(共21张PPT)
第1章 怎样描述物体的运动
第1章 怎样描述物体的运动
预习导学新知探究
梳理知识·夯实基础
要点探究讲练互动
突破疑难·讲练提升(共30张PPT)怎样描述运动的快慢
1.理解速度的概念，知道速度是描述物体运动快慢的物理量．(重点、难点) 2.理解平均速度的概念及物理意义．(重点)
一、什么叫速度
1．匀速直线运动：物体沿直线运动，如果在相等的时间内通过的位移相等，这种运动叫做匀速直线运动．
2．速度
(1)定义：在匀速直线运动中，把物体通过的位移s跟发生这段位移所用时间t的比值叫做速度．
(2)公式：v＝，在国际单位制中，速度的单位是米每秒，符号为m/s(或m·s－1)．
(3)方向：速度的方向是物体运动方向．
1．一个物体沿一直线运动，若在第1 s内、第2 s内、第3 s内、第4 s内通过的位移均为1 m，那么这个物体是否做匀速直线运动呢？
提示：不一定．要判断物体是否做匀速直线运动，必须是在任意相等的时间内通过的位移相等．而题目中物
体在第1 s内可能运动的快慢发生变化，但只要在一秒内的位移是1 m就行了．
二、平均速度
1．定义：运动物体在某段时间内的位移与发生这段位移所需时间的比值，叫做平均速度，用符号表示．
2．公式：＝．
3．方向：平均速度的方向是所研究的时间t内物体位移的方向．
2．甲、乙两人同时从同一地点A出发，沿着不同的路线同时到达另一地点B，请问此过程甲、乙两人的平均速度相同吗？
提示：相同．平均速度等于位移与时间的比值，甲乙两人的位移和时间都相同，故甲、乙两人的平均速度相同．
对速度的理解[学生用书P5]
1．匀速直线运动速度的特点：匀速直线运动是在任意相等的时间内，运动的位移都相等的直线运动，其速度是恒定的矢量．
2．矢量性：速度有大小、方向，方向就是物体的运动方向．
3．物理意义：描述物体运动快慢和运动方向的物理量．
4．公式的意义：速度公式v＝是速度的定义式，意义是速度的大小可用位移与发生该位移所用时间的比值来表示，而不能认为v与s成正比、与t成反比．
5．速度的变化：关于速度的变化，可以从以下三个方面表述：一是速度大小不变而方向发生改变；二是速度的方向不变而大小改变；三是速度的大小和方向都发生了改变．只要符合上述三方面中的一个，物体的速度就发生了变化．
下列关于速度的说法，正确的是( )
A．速度是描述物体位置变化的物理量
B．速度大小不变的运动是匀速直线运动
C．v1＝2 m/s、v2＝－3 m/s，因为2>－3，所以v1>v2
D．速度的方向与物体运动的方向一致
[思路点拨] 速度是描述物体运动快慢和运动方向的物理量，是矢量，既有大小、又有方向．比较其大小时看绝对值．
[解析] 速度是描述物体运动快慢即位置变化快慢的物理量，A错误；匀速直线运动是速度的大小、方向都不变的运动，B错误；速度是矢量，正、负号表示方向，绝对值表示大小，C错误；速度的方向与物体运动的方向一致，D正确．
[答案] D
1.(多选)下列关于速度的说法正确的是( )
A．速度既有大小也有方向
B．速度描述物体运动快慢，只有大小
C．速度越大，物体的位移越大
D．速度越大，物体在单位时间内的位移越大
解析：选AD.速度是描述物体运动快慢的物理量，既有大小，也有方向．速度在数值上等于单位时间内的位移，故A、D正确．
平均速度与平均速率[学生用书P6]
1．平均速度
(1)反映一段时间内物体运动的平均快慢程度，它与一段位移或一段时间相对应．
(2)在变速直线运动中，平均速度的大小跟选定的时间或位移有关，不同时间段内或不同位移上的平均速度一般不同．
(3)在变速直线运动中，两段相等时间内的平均速度或两段相等位移内的平均速度，一般不相等．
(4)平均速度是矢量，其大小可由公式＝求出，其方向与一段时间t内发生的位移的方向相同，与运动方向不一定相同．
在平均速度的计算时，必须指明求出的平均速度是对应哪段时间内或哪段位移内的平均速度，不指明对应过程的平均速度是没有意义的．
2．平均速度和平均速率之间的区别和联系
平均速度 平均速率
区别 定义 平均速度＝ 平均速率＝
