(共34张PPT)
位置变化快慢的描述——速度
年 级:高一 学 科:物理(人教版)
刘翔: 13.27s
罗伯斯:13.14s
比比谁更快
●两辆汽车都行驶2s,如何比较哪辆车更快?
S红色汽车>S绿色汽车
所以我们说红色汽车运动得比绿色汽车快.
S绿色汽车
S红色汽车
【观察与讨论】
运动的描述
机械运动是物体空间位置随时间的变化,而从初位置到末位置的有向线段表示位移。
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。
速度的单位为“米每秒”,符号是“m/s”,1m/s=3.6km/h
速度也是矢量,既有大小,又有方向。
速度
平均速度描述物体在时间 内运动的平均快慢程度及方向。平均速度的方向与这段时间内的位移 一致。
平均速度
t
x
v
D
D
=
“位移除以时间”与初中“路程除以时间”的不同.
辨析
辨析
●平均速率:物体通过的路程与所需时间的比值。
S
t
v
=
t=10S
t
x
v
D
D
=
t
x
v
D
D
=
S
t
v
=
●如何测量运动物体在某一时刻或某一位置的速度呢?
思考与讨论
(甲)
(丙)
(乙)
(丁)
当 非常非常小时,运动快慢的差异可忽略不计,此时我们把 叫作物体在时刻t的瞬时速度。
瞬时速度
物理学中把瞬时速度的大小通常叫作速率,速率为标量。
速 率
如何利用图像研究物体运动的快慢呢?
思考与讨论
位移—时间图像中的速度
位移—时间图像中的速度
位移—时间图像中的速度
如何利用实验仪器记录物体运动的位移与对应的时间呢?
测量平均速度
实验仪器连接
实验过程
【表1】 手拉纸带的位移和平均速度
位置 0 1 2 3
x/m 0 0.0596 0.1295 0.2096
x/m 0 0.0596 0.0699 0.0801
t/s 0 0.10 0.10 0.10
v/(m · s-1) 0.60 0.70 0.80
测量瞬时速度
【表 2】 手拉纸带各计数点的瞬时速度
位置 0 1 2 3 4 5 6
x/m 0 0.0342 0.0731 0.1149 0.1602 0.2096 0.2583
x/m 0 0.0342 0.0389 0.0418 0.0453 0.0494 0.0487
t/s 0 0.06 0.06 0.06 0.06 0.06 0.06
v/(m · s-1) 0.57 0.65 0.70 0.76 0.82 0.82
速度—时间图像
【典例1】(多选)(2021·广西·钟山中学高一阶段练习)甲乙两同学同时从学校出发前往书城,甲步行,乙骑自行车,路线如图,两人同时到达书城,则( )
A.甲乙的平均速度相等 B.甲的平均速度较大
C.甲的平均速率较大 D.甲的平均速率较小
典例分析
【正确答案】AD
【典例2】(2022·贵州·镇远县文德民族中学校高一阶段练习)一辆汽车从甲地开往乙地,前一半路程内的平均速度是30km/h,后一半路程的平均速度是60km/h。则在全程内汽车的平均速度是( )
A.35km/h B.40km/h C.45km/h D.50km/h
典例分析
【正确答案】B
【典例3】(2023·全国·高一课时练习)如图所示,气垫导轨上滑块经过光电门时,其上的遮光条将光遮住,电子计时器可自动记录遮光时间Δt。测得遮光条的宽度为Δx,用近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度。为使更接近瞬时速度,正确的措施是( )
A.换用宽度更窄的遮光条
B.提高测量遮光条宽度的精确度
C.使滑块的释放点更靠近光电门
D.增大气垫导轨与水平面的夹角
典例分析
【正确答案】A
【典例4】(2022·贵州毕节·高一阶段练习)某物体做直线运动的v-t图像如图所示,则下列说法正确的是( )
A.0~6s内物体的位移大小为27m
B.0~6s内物体的平均速度大小为6m/s
C.3~6s内物体的加速度大小为2m/s2
D.0~3s内物体做匀速直线运动,3~6s内物体保持静止
典例分析
【正确答案】A
【典例5】(2021·天津市静海区第六中学高一阶段练习)电磁打点计时器和电火花计时器都是使用___________电源的计时仪器(“直流”“交流”),电磁打点计时器工作的电压是___________。当电源频率是50Hz时,它每隔0.02s打一个点。如图为物体运动时打点计时器打出的一条纸带,图中相邻的点间还有四个点,已知打点计时器接交流50Hz的电源,则ae段的平均速度为___________m/s,d点的瞬时速度约为___________m/s。(结果保留2位有效数字)
典例分析
【答案】交流 4V~6V 2.2 3.3
【典例6】(2021·福建·厦门一中高一开学考试)汽车超速是交通事故的主要原因之一,为了监督司机是否遵守限速规定,厦门中学生助手在公路上安装了一种固定测速仪。如图所示,汽车向放置在道路中间的测速仪匀速驶来,测速仪向汽车发出两次短促的超声波信号。第一次发出信号到测速仪接收到经汽车反射回来的信号用时0.5s,第二次发出信号到测速仪接收到汽车反射回来的信号用时0.3s,发出两次信号的时间间隔是1.1s,超声波的速度是340m/s。试求:
(1)汽车接收到第二次信号时,距测速仪的距离;
(2)若该路段限速120km/h,请判断该司机是否超速。
典例分析
典例分析
1、极限的应用:
由平均速度到瞬时速度
2、利用图像描述物理过程:
x-t图像中的平均速度与瞬时速度
3、利用实验研究物理过程:
测量平均速度与瞬时速度,并描绘v-t图像
课堂小结