1.3 位置变化的快慢与方向——速度 课件-2024-2025学年高一上学期物理教科版（2019）必修第一册(共33张PPT)

(共33张PPT)
第一章 描述物体运动的基本概念
第三节 位置变化的快慢与方向—速度
目 录/
1.
学习目标
2.
情景导入
3.
新课讲解
4.
小试牛刀
5.
课堂小结
PART 01
学习目标
学习目标
1.知道平均速度和瞬时速度的定义
2.认识平均速度是可以测量的，而瞬时速度一般是不能准确测量的，瞬时速度在数值上越来越接近时间 Δt 越来越小时的平均速度测量值
3.了解电磁打点计时器和电火花打点计时器
4.根据纸带上的点迹计算物体的平均速度
学习目标
情境导入
新课讲解
小试牛刀
课堂小结
PART 02
情境导入
学习目标
情境导入
新课讲解
小试牛刀
课堂小结
怎样比较野牛、猎豹、羚羊的运动快慢？
位移相同，比较耗时长短
耗时越短，运动得越快
时间相同，比较位移的大小
位移越大，运动得越快
PART 03
新课讲解
比较物体运动快慢的方法
（1）相同时间比较位移
相同时间内，位移越大，物体运动越快
学习目标
情境导入
新课讲解
小试牛刀
课堂小结
2 min
3 min 30 s
（2）相同位移比较时间
相同的位移，所用时间越短的物体运动的越快
如果时间和位移都不同，怎样比较物体运动快慢呢？
学习目标
情境导入
新课讲解
小试牛刀
课堂小结
1.定义：物体的位移 x 与发生这段位移所用时间 t 的比叫作这段时间内的速度。
2.定义式：
3.物理意义：描述了物体运动快慢程度和方向
4.单位：米每秒(m/s)、千米每时(km/h)、厘米每秒(cm/s)等.
单位间的换算关系：1 m/s = 3.6 km/h，1 m/s = 100 cm/s。
5.速度是矢量，既有大小又有方向.
一、速度
平均速度
学习目标
情境导入
新课讲解
小试牛刀
课堂小结
思考：速度的方向是由什么决定？它的正负符号的物理意义是什么？
的方向是由对应Δ时间内位移Δ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，反映物体运动的方向.
物理意义：速度大小在数值上等于单位时间内物体位移的大小；速度的方向是物体运动的方向.
-3 -2 -1 0 1 2 3
x/m
Δ
学习目标
情境导入
新课讲解
小试牛刀
课堂小结
对速度定义式 的理解
①速度表示物体运动的快慢，可用 定义，这一比值越大，说明单位时间物体运动的位移越大，即物体运动得越快.
②速度是两个物理量（位移和时间）的比值定义的一个新的物理量，但速度的大小不是由位移和时间决定的，不能说物体的位移越大，速度越大或时间越短，速度越大.
③速度的定义式 中， 是 时间内物体运动的位移，
位移是矢量，所以速度也是矢量
学习目标
情境导入
新课讲解
小试牛刀
课堂小结
想一想：汽车仪表盘上显示的数值是平均速度嘛？
经典故事“龟兔赛跑”中，乌龟跑赢了兔子，真得是乌龟的速度比兔子的快嘛？
学习目标
情境导入
新课讲解
小试牛刀
课堂小结
二、瞬时速度
x1 t1
x t
x-x1 t3
t2
当只取其中一小段时间的运动情况来比较，速度大小又会如何呢？
学习目标
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新课讲解
小试牛刀
课堂小结
二、瞬时速度
平均速度越接近那一时段的快慢情况
瞬时速度
A
B
C
D
E
F
v1
v3
v2
v5
v4
v
①无论平均速度还是瞬时速度，都是位移与时间的比值，都是矢量，都有方向
②平均速度的方向，就是该段时间内位移的方向，与物体运动的路径无关；瞬时速度的方向，就是物体在某一时刻运动的方向
学习目标
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小试牛刀
课堂小结
利用x-t图像认识平均速度和瞬时速度
匀速运动
变速运动
O
t
x
O
t
x
x
t
A
B
θ
斜率越大，平均速度越大
A
t0
过A点的虚线AB、AC分别反映的是AB段、AC段内的平均速度
B
C
当时间间隔取得非常短时，过A点的线段就会逼近过A点的切线AD，则切线AD的斜率就等于t0时刻的瞬时速度
D
学习目标
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小试牛刀
课堂小结
项目 平均速度 瞬时速度
区别 反映一段时间内物体运动的平均快慢程度 精确描述物体运动的快慢及方向
对应一段时间(过程) 对应某一时刻或某一位置
方向与位移的方向相同，与运动方向不一定相同 方向就是物体的运动方向，不一定与位移方向相同
共同点 描述物体运动的快慢和方向，都是矢量，单位都是m/s 联系 (1)当位移足够小或时间足够短时，可以认为瞬时速度就等于平均速度 (2)匀速直线运动中平均速度等于瞬时速度
学习目标
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新课讲解
小试牛刀
课堂小结
瞬时速度的大小称之为速率
平均速率：路程与时间的比值
三、速率
①速率是标量
②平均速率为路程与时间的比值，不是速率的平均值，速率是状态量，平均速率是过程量；
学习目标
情境导入
新课讲解
小试牛刀
课堂小结
四、用打点计时器测速度
打点计时器的分类
电磁打点计时器
电火花打点计时器
电磁打点计时器
电火花打点计时器
学习目标
情境导入
新课讲解
小试牛刀
课堂小结
电磁打点计时器
磁铁
线圈
振针
振片
复写纸
限位孔
纸带
电磁打点计时器
使用交变电源，工作电压约6 V 电源频率为50 Hz时，每隔 0.02 s 打一个点
学习目标
情境导入
新课讲解
小试牛刀
课堂小结
电火花打点计时器
电火花打点计时器
使用约220 V的交变电源
墨粉纸盘
纸带
学习目标
情境导入
新课讲解
小试牛刀
课堂小结
图像的建立：（1）以速度 v 为纵轴、时间 t 为横轴建立直角坐标系；（2）根据计算出的不同时刻的瞬时速度只，在坐标系中描点；（3）用平滑曲线把这些点连接起来得到一条能够描述速度 v 与时间 t 关系的图线，即v-t图线
五、速度-时间图像
O
t
v
甲的初速度
乙的初速度为0
匀速
甲：匀速直线运动
减速
反向加速
加速
学习目标
情境导入
新课讲解
小试牛刀
课堂小结
PART 04
小试牛刀
学习目标
情境导入
新课讲解
小试牛刀
课堂小结
1.一质点沿直线Ox方向做直线运动，它到O点的距离x随时间t变化的关系为 ，速度v随时间t变化的关系为
，则该质点在 的瞬时速度、从 到 时间内的平均速度、平均速率分别为( )