方向性 有方向、矢量 无方向、标量
物理意义 粗略表征物体位置变化的快慢 粗略表征物体运动快慢
联系 都是描述物体运动情况的物理量
单位相同
表达式均可写做＝的形式，但要注意“s”的意义
平均速度的大小一般不等于平均速率，只有在单向直线运动中，位移的大小才等于路程，二者才相等，但不能说成在这种情况下平均速度就是平均速率，这是因为前者为矢量、后者为标量
命题视角1 平均速度、平均速率的理解
有关平均速度、平均速率，下列说法正确的是( )
A．平均速率即为平均速度
B．平均速率是平均速度的大小
C．只有在匀速直线运动中，平均速率才等于平均速度的大小
D．在某段运动中平均速率不等于零，而平均速度可能等于零
[解析] 在单向直线运动中，路程等于位移大小，平均速率等于平均速度的大小，故A、B、C错；物体运动一段时间又回到起点，路程不为零、而位移为零，因此平均速率不为零，而平均速度为零，故D对．
[答案] D
命题视角2 平均速度、平均速率的计算
一物体以v1＝4 m/s的速度向东运动了5 s后到达A点，在A点停了5 s后又以v2＝6 m/s的速度沿原路返回，运动了5 s后到达B点，求物体在全程的平均速度和平均速率．
[解析] 物体运动示意图为：
物体全程的位移大小x＝v2t2－v1t1＝6×5 m－4×5 m＝10 m，全程用时t＝5 s＋5 s＋5 s＝15 s，故平均速度大小
＝＝ m/s＝ m/s，方向向西．物体全程的路程s＝v2t2＋v1t1＝6×5 m＋4×5 m＝50 m，故平均速率＝＝ m/s＝ m/s.
[答案] m/s，方向向西 m/s
eq \a\vs4\al()
平均速度的大小跟选定的位移或时间有关，不同的位移或不同时间内的平均速度一般不同，必须明确求出的平均速度是对应哪一段位移或时间内的．
2.某人爬山，从山脚爬上山顶，然后又沿原路返回到山脚，上山的平均速度为v1，下山的平均速度为v2，则往返的平均速度的大小和平均速率是( )
A． B．
C．0 D．0
解析：选D.由于此人爬山往返一次，位移s＝0，平均速度＝＝0，由于此人往返一次的路程为山脚到山顶距离的2倍，设单程为s，则平均速率＝＝＝，所以D项正确．
[随堂检测][学生用书P7]
1．(多选)下列说法中正确的是( )
A．做匀速直线运动的物体，相等时间内的位移相等
B．做匀速直线运动的物体，任一时刻的速度都相等
C．任意时间内的平均速度都相等的运动是匀速直线运动
D．如果物体运动的路程跟所需时间的比值是一个恒量，则此运动是匀速直线运动
解析：选ABC.根据匀速直线运动的特点可知：任意相等时间内的位移都相同，任一时刻的速度都相等，任意一段时间内的平均速度都相等，故A、B、C正确；而D中的路程跟所需时间的比值是指平均速率，其方向不一定相同，即运动不一定是匀速直线运动，D错误．
2．下列关于速度的说法中，正确的是( )
A．速度是描述物体位置变化的物理量
B．速度是描述物体位置变化大小的物理量
C．速度是描述物体位置变化快慢的物理量
D．速度是描述物体运动路程和时间关系的物理量
解析：选C.速度是描述物体运动快慢的物理量，即描述物体位置变化快慢的物理量，故C正确，A、B、D均错．
3．一物体沿半径分别为r和R的半圆弧由A经B运动到C，经历的时间为t，如图所示，则它的平均速度和平均速率分别是( )
A．；
B．，向东；
C．，向东；，向东
D．，向东；
解析：选D.由于平均速度大小＝＝，其方向就是这段位移方向A→C，即向东．而平均速率′＝＝＝，是标量，无方向，故选D.
4．某物体做变速直线运动，通过两个连续相等位移的平均速度分别为1＝10 m/s、2＝15 m/s，则物体在整个过程中的平均速度为( )
A．13.75 m/s B．12.5 m/s
C．12 m/s D．11.75 m/s
解析：选C.设每段位移均为s，则总位移为2s.物体通过前一段位移所用时间：t1＝＝，物体通过后一段位移所用时间：t2＝＝，整个过程所用时间：t＝t1＋t2＝＋＝，则整个过程中的平均速度：＝＝＝12 m/s.
