1.3 位置变化快慢的描述——速度 课件(共37张PPT)人教版（2019）必修第一册
文档属性
| 名称 | 1.3 位置变化快慢的描述——速度 课件(共37张PPT)人教版（2019）必修第一册 |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 24.6MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2023-07-21 15:34:12 | ||
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文档简介
(共37张PPT)
第一章 运动的描述
位置变化快慢的描述——速度(一)
你还记得初中是怎样描述物体运动快慢的吗？
运动员在比赛中的不同时段，运动的快慢一样吗？
苏炳添
博尔特
整个比赛中，两人通过了相同的距离，博尔特用的时间短，博尔特跑的快。
在前一段相同的时间内，苏炳添处于领先，这段时间内苏炳添跑的快。
先到终点
后到终点
不同情景下的两个物体，如何来比较他们运动的快慢呢？
一、速度
生活和科学研究中经常需要知道物体运动的快慢和方向，你还记得初中是怎样描述物体运动快慢的吗
在看百米赛跑的时候，我们常说“这个人跑的真快”，我们又是根据什么来说的呢？你还记得初中是怎样描述物体运动快慢的吗
初始位置(m) 经过时间(s) 末了位置(m)
A．自行车 0 20 100
B．公共汽车 0 10 100
C．火车 0 10 400
比较下面三种交通工具运动的快慢
比较 A 和 B 的运动快慢
比较 B 和 C 的运动快慢
比较 A 和 C 的运动快慢
位移相同，B 用的时间少
时间相同，C 的位移大
时间、位移均不同，C位移与时间的比值大
如何描述运动快慢
如何描述运动快慢
比较运动快慢的方法：
1．位移相同，发生这段位移所用的时间越短，运动越快
2．时间相同，这段时间内发生的位移越大， 运动越快
3．位移与时间均不相同时，位移与时间的比值越大，运动越快
物理学中将位移与发生这段位移所用的时间之比表示物体运动的快慢，这就是速度。
（一）速度的概念
(1)物理意义：表示物体运动的快慢。
(2)定义：位移与发生这段位移所用时间之比。
(3)定义式：v＝ 。
(4)单位：在国际单位制中，速度的单位是米每秒，符号是m/s或m·s－1。常用单位：千米每时(km/h或km·h－1)、厘米每秒(cm/s或cm·s－1)等。
1 m/s＝3.6 km/h。
一些物体的速度
某同学根据v＝ 得出“v与位移成正比、与时间成反比”的结论，此结
论正确吗？为什么？
不正确。 是速度的定义式，是用比值法定义的物理量，其大小
与Δx及Δt无关，比如匀速直线运动中v不变。
有两辆车从同一地点出发，一辆向东开，一辆向南开，速度大小都是20 m/s，你认为两辆车的运动情况相同吗？速度相同吗？
运动方向不同，所以运动情况不相同，速度不相同.
速度的矢量性：速度既有大小，又有方向，是矢量.
（二）速度的矢量性
速度的方向与什么有关？如何表示速度的方向呢？
正
负
速度的方向是由对应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，正负号反映物体运动的方向，与大小无关。
x
Δ x1
Δ x2
1.(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
√
√
√
速度是矢量，其正、负号表示质点的运动方向，比较大小只比较其绝对值，故A、C正确，B错误；
甲、乙两质点在同一直线上同时由同一点出发，向相反方向运动，10 s内甲运动了20 m，乙运动了40 m，故10 s后甲、乙相距60 m，D正确。
平均速度和瞬时速度
生活中的速度大多都是时刻变化的，例如：运动员在比赛中的速度不可能时刻都是巅峰速度；开车出行时，总会需要加速或是减速……那么我们如何去描述它们在这一个过程中运动的快慢呢？
前段时间保持领先
最后阶段因伤失误落后
可以使用这个过程中的平均速度来粗略的描述物体运动的快慢。
平均速度的概念
（2）定义：由 求得的速度v
（3）表达式：v＝ 。
（1）物理意义：物体在时间Δt内运动的平均快慢程度及方向。
（4）方向：与这段时间内的位移方向相同
粗略地描述物体运动的快慢，与运动路径无关
1.假如你是交警，判断一下这辆车是否一定没有违章呢？
不一定，虽然这辆车在2小时开了70Km，平均速度为35Km/h，但在经过测速点时的车速可能超过了40Km/h，也属于违章。
2.某一时刻物体的位移和时间间隔都是0，那应该如何计算该时刻的速度呢？
Δt越小，经过A点的瞬时速度与Δt时间内平均速度的差异就越小
A
B
C
D
瞬时速度的概念
“极限思想”
（1）定义：在表达式 中，当Δt非常非常小时，运动快慢的差异可以忽略不计，此时，我们就把 叫作物体在时刻t的瞬时速度。
（2）方向：物体在该时刻的运动方向。
（3）物理意义：是精确地描述物体运动快慢和方向的物理量。
一个做直线运动的物体，在某时刻的瞬时速度为10 m/s，能否求出该物体在接下来2 s内的位移？为什么？
不能.10 m/s只是该时刻的瞬时速度，接下来的2 s内的速度未知，无法求解.