A. B.
C. D.
D
学习目标
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新课讲解
小试牛刀
课堂小结
答案：D
解析：由 可得， 时， ；由可得 ，
时，质点到O点的距离 时，质点到O点的距离 ，由速度随时间变化的关系可知 时， ，即 时质点速度减小到零，然后反向运动，此时质点到O点的距离 ，所以质点在 到 时间内的平均速度 ，质点在 到 时间内的路程 ，所以质点在 到 时间内的平均速率
，故D正确.
学习目标
情境导入
新课讲解
小试牛刀
课堂小结
2.（多选）甲、乙两辆汽车在平直公路上同时开始运动，它们的
图像如图所示，下列说法正确的是( )
A. 时刻甲汽车的速度小于乙汽车的速度
B. 时刻甲汽车的速度大于乙汽车的速度
C.当甲、乙两汽车第二次相遇时，甲汽车的速度
小于乙汽车的速度
D.从第一次相遇到第二次相遇，甲汽车的平均速度
大于乙汽车的平均速度
BC
学习目标
情境导入
新课讲解
小试牛刀
课堂小结
答案：BC
解析： 图像的切线斜率表示物体运动的速度，由题图可知，
时刻甲图线的切线斜率大于乙图线的切线斜率，则甲汽车的速度大于乙汽车的速度，故A错误，B正确；甲、乙两汽车第二次相遇时，甲图线的切线斜率小于乙图线的切线斜率，则甲汽车的速度小于乙汽车的速度，故C正确；从第一次相遇到第二次相遇，两汽车通过的位移相等，所用时间也相等，则平均速度相同，故D错误.
学习目标
情境导入
新课讲解
小试牛刀
课堂小结
3.（多选）一质点沿一边长为2 m的正方形轨道运动，每秒钟匀速移动1 m，初始位置在bc边的中点A，由A向c运动，如图所示， 分别是 边的中点，下列说法正确的是( )
A.第2 s末的瞬时速度大小为1 m/s
B.前2 s内的平均速度大小为
C.前4 s内的平均速度大小为0.5 m/s
D.前2 s内的平均速度大小为2 m/s
ABC
学习目标
情境导入
新课讲解
小试牛刀
课堂小结
答案：ABC
解析：由题意，质点每秒钟匀速移动1 m，在第2 s末到达B点，瞬时速度大小为1 m/s，A正确；前2 s质点从A经c到B，位移大小为 ，故前2 s内的平均速度大小为 ，B正确，D错误；第4 s末质点运动到C点，位移大小为2 m，故前4 s内的平均速度大小为 ，C正确.
PART 05
课堂小结
学习目标
情境导入
新课讲解
小试牛刀
课堂小结
① 速度
（1）定义： .国际单位制中，速度的单位是米每秒，符号是
（2）平均速度： ，方向与位移 方向相同，与运动方向不一定相同.平均速度只能粗略地描述物体运动的快慢.
（3）瞬时速度：用于精确描述物体运动的快慢，方向为该时刻的运动方向，即轨迹上该点的切线方向.
（4）速率：瞬时速度的大小通常叫作速率，是标量.例如汽车速度计的示数为汽车的速率.
（5）平均速率：
位置的变化率，速度越大，表示物体位置变化的越快
1
不能认为 v 与 x 成正比，与 t 成反比
常用换算关系：1 m/s = 3.6 km/h
平均速度是一段时间内的速度，对应时间、位移
瞬时速度是某时刻的速度，对应时刻、位置
不等于平均速度的大小
经过这一路程所用时间
学习目标
情境导入
新课讲解
小试牛刀
课堂小结
① 用打点计时器测速度
实验中常用打点计时器来记录时间和位移，分为电磁打点计时器和电火花打点计时器，两种计时器均使用交流电源，当电源的频率为 50 Hz时，计时器每隔 0.02 s 打一次点.
速度——时间图像
用来直观表示物体运动的速度随时间变化情况的图像.
2
3
工作电压为6 V
工作电压为220 V
只能描述直线运动
感谢观看