5．某质点由A出发做直线运动，前5 s向东行了30 m经过B点，又行了5 s前进了60 m到达C点，在C点停了4 s后又向西行，经历了6 s运动120 m到达A点西侧的D点，如图所示，求：
(1)每段时间内的平均速度；
(2)求全过程的平均速率．
解析：取A点为坐标原点，向东为正方向建立坐标轴．
(1)1＝＝＝6 m/s，方向向东．
2＝＝＝12 m/s，方向向东．
3＝＝0
4＝＝－＝－20 m/s，方向向西．
(2)全程的平均速率为
＝＝ m/s＝10.5 m/s.
答案：见解析
[课时作业][学生用书P87(单独成册)]
一、单项选择题
1．三个人进行步行比赛，他们的速度分别是：甲为3.5 km/h，乙为63 m/min，丙为1 m/s，则三人中步行最快的是( )
A．甲 B．乙
C．丙 D．一样快
解析：选B.把甲、乙、丙三人速度单位统一，则v甲＝ m/s，v乙＝ m/s，v丙＝1 m/s，比较运动快慢只比较其速度大小，即乙最快，B正确，A、C、D错误．
2．一汽车在平直的公路上先以72 km/h的速度行驶20 km，又以108 km/h的速度行驶10 km，则汽车在这30 km的全程中的平均速度为( )
A．20 m/s B．22.5 m/s
C．25 m/s D．81 m/s
解析：选B.汽车在全程中的平均速度＝＝＝ km/h＝81 km/h＝22.5 m/s.故正确答案选B.
3．在日常生活中，人们常把物体运动的路程与运动时间的比值定义为物体运动的平均速率．某同学假日乘汽车到南京观光，在公路上两次看到路牌和手表如图所示，则该同学乘坐的汽车在该段时间内行驶的平均速率为( )
A．60 km/h B．29 km/h
C．19 km/h D．9 km/h
解析：选A.根据题意，两个路牌之间的距离s＝20 km，所用时间t＝20 min＝ h，所以汽车在该段时间内行驶的平均速率＝＝ km/h＝60 km/h.
4．用同一张底片对着小球运动的路径每隔0.1 s拍一次照，得到的照片如图所示．则在拍这幅照片的时间内，小球的平均速度大小是( )
A．0.25 m/s B．0.2 m/s
C．0.17 m/s D．0.15 m/s
解析：选C.由照片可知小球的运动时间t＝0.3 s，运动的位移
s＝(0.06－0.01) m＝0.05 m．由公式v＝得v＝ m/s＝
0．17 m/s.
5．一辆汽车以速度v行驶了路程，接着以20 km/h的速度行驶，到达某位置后以36 km/h的速度返回原出发点，则全程中的平均速度是( )
A．24 km/h B．0
C．36 km/h D．无法确定
解析：选B.因为汽车又返回原出发点．总位移为零，全程的平均速度为零，B正确，A、C、D都错误．
6．汽车以36 km/h的速度从甲地做匀速直线运动到乙地用了2 h，如果汽车从乙地返回甲地仍做匀速直线运动用了2.5 h，那么汽车返回时的速度为( )
A．－8 m/s B．8 m/s
C．－28.8 m/s D．28.8 m/s
解析：选A.速度是一个矢量，有大小也有方向．在选择了正方向以后，当速度为正值时，说明物体沿正方向运动，当速度为负值时，说明物体沿负方向运动，在物理学上，对矢量而言“负号”也有意义，说明它的方向与所选正方向相反．汽车从甲地到乙地的速度为36 km/h，为正值，则说明从甲地到乙地的方向为正，所以返回速度为负，选项B、D错误．甲、乙两地距离为s＝v1t1＝36×2 km＝72 km，所以返回时的速度为v2＝＝ km/h＝－28.8 km/h＝－28.8× m/s＝－8 m/s.
