人教版（2019）高中物理必修一 1.3 位置变化快慢的描述—速度 课件(26张ppt)

(共26张PPT)
1.3 位置变化快慢的描述
——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？运动员在比赛中的不同时段，运动的快慢一样吗？
如何比较物体运动的快慢呢？
方法二
方法一
x/m
x/m
位移相同
时间短、运动快
x/m
x/m
时间相同
位移大、运动快
t1
t2
x1
x2
实例分析
初始位置 (m) 末了位置(m) 经过时间(s)
A.自行车沿平直道路行驶 0 200 40
B.公共汽车沿平直道路行驶 0 200 20
C.火车沿平直轨道行驶 50 550 20
(1)比较A和B，可以得到怎样的结论？ 快
(2)比较B和C，可以得到怎样的结论？ 快
(3)比较A和C，你有何感想？ 快
B
C
C
比较物体运动的快慢
位移不同，时间也不同，比较位移与时间的比值，比值越大，运动得越快。
物理学中为反映物体运动的快慢而引入速度这一概念．
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？
△x 越大，v越大吗？
一、速度（velocity）：
（1）定义：位移与发生这个位移所用时间的比值。
（2）定义式：
（3）单位：米每秒 （m/s或ms-1），千米每小时（km/h）
1m/s =3.6km/h
比值定义法
注意：速度仅指出大小是不够的，还必须具有方向。
——可能是背道而驰 ！！
速度的方向是由什么决定？
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，
速度正负号反映物体运动的方向，不表示速度的大小。
x/km
0
10
20
30
40
-30
-20
-10
Δx1
A
B
C
Δx2
△x 越大，v越大吗？
一、速度（velocity）：
（1）定义：位移与发生这个位移所用时间的比值。
（2）定义式：
（3）单位：米每秒 （m/s或ms-1），千米每小时（km/h）
1m/s =3.6km/h
（4）方向：速度方向即物体运动的方向，速度是矢量。
（5）大小：数值上等于单位时间内物体位移的大小。
（6）意义：速度是表示物体的运动快慢的物理量。
比值定义法
t/s
x/m
O
t1
t2
t3
t4
x1
x2
x3
x4
A
B
C
D
直线表示的是：物体做匀速直线运动
某一直线运动的x-t图像
x<0时？
想一想：
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？
8.54 m/s
问题：这个速度是刘翔跑动过程中每个瞬间的速度么？（或经过每个栏杆时的速度么？）
这个速度表示的是什么含义？
物体在时间间隔Δt内的平均快慢程度
平均速度：
如要研究某次跨栏的快慢呢？
0 　 10 　 20　 30　
x/ｍ
1．88s 　 1．08s 　 0．92s
当 ｔ非常小时，所得速度近似认为是 x=10m点处瞬时速度
瞬时速度：运动物体在某一时刻（或某一位置）的速度。
△t
极限思想
（ t→0）
1、平均速度：
（1）意义：描述某段时间运动的快慢。
（2）定义式：
（3）平均速度的方向：物体的位移方向。
2、瞬时速度：
（1）意义：物体在某一时刻（位置）时的速度。
（2）定义式：
（3）瞬时速度的方向：物体此时的运动方向。
（△t很小很小，接近于0）的速度。
二、平均速度与瞬时速度
（对应的是一段位移或一段时间）
（对应的是某时刻或某位置）
例1、下列几种速度中是瞬时速度的是（ ）
A．火车以70km/h的速度经过某一段路程；
B．子弹以600m/s的速度从枪口射出；
C．汽车速度计指示着速度60km/h；
D．子弹击中敌人时的速度是900m/s
E. 汽车通过站牌时的速度是72㎞/h
F. 小球第3秒末的速度是6m/s
G. 路口路标上写着75㎞/h
例2、某物体沿一条直线运动，前一半时间的平均速度为v1，后一半时间的平均速度为v2，求全程的平均速度？
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，全程的平均速度又是多少啊？
注意：平均速度不等于速度的平均值
速率：速率：路程与时间的比值
瞬时速度的大小，是标量。
问：平均速度的大小是否也叫平均速率吗？
在单向直线运动中大小相等
汽车的速度计显示的是速率
不是
平均速度=
平均速率=
三、速度和速率
例4、下列对各种速率和速度的说法中，正确的是（ ）
A．平均速率就是平均速度的大小
B．瞬时速率就是指瞬时速度
C．匀速圆周运动中任何一段时间内的平均速度都相等
D．匀速直线运动中任意一段时间内的平均速度都等于其任一时刻的瞬时速度
E．400m决赛用时50秒，则平均速度约为8m/s
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）
四、用打点计时器测速度
电磁打点计时器
电火花计时器
1、电磁打点计时器
（1）构造 （2）原理：振针打点
（3）电源：交流电8V，频率50Hz（T=0.02s）
2、电火花计时器
（1）构造： （2）原理：脉冲放电
（3）电源：交流电220V，频率50Hz（T=0.02s）
3、使用打点计时器实验步骤:
（1）固定打点计时器
（2）装好纸带
（3）启动电源
（4）用手水平拉动纸带，让纸带上打出一行小点，随后关闭电源
（5）取下纸带，从某个点（起始点）开始，往后取出若干个计数点
（6）用刻度尺测量出从起始点到第 n 个点的位移 xn
匀速
加速
减速
（2）若相等时间内的位移不相等，则物体做变速直线运动；
分析纸带可判断物体运动的性质：
（1）若任意相等时间内的位移相等，则物体做匀速直线运动；
△t ＝？
△x ＝？
测平均速度
（1）需测量的量：两个点之间的距离Δx，时间间隔Δt
（2）关系式：
D
F
D
F
D
F
原则：可行性、准确性
测瞬时速度
用平均速度近似代替
用v-t图象表示速度
用横轴表示时间t，纵轴表示速度v，建立直角坐标系。根据测量的数据在坐标系中描点，然后用平滑的曲线 把这些点连接起来。
1、图像特点：直观
2、常用作图法
（1）描点作图
（2）据函数关系式作图
3、作图步骤
（1）建系 （2）描点 （3）作图
1
2
3
4
0.05
0.10
0.15
测平均速度和瞬时速度：
（1）平均速度：测出两个点的距离，两个点的时间间隔，
（2）测瞬时速度：用某段时间内的平均速度来粗略的代替这段时间内的某点的瞬时速度，所取的时间间隔越短越接近该点的瞬时速度。
如
求出各计数点的瞬时速度。
“THANKS”