(共26张PPT)
1.3
位置变化快慢的描述
——速度
运动员在比赛中的不同时段,运动的快慢一样吗?
第一章
运动的描述
1.理解速度的概念,领会其矢量性,知道速度的方向即物体运动的方向。
2.理解平均速度和瞬时速度的区别和联系。
3.会用平均速度公式进行相关计算。
4.理解速度与速率的区别与联系。
5.学会测量纸带的平均速度和瞬时速度。
6.理解速度—时间图像。
“乌龟爬行的很慢”,“兔子跑得很快”,那么,怎样比较它们运动的快慢呢?
怎样比较物体运动的快慢呢?
方法二:时间△t相同,比较路程S的大小。
方法一:路程S相同,比较时间△t的大小。
在初中比较运动快慢的方法:
在高中怎样比较运动的快慢呢?
运动快慢的比较
运动快慢的比较
例:以下有三个物体沿平直道路行驶的运动情况:
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
100
10
400
如何比较A和B的运动快慢?
如何比较B和C
的运动快慢?
如何比较A和C的运动快慢?
位移相同,比较时间
时间相同,比较位移
时间、位移均不同,如何比较?
位移不同,时间也不同,如何比较?
办法:以单位时间作为标准,比较单位时间
内的位移。
物理学中为反映物体运动的快慢而引入速度这一概念.
在高中怎样比较运动的快慢呢?
方法一:时间
△t
相同,比较位移△x的大小。
方法二:
位移
△x
相同,比较时间
△
t
的大小。
总结:
一、速度
1、定义:位移与发生这个位移所用时间的比值。
2、定义式:
3、物理意义:表示物体运动快慢的物理量。
4、
单位:
国际单位:
常用单位:
5、矢量:
大小:数值上等于单位时间内物体位移的大小。
方向:直线运动中为物体的运动方向(△x方向)
(曲线为该点的切线方向。)
(比值法定义)
△x越大,v越大吗?
1、
2、
速度有方向吗?
两辆汽车从某地沿着一条平直的公路出发,速度的大小都是20m/s,他们的运动情况完全相同吗?
不一定——
可能是背道而驰
速度仅指出大小是不够的,还必须指明
。速度是
,方向与_________________相同。
方向
矢量
物体运动方向
小组讨论
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
3.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?
问题思考
刘翔完成110m栏的比赛,始终是这个速度吗?他做的是什么运动?用这个速度描述他每次跨栏的快慢精确吗?
8.54m/s
二、平均速度和瞬时速度
1、平均速度
(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。
理解:
②
物理意义:粗略地描述物体在时间间隔△t内的平均快慢程度。
①
定义式:
(比值法定义)
总位移
总时间
矢量:
大小:
方向:物体运动的位移方向。不一定是运动方向
二、平均速度和瞬时速度
计算物体的平均速度时要注意哪些问题?
例题: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?
v1=2m/s;v2=3m/s;v3=2.4m/s;
v=2.47m/s
切记:必须指明是物体在哪段时间内或哪段位移上的平均速度!
二、平均速度和瞬时速度
平均速度的方向如何?
例题:一个物体沿着一个圆周运动,圆的半径为5m,物体从A点出发经过5s第一次到达B点,那么在这段时间内物体的平均速度多大?方向如何?
切记:平均速度的方向就是物体的位移方向!
A
B
解:根据位移的定义可知,物体通过的位移
平均速度为:
方向由A指向B
二、平均速度和瞬时速度
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。
理解:
①
物理意义:精确地描述了物体运动的快慢及方向。
④
如何求瞬时速度?
当时间趋近无限小的时候,对应某一瞬间,对应于一个时刻,此时求出来的平均速度即为此点的瞬时速度!
a、
b、
0
②
矢量性:方向就是该状态物体运动的方向。
③
只有在匀速直线运动中:瞬时速度=平均速度
二、平均速度和瞬时速度
3、平均速率
(1)定义:物体运动的路程与所用时间的比值。
定义式:
路程
说明:
平均速率是一个标量,只考虑运动的快慢,不考虑方向的问题!
②
切记:平均速率和平均速度是两个完全不同的概念。
平均速率不一定是平均速度的大小!
二、平均速度和瞬时速度
4、瞬时速率
(1)定义:瞬时速度的大小。
说明:
瞬时速率是一个标量,只考虑运动的快慢,不考虑方向的问题!
汽车的速度计显示的是
_
_
瞬时速率
平均速度
瞬时速度
平均速率
瞬时速率
意义
大小
方向
注意
描述位置变动的快慢
描述某一位置时的速度大小和方向
描述沿着实际轨迹运动的快慢
描述某一位置时的速度大小
平均速度在时间趋近零时的极限值
瞬时速度的大小
矢量
矢量
标量
标量
瞬时速度的大小等于瞬时速率,但平均速度的大小不等于平均速率
平均速度的大小一般小于平均速率,但在单向直线运动时两者数值相等
单向直线运动时,平均速度=平均速率=瞬时速度=瞬时速率(大小)
在时间趋近零时,位移的大小等于路程,所以瞬时速度大小等于瞬时速率
1.日常生活中所说的速度哪些是瞬时速度(
)
A.汽车在高速公路行驶的最大速度限制在120km/h
B.刘翔以9.4m/s的速度到达终点
C.一辆汽车在高速公路上
行驶的速度约为100km/h
D.声音在空气中的传播速度
是340m/s
B
三、实验:测量纸带的平均速度和瞬时速度
(1)测平均速度
1、在图中选取纸带上一点为起始点0,后面每5个点取一个计数点,分别用A、B、C
…标出这些计数点;
2、测量各计数点到起始点0的距离x
3、计算两相邻计数点间的位移Δx,同时记录对应的时间Δt
4、根据平均速度=
计算纸带在相邻计数点间的平均速度,填入表中.
三、实验:测量纸带的平均速度和瞬时速度
四、速度—时间图像
物体运动的速度随时间变化的情况可以用图像来直观表示。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,即得到如图所示的速度—时间图像或v?t图像.
四、速度—时间图像
物体运动快慢的物理量
1.概念:运动物体经过某一时刻(或某一位置)时的速度
2、物理意义:精确描述物体的运动。
3、矢量性:方向与物体经过某一位置的运动方向相同。
速度
平均速度
瞬时速度
1、物理意义:速度是表示物体运动快慢的物理量。
2、定义:速度等于位移
跟发生这段位移所用时间
的比值。
3、公式:
4、矢量性:
方向与运动方向相同
1、定义:某段时间的位移 与发生这段位移所用时
间
的比值。
2、公式:
3、物理意义:表示物体的平均快慢程度。
4、矢量性:方向与位移 方向相同。
4、大小:叫瞬时速率,简称速率。
实验:测量纸带的平均速度和瞬时速度
速度—时间图像