飞机快？
A
B
O
10
50
m
Δt=4s
xA=10m
xB=50m
O
100
500
m
Δt=10s
xC=100m
C
D
Δx= xB- xA=4cm
xD=500m
Δx = xD- xC=400m
如何比较物体运动的快慢呢？
可以用单位时间内的位移来表示运动的快慢
01
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。
2、定义式：
3、物理意义：描述物体位置变化快慢和方向的物理量。
速度越大，位置变化越快，运动越快
4、单位：m/s（还有km/h、cm/s）
单位的换算
x ——位置
Δx ——位置变化大小——位置变化量
——位置变化快慢——位置变化率
——位移
——速度
A
B
O
1
5
cm
Δt=4s
xA=1cm
xB=5cm
O
100
500
m
Δt=10s
xC=100m
C
D
Δx= xB- xA=4cm
xD=500m
Δx = xD- xC=400m
判断汽车运动和飞机运动的快慢
速度表示
知识深化
2、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、
1、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
思考：两辆汽车从某地出发，速度都是20m/s，他们的运动情况完全相同吗？
可能是背道而驰 ！！
1. .(多选)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
2．(多选)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
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
3.(多选)甲、乙两质点在同一直线上做匀速运动，取向右为正方向，甲的速度为2 m/s，乙的速度为－4 m/s，则可知( )
A.乙的速度大于甲的速度
B.因为＋2＞－4，所以甲的速度大于乙的速度
C.这里正、负号的物理意义是表示质点的运动方向
D.若甲、乙两质点同时由同一点出发，则10 s后甲、乙相距60 m
(1)如图所示，甲、乙两地直线距离为20 km.
导学探究
①小明开车从甲地到乙地，用时20分钟，他的平均速度为多大？
②途中某时刻小明发现速度计指示为70 km/h，此示数表示什么？
答案　表示此时刻的瞬时速度大小(速率)为70 km/h.
导学探究
(2)如图所示，是高速公路路边指示牌，图中的“120”、“100”、“90”、“60”是什么意思？
答案　“120”是小汽车最高限速120 km/h，“100”是大巴车最高限速100 km/h；“90”是大货车最高限速90 km/h，“60”是所有上高速的车辆最低限速是60 km/h，这些都是瞬时速度.
02
平均速度和瞬时速度
1、平均速度：
定义：物体在时间Δt内运动的平均快慢程度。运动物体的位移Δx与发生这段位移所用时间Δt的比值。
公式：
物理意义：粗略描述物体在时间Δt内运动的快慢和方向。
平均速度是矢量，既有大小又有方向。
方向：与Δx的方向相同，由初位置指向末位置。
求平均速度必须指明是求哪段时间（或哪段位移）的平均速度。
Δx与Δt的同一性和对应性
例1、做单向直线运动的一辆自行车在第一个5s内的位移为10m，第二个5s内的位移为15m，第三个5s内的位移为12m，第四个5s内的位移为15m。请分别求出它在每个5s内的平均速度以及这20s内的平均速度 第二个5s内的运动情况和第4个5s内的运动情况一定完全一样吗？
v1=2m/s；v2=3m/s；v3=2.4m/s；v4=3m/s；v=2.6m/s
例2、物体沿一条直线由A运动到B，
(1)若前1/3时间做速度为v1的匀速运动，后2/3时间做速度为v2的匀速运动，求物体从A到B的平均速度。
(2)若前1/3位移做速度为v1的匀速运动，后2/3位移做速度为v2的匀速运动，求物体从A到B的平均速度。
平均速度不是速度的平均值
思考讨论：平均速度描述物体在一段时间内运动的平均快慢程度及方向。那么，怎样描述物体在某一时刻运动的快慢和方向呢？
t
（t＋Δt ）
可用时刻 t 到 t ＋Δt 一小段时间内的平均速度 来代替时刻 t 物体的速度，Δt 越小，运动快慢的差异就越小。当 Δt 非常非常小时，运动快慢的差异可以忽略不计，就可认为是t时刻的速度。
Δx
2、瞬时速度
（1）定义：物体经过某一位置或在某一时刻的运动快慢程度就是瞬时速度。
（2）物理意义：瞬时速度精确地描述了物体运动的快慢。
（3）瞬时速度是矢量，既有大小又有方向。
方向：与物体在某一时刻或某一位置的运动方向相同。
大小：叫做瞬时速率、即时速率，简称速率。
（4）匀速直线运动是瞬时速度保持不变的运动。
在匀速直线运动中，平均速度与瞬时速度相等。
例3、利用如图所示装置可以测量滑块从木板上下滑时通过光电门的速度。图中MN是水平桌面，PQ是木板，1和2是固定在木板上适当位置的两个光电门（与之连接的两个光电计时器没有画出）。让滑块从木板的顶端滑下，光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为5.0×10-2s和2.0×10-2s。小滑块的宽度d为0.5cm，则滑块通过光电门1的速度v1= ______m/s，滑块通过光电门2的速度v2= ______m/s。（结果保留两位有效数字）
0.10
0.25
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”
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
03
速率和平均速率
1.平均速率
②意义：粗略地描述物体运动的快慢，与物体运动的路径有关.
2.速率
①概念：速率是瞬时速度的大小.
②意义：精确地描述物体在某一时刻或某一位置运动的快慢.
3.平均速度的大小与平均速率的关系：平均速度的大小一般不等于平均速率，只有在单方向直线运动中，平均速度的大小才等于平均速率.
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）
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。
汽车速度计不能显示车辆运动的方向，它的示数实际是汽车的速率。
1.某人骑自行车沿一斜坡从坡底到坡顶，再从坡顶到坡底往返一次，已知上坡时的平均速度大小为4 m/s，下坡时的平均速度大小为6 m/s，则此人往返一次的平均速度大小与平均速率分别是(　　)
A．10 m/s，10 m/s B．5 m/s，4.8 m/s
C．10 m/s，5 m/s D．0，4.8 m/s
D
2.(多选)从郑州到西安的高速客运专线开始运营，方便了人们出行。已知动车时速最高可达到350 km/h，郑州到西安线路全长505 km，列车总长200 m，动车组运行时间约2 h。根据上述信息可知(　 　)
A．动车组列车高速行驶时，可以取10 m位移的平均速度近似看作这10 m起点位置的瞬时速度
B．动车组列车从郑州到西安正常运行时的平均速率约为250 km/h
C．动车组列车从郑州到西安正常运行时的平均速度约为350 km/h
D．由题目信息不能求出动车组列车从郑州到西安正常运行时的平均速度
ABD
平均速度
定义式
单位 矢量性
定义
瞬时速度
定义
速度与速率
平均速度与平均速率
平均速度与瞬时速度
速度
课堂小结