人教版2019高中物理必修一1.3位置变化快慢的描述——速度(共35张PPT)

(共35张PPT)
第三节 运动快慢的描述
——速度
第一章 运动的描述
物体的“位移”记为：
Δx
x１
x２
x
O
Δx ＝ x2 －x1
课前回顾：如何用数学方法描述直线运动的位置和位移？
x /m
0
10
20
30
40
-30
-20
-10
C
Δx
x1
x2
Δx = x2 ─ x1 = 30 m ─10 m = 20 m
2. C 到 B 的位移呢
3. A 到 D 呢？
4. D 到 E 呢？
E
D
Δ x = ─10 m
Δ x = ─ 40 m
Δ x = 20 m
沿正方向
负
负
正
1. A 到 B 的位移的位移是多少？
A
B
在110米跨栏比赛中，裁判员是怎么判断选手运动的快慢的？
x2
x1
这两辆汽车哪一辆运动的快？
如何比较两个物体运动的快慢？
方法二：时间 △t 相同，比较位移△x的大小。
方法一：位移 △x 相同，比较时间△ t的大小。
邻里互说（3min）
如果两物体运动的时间不同，发生的位移也不同，如何比较它们运动的快慢？
汽车1min行驶900m，百米运动员跑完全程用时10s，汽车和运动员，哪一个运动更快呢？
比较单位时间内的位移的大小。
从A到B的时间为
物理学中用物体的位移与发生这段位移所用时间的比值表示物体运动的快慢,这就是速度。
A
B
t
x
一、速度
3.物理意义：描述物体运动的快慢（或描述物体位置变化的快慢）。
4.单位：国际单位制为m/s或m s-1
其它单位：km/h或km h-1、cm/s或cm s-1
1.定义：位移与发生这个位移所用时间的比值。
5.速度是矢量：大小在数值上等于单位时间内的位移大小，
方向就是物体的运动方向。
2.公式：
1 m/s ＝3.6km/h
一、速度
注意：这里的速度与初中所学的速度的含义不完全相同
速度与时间、位移有什么样的关系
思考与讨论（5min）
例1、下列关于速度的描述中正确的是( )
A、速度是矢量，既有大小又有方向
B、速度描述物体运动的快慢，只有大小
C、速度越大，物体在单位时间内的位移越大
D、速度越大，物体的位移越大
AC
小试牛刀
例2、汽车以36km/h的速度从甲地匀速运动到乙地用了2h，如果汽车从乙地返回甲地仍做匀速直线运动用了2.5h,那么汽车返回时的速度为( )
A、-8m/s B、8m/s
C、28.8km/h D、-28.8km/h
D
小试牛刀
在2006年瑞士洛桑田径超级大奖赛男子110米栏的比赛中，刘翔以12秒88打破了英国运动员保持13年之久的世界纪录并夺取该项目冠军。试计算其速度？
算一算
刘翔完成110m栏的比赛，始终都是以这个速度在运动吗？用这个速度描述他每次跨栏的快慢精确吗？
（4）方向：与某段时间内位移的方向一致。
二、平均速度和瞬时速度
（1）定义：位移与发生这个位移所用时间的比值，叫做物体在这段时间（或这段位移）内的平均速度。
（3）物理意义：粗略地描述物体在某段时间内的平均快慢程度。
（5）注意：计算物体的平均速度时必须指明物体是在哪段时间内或哪段位移上的平均速度。
（2）公式：
1、平均速度
利用两个基本物理量的比定义新物理量的方法
比值定义法
例3.一辆自行车在第一个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，请分别求出它在每个5s内的平均速度以及这15s内的平均速度
小试牛刀
必须指明是物体在哪段时间内或哪段位移上的平均速度！
答案： 第一个5s:v1=2m/s；
第二个5s:v2=3m/s；
第三个5s:v3=2.4m/s；
全程15s:v=2.47m/s