当物体做匀速直线运动时，瞬时速度保持不变，任意一段时间内的平均速度和任意时刻的瞬时速度都相等.
汽车
电动车
高铁
下面速度计中显示的速度值指的是什么？你能从中看出物体是向哪个方向运动的吗？
速率：即瞬时速度的大小，是标量，没有方向
一个运动员在标准运动场(周长为400米)完成400米项目，比赛用时1分10秒，这个过程中平均速度为多少？如何表示运动员在这个过程中运动的快慢呢？
平均速率——路程与所用时间的比值
60 km/h为平均速度 70 km/h为瞬时速度
小明坐在沿直线行驶的汽车上，从甲地到乙地用时20 min，行程20 km。
根据公式 ，他计算出自己的速度为60 km/h，而途中某时刻小明发
现速度计显示为70 km/h。
(1)上面提到的两个速度各表示什么速度？
0 60 km/h
(3)瞬时速度的大小叫作速率，但是平均速度的大小不是平均速率，什么运动情境中平均速度的大小才等于平均速率？
单方向直线运动
(2)若小明由乙地返回甲地又用了20 min，则整个过程的平均速度和平均
速率(平均速率＝ )各是多少？
(1)物体的平均速度为零，则物体一定处于静止状态。( )
(2)在 中，Δt越短，平均速度越接近某点的瞬时速度。( )
(3)只有瞬时速度才可以精确描述变速运动。( )
(4)瞬时速度的方向与位移的方向相同。( )
×
×
√
√
2.为提高运动员百米赛跑的成绩，教练员分析了运动员跑百米全程的录像，测得运动员在前7 s内跑了49 m，第7 s末到第7.1 s末跑了0.92 m，全程共用10 s。下列说法中正确的是
A.运动员在百米赛跑全过程的平均速度是7 m/s
B.运动员在前7 s内的平均速度是10 m/s
C.运动员在第7 s末的瞬时速度约为9.2 m/s
D.根据本题已知条件，无法估算运动员在第7 s末的瞬时速度
√
7 s末到7.1 s末的时间间隔Δt＝0.1 s，此时间内的平均速度
＝9.2 m/s，因Δt较小，7 s末的瞬时速度近似等于Δt内的平均速度，C正确，D错误。
答案 8 m/s 8 m/s
3.一质点做变速直线运动。
(1)若前 内的平均速度为6 m/s，后 内的平均速度为9 m/s，且质点运动
方向不变，求这段时间t内的平均速度大小和平均速率；
答案 4 m/s
(2)若质点前一半位移的平均速度为3 m/s，后一半位移的平均速度为6 m/s，求这段位移的平均速度大小；
答案 1.5 m/s 4.5 m/s
(3)若质点前 内以3 m/s的平均速度向x轴正向运动，后 内以6 m/s的平均
速度向x轴负向运动。求这段时间t内的平均速度大小和平均速率。
只有在单向直线运动中，平均速度的大小才等于平均速率.其他情况下平均速度要小于平均速率.
