1.4. 速度变化快慢的描述——加速度课件52张PPT

1.3、运动快慢的描述——速度
第一章 运动的描述
根据常识我们来判断一下，乌龟和兔子谁跑得更快一些呢？
龟兔赛跑的故事：兔子输了
我们怎么判断兔子输了呢？
大自然中，物体的运动有快有慢.
猎豹急驰
蜗牛爬行
夜空的流星在运动
在以上的各种运动现象中，都有关于运动的描述，运动的快慢如何，要用一个新的物理量来描述，这就是速度.
?
思维体操
比较下列几种运动的快慢：
? 时间相同，位移越大，运动越 _____
? 位移相同，时间越短，运动越 _____
? 位移不同，时间也不同，如何比？
2
速度
2、速度（velocity）
（1）定义：位移与时间的比值
（2）符号：v
（3）定义式：

（4）单位及其换算：
m/s km/h m.s-1
（5）物理意义：描述物体运动的快慢和
方向

△x 越大，v越大吗？
1
坐标与坐标变化量
汽车t1时刻处于A点（x1=10m)，经过一段时间 t2时刻处于B(x2=30m)点，则：
1、位置的变化△ x （即位移）
△ x ＝x2-x1=30-10=20m
（结果大于零说明位移的方向与正方向相同）
2、时间的变化△ t（即一段时间）
△ t = t2- t1
A
B
?
思维体操
思考与讨论
1、上图中汽车（质点）在向哪个方向运动？
2、如果上述汽车沿x轴向另外一个方向运动，位移Δ x是正值还是负值？
位移△ x ＝10-30=-20m，位移小于零说明什么？
?
思维体操
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？
—— 可能是背道而驰 ！！
体会：速度仅指出大小是不够的，
还必须指出__方向_
二`
速度
（6）速度是___量
方向是_________的方向
v1=1 m/s 方向与正方向相同
v2=-2 m/s 方向与正方向相反
思考：这两个速度哪个大？
注意：矢量的符号仅仅表示方向，比较大小取绝对值
物体运动
矢
刘翔用了12.91s跑完110m夺得冠军
那么你能算出刘翔的速度吗？
思考：8.52m/s能准确地描述刘翔运动的快慢吗？
3 平均速度
3.平均速度：
（1）物理意义：描述某段时间运动的平均快慢程度。（粗略描述）
（2）公式： （位移/时间）
（3）矢量：其方向由位移的方向决定
注意：（a）平均速度必需指明是那段时间或那段位移。如：刘翔110m栏的速度为8.54 m/s。
（b）此公式为定义式，适用于任何情况下的平均速度的计算。直线运动和曲线运动都适用。
练习2 、短跑运动员在100m的竞赛中，测得他5s末的速度是8.7m/s，10s末到达终点的速度为10.3m/s，此运动员在这100m中的平均速度的大小是 （ ）
A.9.5m/s B.10.3m/s
C.9m/s D.10m/s·
D
例：一辆汽车沿笔直的公路行驶，第1 ｓ内通过5 ｍ的距离，第２ｓ内和第3 ｓ内各通过20 ｍ的距离，第4 ｓ内又通过15 ｍ?的距离.求汽车在最初两秒内的平均速度和这4 ｓ内的平均速度各是多少??
解析：?
最初两秒内的平均速度
4 ｓ内的平均速度
怎样才能精确地描述物体运动过程中，某时刻或通过某位置时的运动快慢？
思考：
4 瞬时速度
4、瞬时速度
（1)定义：物体在某一时刻（位置）时的速度
（2）矢量 ：其方向就是物体在该时刻的运动方向
注意：（1）瞬时速度对应于时刻或位置。如：3s末的速度为3m/s，汽车经过某棵树的速度为5m/s。
（2）由于匀速运动的速度不变，即每时每刻的速度都相同，所以其瞬时速度与平均速度都相等。
（4）物理意义：精确地描述物体某时刻或某位置运动的快慢程度和方向。
5、速率
（1）瞬时速率（speed）
（a）定义：瞬时速度的大小
（b）标量：只有大小
例如：汽车的速度计显示的是 _____
三. 瞬时速度
轿车中常见的速度计（上图右边仪表）能直接读出车辆在某一时刻或某一位置时的瞬时速率。
思考

