(共37张PPT)
3.位置变化快慢的描述——速度
怎样表示汽车的运动快慢?
1.理解速度。
2.结合瞬时速度概念的建构,体会研究物理问题的极限方法。
1.理解速度的概念,知道速度的物理意义、定义式及其矢量性。(物理观念)
2.理解平均速度的概念,会用平均速度的公式解答有关的问题。(科学思维)
3.理解瞬时速度的概念及意义,知道瞬时速度与平均速度的区别和联系。
(科学思维)
4.知道速度和速率以及它们的区别。(物理观念)
体会课堂探究的乐趣,
汲取新知识的营养,
让我们一起
吧!
进
走
课
堂
如何比较物体运动快慢呢?
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
位移长、运动快
t1
t2
x1
x2
思考:当位移不同,时间也不同,怎么比较运动快慢?
这一比值可以描述运动的快慢,我们称之为速度。
一、速度
1.定义:位移与发生这个位移所用时间的比值。
2.定义式为:
3.物理意义:描述物体运动的快慢。
4.单位:国际单位制为m/s或m?s-1
其他单位:km/h或km?h-1
路程比时间还是位移
比时间?哪个更有意义?
(1)计算速度时为什么不用路程比时间?
事例:兄弟二人同时由学校出发回家。哥哥步行走近路,弟弟骑车绕道而行,结果他们同时到达。他们二人相比,谁快些?
【小组讨论】
Δx越大,v越大吗?
(3)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_____,方向是_______________。
方向
矢量
物体运动的方向
(2)
比值定义法:
v
与Δx、Δt
没有决定关系
【例1】(多选)下列关于速度的描述中正确的是(
)
A.速度描述物体运动的快慢,只有大小
B.速度是矢量,既有大小又有方向
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
BD
解题关键:
1.速度是矢量,既有大小又有方向;
2.速度表示运动快慢,不表示运动多远。
1.物理意义:描述物体在?t时间内运动的平均快慢程度,是粗略描述物体运动快慢和方向的物理量。
二、平均速度
2.定义:运动物体在一段时间内通过的位移Δx和所用时间t的比值叫作这段位移(或这段时间)内的平均速度。
3.定义式:
4.
平均速度是矢量,其方向:与物体的位移方向相同
三、瞬时速度:
Δt
→
0
x/m
0
Δx
v
=
——
Δ
t
Δ
x
_
引入概念:可以设想,如果Δt取得小一些,物体在Δt这样一个较小的时间内,速度变化很小。Δt越小,速度变化就越小。当Δt非常非常小时,速度变化就可以忽略不计,可认为在这极短的时间Δt内做匀速直线运动,此时,用由时刻t到t+Δt一小段时间内的平均速度来代替时刻t物体的速度,我们就把其叫作物体在时刻t的瞬时速度,其定义式:
瞬时速度:
1.物理意义:精确描述物体在某一时刻或某一位置的运动快慢和方向。
2.定义式:
3.瞬时速度是矢量,其方向:与物体经过某一位置时的运动方向相同。
一般没有特殊指出,提到速率时指的是瞬时速率。
瞬时速率:瞬时速度的大小。
汽车速度表
平均速度与瞬时速度的区别与联系:
【例2】(多选)下列关于瞬时速度的说法中正确的是(
)
A.瞬时速度可以精确地描述运动的快慢,但不能反映物体运动的方向
B.瞬时速度可以看作物体在一段非常非常短的时间内的平均速度
C.瞬时速度的方向与位移的方向相同
D.物体在某段时间内的瞬时速度都为零,则该物体在这段时间内静止
BD
四、平均速率
定义:物体运动的路程与所用时间的比值。
表达式:
说明:
(1)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。
只有在单向直线运动中,平均速率才是平均速度的大小!
区分:平均速度和平均速率
在单向直线运动中大小相等
五、实验:测量纸带的平均速度和瞬时速度
1、测量原理
测量某一位置的瞬时速度,可以取包含这一位置在内的一小段位移△x,测出这一段位移内的平均速度,用这个平均速度代表纸带经过该位置的瞬时速度。
2、应用到的公式:
对纸带进行测量时,不要分段测量各段的位移,正确的做法是一次测量完毕(可先统一测量点到起始测量点O之间的距离),读数时应估读到毫米的下一位
1.测位移
△t
=?
2、测时间
计时点
△t
=?
计数点
如何测出E点的瞬时速度?
D
F
D
F
D
F
原则:准确性
可行性
0
1
2
3
△x0
△x1
△x2
△x3
拓展:测量瞬时速度的装置
【例3】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
六、速度时间图象(v-t图像)
在平面直角坐标系中,纵轴表示速度,横轴表示时间;
描述速度随时间变化关系的图象,叫
速度时间图象。
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
用图像表示速度
是折线,还是曲线(拟合)?
?
应用
速度
v-t图像
平均速度
瞬时速度
速率
知晓每一时刻的瞬时速度
判断加速还是减速
两线相交瞬时速度相同
矢量
标量
1.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
2.(多选)甲、乙两车沿平直公路从某地同时同向驶向同一目的地,甲
车在前一半时间内以速度v1做匀速运动,后一半时间内以速度v2做匀速
运动;乙车在前一半路程中以速度v2作匀速运动,后一半路程中以速度
v1作匀速运动,下列判断正确的是:(
)
A.如果v1>v2,甲车先到达目的地
B.如果v1>v2,乙车先到达目的地
C.如果v1<v2,甲车先到达目的地
D.如果v1<v2,乙车先到达目的地
AC
3.一质点沿直线Ox方向做变速运动,它离开O点的距离x随时间t变化的关系为x=(5+2t3)
m,它的速度v随时间t变化的关系为v=6t2
(m/s),该质点在t=2
s时的速度和t=2
s到t=3
s时间内的平均速度的大小分别为( )
A.12
m/s 39
m/s
B.24
m/s 38
m/s
C.12
m/s 19.5
m/s
D.24
m/s 13
m/s
【解析】选B。由v=6t2
(m/s)
得,当t=2s时,v=24
m/s;根据质
点离开O点的距离随时间变化的关系为x=(5+2t3)m
得:当t=2
s
时,x2=21m,t=3s时,x3=59m;则质点在t=2s到t=3s时间内的位
移Δx=x3-x2=38m,平均速度
,故选B。
【解题技巧】求平均速度的三步走
4.如图所示,气垫导轨上滑块经过光电门时,其上的遮光条将光遮住,电
子计时器可自动记录遮光时间Δt,测得遮光条的宽度为Δx,用
近似代
表滑块通过光电门时的瞬时速度。为使
更接近瞬时速度,正确的措施
是( )
A.换用宽度更窄的遮光条
B.提高测量遮光条宽度的精确度
C.使滑块的释放点更靠近光电门
D.增大气垫导轨与水平面的夹角
A
5.如图是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带。
(1)已知打点计时器电源频率为50Hz,则纸带上打相邻两点的时间间隔
为______s。
(2)A、B、C、D是纸带上四个计数点,每两个相邻计数点间有四个点没
有画出。从图中读出A、B两点间距s
=______cm。
(3)C点对应的速度是______m/s;(结果保留三位有效数字)
0.02
0.70
0.100
一个人的生活完全是可以由态度来改变的。一个人先天的性格、后天的机遇、固有的价值观,最终会决定自己的命运。