运动物体一段时间内的平均速度可以为零，但平均速率不为零
区别
联系
是矢量
平均速度与平均速率区别和联系
是标量
从x-t图像看速度
图中的三条直线分别是甲、乙、丙三物体运动的x－t图像。
(1)试分析甲、乙、丙三物体的运动情况并说明运动的方向；
甲物体在t＝0时刻从x＝5 m处沿正方向做匀速直线运动；乙物体处于静止状态；丙物体在t＝0时刻从x＝15 m处沿负方向做匀速直线运动。
(3)在t＝5 s时，三图线相交，交点坐标有什么意义？
在t＝5 s时，三图线交于x＝10 m处，表示在t＝5 s时，三物体在
x＝10 m处相遇。
(2)求甲、乙、丙三物体运动的速度；
4.(多选)(2023·河北保定市高一期末)某段时间内甲、乙两物体的位置—时间(x－t)图像如图所示。下列说法正确的是
A.0～2 s内乙物体的平均速度为2 m/s
B.图像交点P代表甲、乙两物体此时速度相同
C.0～2 s内甲、乙两物体的位移相同
D.t＝2 s时，甲、乙两物体在同一位置
√
√
位置—时间(x－t)图线的斜率表示速度，在图像交点P处，乙图像的斜率比甲大，故乙物体的速度较大，故B错误；
0～2 s时间内甲、乙两物体位移分别为x甲＝2 m，x乙＝4 m，故C错误；
0～2 s内乙物体的平均速度v＝ ＝2 m/s，故A正确；
t＝2 s时，甲、乙两物体此时的位置相同，故D正确。
位置变化快慢的描述—速度(一)
速度
平均速度
1.速度的概念
2.平均速度与平均速率
2.速度的矢量性
1.平均速度的概念
意义、定义（位移与时间的比值）、表达式、单位（1m/s=3.6km/h）
方向与位移方向相同
意义(粗略描述运动快慢)、定义、表达式、方向（与这段时间内位移方向相同）
区别
联系
平均速度是位移与时间的比值，是矢量
平均速率是路程与时间的比值，是标量
单向直线运动中,平均速度大小等于平均速率
位置变化快慢的描述—速度(一)
平均速度
2.速率
1.瞬时速度的概念
意义（精确描述运动快慢）、定义（极限思想）、方向（该时刻运动方向）
瞬时速度的大小（速度计）
瞬时速度
速度
第一章 运动的描述
位置变化快慢的描述——速度(一)
你还记得初中是怎样描述物体运动快慢的吗？
运动员在比赛中的不同时段，运动的快慢一样吗？
苏炳添
博尔特
整个比赛中，两人通过了相同的距离，博尔特用的时间短，博尔特跑的快。
在前一段相同的时间内，苏炳添处于领先，这段时间内苏炳添跑的快。
先到终点
后到终点
不同情景下的两个物体，如何来比较他们运动的快慢呢？
一、速度
生活和科学研究中经常需要知道物体运动的快慢和方向，你还记得初中是怎样描述物体运动快慢的吗
在看百米赛跑的时候，我们常说“这个人跑的真快”，我们又是根据什么来说的呢？你还记得初中是怎样描述物体运动快慢的吗
初始位置(m) 经过时间(s) 末了位置(m)
A．自行车 0 20 100
B．公共汽车 0 10 100
C．火车 0 10 400
比较下面三种交通工具运动的快慢
比较 A 和 B 的运动快慢
比较 B 和 C 的运动快慢
比较 A 和 C 的运动快慢
位移相同，B 用的时间少
时间相同，C 的位移大
时间、位移均不同，C位移与时间的比值大
如何描述运动快慢
如何描述运动快慢
比较运动快慢的方法：
1．位移相同，发生这段位移所用的时间越短，运动越快
2．时间相同，这段时间内发生的位移越大， 运动越快
3．位移与时间均不相同时，位移与时间的比值越大，运动越快
物理学中将位移与发生这段位移所用的时间之比表示物体运动的快慢，这就是速度。
（一）速度的概念
(1)物理意义：表示物体运动的快慢。
(2)定义：位移与发生这段位移所用时间之比。
(3)定义式：v＝ 。
(4)单位：在国际单位制中，速度的单位是米每秒，符号是m/s或m·s－1。常用单位：千米每时(km/h或km·h－1)、厘米每秒(cm/s或cm·s－1)等。
1 m/s＝3.6 km/h。
一些物体的速度
某同学根据v＝ 得出“v与位移成正比、与时间成反比”的结论，此结
论正确吗？为什么？
不正确。 是速度的定义式，是用比值法定义的物理量，其大小
与Δx及Δt无关，比如匀速直线运动中v不变。
有两辆车从同一地点出发，一辆向东开，一辆向南开，速度大小都是20 m/s，你认为两辆车的运动情况相同吗？速度相同吗？
运动方向不同，所以运动情况不相同，速度不相同.