二、多项选择题
7．对速度的理解，下列说法正确的是( )
A．平均速度的方向就是这段时间位移的方向
B．利用公式＝求得的速度是平均速度
C．变速直线运动在不同时间段的平均速度一定不相等
D．匀速直线运动中的任何一段时间内的平均速度均相等
解析：选ABD.平均速度由＝求得，其方向就是这段时间内位移的方向，故A、B正确；在变速直线运动中，不同时间段的平均速度一般不相等，也可能相等，而匀速直线运动中任意一段时间内的平均速度必相等，故C不正确，D正确．
8．某班同学去参加野外游戏．该班同学分成甲、乙、丙三个小组，同时从营地A出发，沿各自的路线搜寻目标，要求同时到达营地B，如图所示为其运动轨迹．则关于他们的平均速度和平均速率的说法正确的是( )
A．甲、乙、丙三组的平均速度大小相同
B．甲、乙、丙三组的平均速率大小相同
C．乙组的平均速度最大，甲组的平均速度最小
D．乙组的平均速率最小，甲组的平均速率最大
解析：选AD.根据图示，甲、乙、丙三组的位移相同，运动时间相同，所以三组平均速度的大小相同；甲组的路程最大，所以甲组的平均速率最大，乙组的最小．
9．某个沿一个方向做直线运动的质点在前2 s内通过的位移是4 m，前4 s内通过的位移是8 m，前8 s内通过的位移为16 m，则该质点的运动( )
A．一定是匀速直线运动
B．可能是匀速直线运动
C．若是匀速直线运动，它的速度是2 m/s
D．若是匀速直线运动，它在16 s内运动的距离将是32 m
解析：选BCD.由题意可知，前2 s内的平均速度为2 m/s，前4 s内的平均速度为2 m/s，前8 s内的平均速度为2 m/s，匀速直线运动中任意一段时间内的平均速度都相同，而这个质点的运动不一定符合这个特点，即该运动不一定是匀速直线运动，A错误，B正确；如果是匀速直线运动，它的速度是2 m/s，在16 s内运动的距离将是32 m，C、D正确．
10．一运动员在100 m决赛和200 m决赛中的成绩分别是9.69 s和19.30 s．关于他在这两次决赛中的运动情况，已知100 m 决赛跑道是直线，下列说法正确的是( )
A．200 m决赛的位移是100 m决赛的两倍
B．200 m决赛的平均速度约为10.36 m/s
C．100 m决赛的平均速度约为10.32 m/s
D．100 m决赛的最大速度无法判断
解析：选CD.200 m决赛的跑道并非直线，因此200 m决赛的位移不是100 m决赛的两倍，选项A错误；100 m决赛的平均速度1＝ m/s≈10.32 m/s，选项C正确；200 m决赛的位移要小于200 m，故平均速度2< m/s≈10.36 m/s，选项B错误；根据题目条件，无法判断运动员运动的最大速度，选项D正确．
三、非选择题
11．一个质点用100 s的时间沿着一个半径是100 m的圆形跑道运动一圈，快慢恒定．则当走完圆周时，它的平均速度大小和平均速率分别为多少？
解析：如题图所示，走完圆周时，用时为t＝25 s，位移为s＝＝100 m，路程为l＝50π m，则质点的平均速度为＝＝ m/s≈5.66 m/s，质点的平均速率′＝＝ m/s≈6.28 m/s.
答案：5.66 m/s 6.28 m/s
12．我国铁路交通高速发展，已经数次提速．当你外出时可上网查询最新铁路旅客列车时刻表．下表是某同学暑假旅游前在中国铁路网上查询的T721次空调特快列车的运行时刻表．
车次：T721 南京西－上海
站次 车站 日期 停车时刻 开车时刻 公里数
1 南京西 当日 始发站 14∶28 0
2 南京 当日 14∶36 14∶46 6
3 常州 当日 15∶58 16∶02 144
4 无锡 当日 16∶26 16∶30 183
5 上海 当日 17∶33 终点站 309
根据表中提供的信息，求：
(1)列车全程的平均速率是多少？
(2)在哪两个城市间行驶最快？
解析：由题表可得，列车全程运行的时间t＝3 小时5分，南京到常州的时间t1＝1 小时12分，常州到无锡的时间t2＝24分，无锡到上海的时间t3＝1小时3分．
(1)全程的平均速率＝＝ m/s
＝27.8 m/s.
(2)南京到常州的平均速率
1＝＝ m/s＝31.9 m/s
常州到无锡的平均速率
2＝＝ m/s＝27.1 m/s
无锡到上海的平均速率
3＝＝ m/s＝33.3 m/s
所以列车从无锡到上海之间行驶得最快．
答案：(1)27.8 m/s (2)无锡到上海之间行驶得最快
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