如何测出物体的瞬时速度？
?
头脑风暴
如何测出物体在E点的瞬时速度？
D
F
D
F
D
F
原则：准确性 可行性
（2）瞬时速度可以认为是较小时间内的平均速度: 当△t非常小， △x/ △t 可看作某时刻（某位置）的瞬时速度 。
5速率
5、速率
（1）瞬时速率（speed）
（a）定义：瞬时速度的大小
（b）标量：只有大小
例如：汽车的速度计显示的是 _____
平均速度：位移／时间（ ）
（2）平均速率：路程/时间（ ）
注意：平均速率不是平均速度的大小
瞬时速率
?
了解
常见物体的运动速度：
自行车
约5
人步行
约1.3
蜗牛爬行
约3×10－3
大陆板块漂移
约10－9
练习1、试判断下面的几个速度中哪个是平均速度?哪个是瞬时速度??
A.子弹出枪口的速度是800 m/s，以790 m/s的速
度击中目标?
B. 汽车从甲站行驶到乙站的速度是40 km/h?
C. 汽车通过站牌时的速度是72 km/h?
D. 小球第3ｓ末的速度是6 m/s?
平均速度:
瞬时速度 :
B
A、C、D
练习3 、关于瞬时速度、平均速度、平均速率,下列说法正确的是 （ ）
A.瞬时速度是物体在某一位置或某一时刻的速度
B.瞬时速率是瞬时速度的大小
C. 平均速率就是平均速度的大小
D. 平均速度是物体通过的路程与所用时间的比值
E.对运动的物体，某段时间的平均速度大小不可能为零
F.对运动的物体，某段时间的平均速率不可能为零
A B F
1. 图像的建立
纵轴表示速度，即V轴
横轴表示时间，即t轴
2. 图像的物理意义
表示速度随时间的变化关系
说明：不论v—t图像是直线或是曲线都表示物体做直线运动，图像不是物体运动的轨迹
四.速度——时间图象
3. 匀速直线运动的速度—时间图像
v
0
t
（1） 图像特点：
平行时间轴的一条直线
（2） 从图像上可以求出速度
说明：图像在t轴上方速度为正，在t轴下方速度为负
分析下列图象的物理意义：
t/s
v(m.s-1)
o
A
B
1
2
3
4
-1
3
-2
-3
-4
-5
速度-时间图象
0
2
8
4
3
1
2
5
4
6
t/s
v/m/s
△X=vt
位移在数值上等于图象与坐标轴围成的面积。
说明：在t轴上方的面积（位移）为正，
在t轴下方的面积（位移）为负。
0
t/s
v/m/s
4
3
1
2
5
1
5
2
3
4
-1
调转方向
2、变速直线运动的速度——时间图象
t
v
o
v
o
t
t
v
o
-3
t/s
v/m
3
4
8
0
(A)
(D)
(C)
(B)
0
t/s
v/m/s
2
8
4
3
1
2
5
4
6
思考：求出物体在前四秒的位移
位移和时间的关系
一、匀速直线运动

树号
1
2
3
4
5
位移s/m
0
100
200
300
400
时间t/s
0
4.9
10.0
15.1
19.9
树号
1—2
2—3
3—4
4—5
位移
100
100
100
100
时间
4.9
5.1
5.1
4.8
匀速直线运动

定义：
物体在一条直线上运动，如果在任何相等的时间里位移相等，这种运动就叫匀速直线运动。
特点：位移与时间成正比
问题
匀速直线运动的位移和时间之间有什么样的关系呢？
以时间(T)作为横坐标
以位移(S)作为纵坐标

T/S
S/M
S ／T图
写出坐标
0(0, 0) A(4.9, 100) B(10, 200)
C(15.1, 300) D(19.9, 400)
树号
1
2
3
4
5
位移s/m
0
100
200
300
400
时间t/s
0
4.9
10.0
15.1
19.9
A
D
C
B
5 10 15 20 25 t/s
S/m
0
300
400
200
100
位移——时间图像（s—t图像）
运动的景象
0（0，0） A（4.9，100） B（10，200）
C（15.1，300） D（19.9，400）

★匀速直线运动的位移时间图是一条倾斜的直线
反之也成立
说明
s—t 图象的物理意义： 描述物体运动的位移 随时间变化的规律，并不是物体运动的轨迹。
s—t 图象中一个点的物理意义：
表示运动物体在某时刻所处的位置。
★ 匀速直线运动的s—t 图象是一条直线，是一次函数的图象。
是不是位移时间图（s——t）一定都过坐标原点呢？
如果不过原点说明什么问题 呢？


甲
乙
0
T/S
S/M
返回
S—T图

100
（遂宁）
200
（成都）
—100
（ 重庆）
0
2
4
T/H
S/KM
A
B
C
D
南充
我们能否从位移时间图（S—T图）上看出物体速度的大小呢？
比较A和B谁运动得快

1
0
—10
20
（S/KM）
（T/S）
A
B
答案？

因此我们可以通过比较直线的倾斜程度来比较他们运动的快慢
在匀速直线运动中的位移图象中，图象的斜率在数值上等于速度。
t/s
100
75
50
25
0
10
5
15
20
s/m
B
A
S-t图象中的速度
vA＝kA
＝100m/20s
＝5m/s
vB＝kB
＝100m/10s
＝10m/s
复习
0 1 2 3 4 5 t/s
S/m
30
20
10
A
B
C
D
（1）图中OA、AB、BC、CD各表示怎样的运动？
（2）第3s末的位置在哪里？ 第4s内的位移多大？
（3）5s内物体的位移和路程分别为多少？