速度的矢量性：速度既有大小，又有方向，是矢量.
（二）速度的矢量性
速度的方向与什么有关？如何表示速度的方向呢？
正
负
速度的方向是由对应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，正负号反映物体运动的方向，与大小无关。
x
Δ x1
Δ x2
1.(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
√
√
√
速度是矢量，其正、负号表示质点的运动方向，比较大小只比较其绝对值，故A、C正确，B错误；
甲、乙两质点在同一直线上同时由同一点出发，向相反方向运动，10 s内甲运动了20 m，乙运动了40 m，故10 s后甲、乙相距60 m，D正确。
平均速度和瞬时速度
生活中的速度大多都是时刻变化的，例如：运动员在比赛中的速度不可能时刻都是巅峰速度；开车出行时，总会需要加速或是减速……那么我们如何去描述它们在这一个过程中运动的快慢呢？
前段时间保持领先
最后阶段因伤失误落后
可以使用这个过程中的平均速度来粗略的描述物体运动的快慢。
平均速度的概念
（2）定义：由 求得的速度v
（3）表达式：v＝ 。
（1）物理意义：物体在时间Δt内运动的平均快慢程度及方向。
（4）方向：与这段时间内的位移方向相同
粗略地描述物体运动的快慢，与运动路径无关
1.假如你是交警，判断一下这辆车是否一定没有违章呢？
不一定，虽然这辆车在2小时开了70Km，平均速度为35Km/h，但在经过测速点时的车速可能超过了40Km/h，也属于违章。
2.某一时刻物体的位移和时间间隔都是0，那应该如何计算该时刻的速度呢？
Δt越小，经过A点的瞬时速度与Δt时间内平均速度的差异就越小
A
B
C
D
瞬时速度的概念
“极限思想”
（1）定义：在表达式 中，当Δt非常非常小时，运动快慢的差异可以忽略不计，此时，我们就把 叫作物体在时刻t的瞬时速度。
（2）方向：物体在该时刻的运动方向。
（3）物理意义：是精确地描述物体运动快慢和方向的物理量。
一个做直线运动的物体，在某时刻的瞬时速度为10 m/s，能否求出该物体在接下来2 s内的位移？为什么？
不能.10 m/s只是该时刻的瞬时速度，接下来的2 s内的速度未知，无法求解.
当物体做匀速直线运动时，瞬时速度保持不变，任意一段时间内的平均速度和任意时刻的瞬时速度都相等.