例4. 测得某短跑运动员在100m比赛中，5s末的速度为10.4 m/s，在10s末到达终点时的速度是10.2m/s，则此运动员在这100m中的平均速度为（ ）
A. 10.4 m/s B. 10.3 m/s
C. 10.2 m/s D. 10 m/s
D
小试牛刀
x /ｍ
A
平均速度只能粗略地描述运动的快慢，若要更加精确的描述物体的运动快慢，你能怎么做？
（2）当Δt非常非常小， 就可以看做某时刻（或某位置）的做瞬时速度。
2、瞬时速度
（1）定义：运动物体在某一时刻（或某一位置）的速度，叫做瞬时速度。
（3）物理意义：精确地描述物体运动的快慢。
（4）方向：这一时刻（或这一位置）物体的运动方向。
（5）在匀速直线运动中，平均速度等于瞬时速度。
（6）瞬时速度的大小叫做（瞬时）速率，是标量。
（1）定义：路程与发生这段路程所用时间的比值。
（2）公式：
（3）标量
3、平均速率
汽车速度计显示的是平均速度、瞬时速度还是速率？
日常生活中说到的“速度”，有时是指速率，要根据上下文判断
例5.（多选）关于瞬时速度，下列正确的是（ ）
A. 瞬时速度是物体在某一段时间内或在某一段位移内的速度的平均值
B. 瞬时速度可以看成是时间趋于无穷小时的平均速度
C. 瞬时速度是物体在某一位置或某一时刻的速度
D. 物体做匀速直线运动时，瞬时速度等于平均速度
BCD
小试牛刀
三、测量纸带的平均速度和瞬时速度
学生实验操作（20min）
四、速度——时间图像
(1)建系
(2)描点
(3)连线作图
2.对v-t图像的理解
①可以从图像上获知任一时刻物体的瞬时速度。
②可以从图像上直观地看出速度随时间地变化情况
③斜率：若图线平行于t轴，则表示物体做匀速直线运动；
若图线不平行于t轴，则表示物体做变速直线运动，
且斜率越大，表示速度变化越快。
④根据v-t图像可求出物体在某段时间内速度的变化量
或物体发生某一速度变化所经历的时间。
⑤面积：无论v-t图像的形状如何，物体在某段时间内的位移可以用图线与t轴所围的面积来表示。
若所围面积在t轴上方，对应的位移为正；
若所围面积在t轴下方，对应的位移为负。
例6.物体的x-t图像如图所示，根据图像判断下列说法正确的是( )
A.物体在0-2s内的平均速度为3m/s
B.物体在0-3s内的平均速度为2m/s
C.物体在第3s未的速度为2m/s
D.物体在第5s内的平均速度为-6m/s
ABD
例7.如图所示，打点计时器所用电源的频率为50Hz，某次实验中得到的一条纸带，及毫米刻度尺测量情况如图所示，纸带在A、C间的平均速度_________m/s，在A、D间的平均速度为_________m/s，B点的瞬时速度更接近于___________m/s 。
0.35
0.35
0.42
例8.甲、乙两质点在同一直线上匀速运动，取向右为正方向，甲质点的速度为2m/s，乙质点的速度为-4m/s，则可知( )
A.乙质点的速度大于甲质点的速度
B.因为+2>-4，所以甲质点的速度大于乙质点的速度
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10s后甲、乙两质点相距60 m
ACD
一运动员沿一半径为50m的圆形跑道训练,从A点开始逆时针运动,每转一圈经历的时间t=40s,运动快慢不变
求:(1) 由A运动到C,平均速度为多少
(2) A运动到B与B运动到C平均速度相同吗 为什么
(3) 前10s内的平均速度的大小和方向
(4) 运动员跑一周的平均速度为多少
思考与讨论（8min）
1.做直线运动的物体，若前一半时间的平均速度为 v1，后一半时间的平均速度为 v2，则全程的平均速度是多少？
2.做直线运动的物体，若前一半位移的平均速度为 v1 ，后一半位移的平均速度为 v2 ，则全程的平均速度是多少？
作业