汽车
电动车
高铁
下面速度计中显示的速度值指的是什么？你能从中看出物体是向哪个方向运动的吗？
速率：即瞬时速度的大小，是标量，没有方向
一个运动员在标准运动场(周长为400米)完成400米项目，比赛用时1分10秒，这个过程中平均速度为多少？如何表示运动员在这个过程中运动的快慢呢？
平均速率——路程与所用时间的比值
60 km/h为平均速度 70 km/h为瞬时速度
小明坐在沿直线行驶的汽车上，从甲地到乙地用时20 min，行程20 km。
根据公式 ，他计算出自己的速度为60 km/h，而途中某时刻小明发
现速度计显示为70 km/h。
(1)上面提到的两个速度各表示什么速度？
0 60 km/h
(3)瞬时速度的大小叫作速率，但是平均速度的大小不是平均速率，什么运动情境中平均速度的大小才等于平均速率？
单方向直线运动
(2)若小明由乙地返回甲地又用了20 min，则整个过程的平均速度和平均
速率(平均速率＝ )各是多少？
(1)物体的平均速度为零，则物体一定处于静止状态。( )
(2)在 中，Δt越短，平均速度越接近某点的瞬时速度。( )
(3)只有瞬时速度才可以精确描述变速运动。( )
(4)瞬时速度的方向与位移的方向相同。( )
×
×
√
√
2.为提高运动员百米赛跑的成绩，教练员分析了运动员跑百米全程的录像，测得运动员在前7 s内跑了49 m，第7 s末到第7.1 s末跑了0.92 m，全程共用10 s。下列说法中正确的是
A.运动员在百米赛跑全过程的平均速度是7 m/s
B.运动员在前7 s内的平均速度是10 m/s
C.运动员在第7 s末的瞬时速度约为9.2 m/s
D.根据本题已知条件，无法估算运动员在第7 s末的瞬时速度
√
7 s末到7.1 s末的时间间隔Δt＝0.1 s，此时间内的平均速度
＝9.2 m/s，因Δt较小，7 s末的瞬时速度近似等于Δt内的平均速度，C正确，D错误。
答案 8 m/s 8 m/s
3.一质点做变速直线运动。
(1)若前 内的平均速度为6 m/s，后 内的平均速度为9 m/s，且质点运动
方向不变，求这段时间t内的平均速度大小和平均速率；
答案 4 m/s
(2)若质点前一半位移的平均速度为3 m/s，后一半位移的平均速度为6 m/s，求这段位移的平均速度大小；
答案 1.5 m/s 4.5 m/s
(3)若质点前 内以3 m/s的平均速度向x轴正向运动，后 内以6 m/s的平均
速度向x轴负向运动。求这段时间t内的平均速度大小和平均速率。
只有在单向直线运动中，平均速度的大小才等于平均速率.其他情况下平均速度要小于平均速率.
运动物体一段时间内的平均速度可以为零，但平均速率不为零
区别
联系
是矢量
平均速度与平均速率区别和联系
是标量
从x-t图像看速度
图中的三条直线分别是甲、乙、丙三物体运动的x－t图像。
(1)试分析甲、乙、丙三物体的运动情况并说明运动的方向；
甲物体在t＝0时刻从x＝5 m处沿正方向做匀速直线运动；乙物体处于静止状态；丙物体在t＝0时刻从x＝15 m处沿负方向做匀速直线运动。
(3)在t＝5 s时，三图线相交，交点坐标有什么意义？
在t＝5 s时，三图线交于x＝10 m处，表示在t＝5 s时，三物体在
x＝10 m处相遇。
(2)求甲、乙、丙三物体运动的速度；
4.(多选)(2023·河北保定市高一期末)某段时间内甲、乙两物体的位置—时间(x－t)图像如图所示。下列说法正确的是
A.0～2 s内乙物体的平均速度为2 m/s
B.图像交点P代表甲、乙两物体此时速度相同
C.0～2 s内甲、乙两物体的位移相同
D.t＝2 s时，甲、乙两物体在同一位置
√
√
位置—时间(x－t)图线的斜率表示速度，在图像交点P处，乙图像的斜率比甲大，故乙物体的速度较大，故B错误；
0～2 s时间内甲、乙两物体位移分别为x甲＝2 m，x乙＝4 m，故C错误；
0～2 s内乙物体的平均速度v＝ ＝2 m/s，故A正确；
t＝2 s时，甲、乙两物体此时的位置相同，故D正确。
位置变化快慢的描述—速度(一)
速度
平均速度
1.速度的概念
2.平均速度与平均速率
2.速度的矢量性
1.平均速度的概念
意义、定义（位移与时间的比值）、表达式、单位（1m/s=3.6km/h）
方向与位移方向相同
意义(粗略描述运动快慢)、定义、表达式、方向（与这段时间内位移方向相同）
区别
联系
平均速度是位移与时间的比值，是矢量
平均速率是路程与时间的比值，是标量
单向直线运动中,平均速度大小等于平均速率
位置变化快慢的描述—速度(一)
平均速度
2.速率
1.瞬时速度的概念
意义（精确描述运动快慢）、定义（极限思想）、方向（该时刻运动方向）
瞬时速度的大小（速度计）
瞬时速度
速度