《2018-2019學(xué)年高中物理 第一章 運(yùn)動的描述 1.3 運(yùn)動快慢的描述——速度課件2 新人教版必修1.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2018-2019學(xué)年高中物理 第一章 運(yùn)動的描述 1.3 運(yùn)動快慢的描述——速度課件2 新人教版必修1.ppt（76頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、3 運(yùn)動快慢的描述速度,1.坐標(biāo)與坐標(biāo)的變化量: (1)定義:直線坐標(biāo)軸上每一點(diǎn)的數(shù)值表示該點(diǎn)的_____, 兩個坐標(biāo)的差值表示坐標(biāo)的_______。,坐標(biāo),變化量,(2)位移:如果物體沿直線運(yùn)動,以這條直線為x坐標(biāo) 軸,則位移用_____________表示,即x=_____,x的 大小表示位移的_____,x的正負(fù)表示位移的_____, 如圖。,坐標(biāo)的變化量,x2-x1,大小,方向,(3)時間:在時間軸上坐標(biāo)的變化量表示_____,即t= _____。,時間,t2-t1,2.速度: (1)物理意義:表示物體_________的物理量。 (2)定義:位移x跟發(fā)生這段位移所用時間t的_____

2、, 用v表示。 (3)定義式:v= 。,運(yùn)動快慢,比值,,(4)單位:國際單位制中是____,常用單位還有km/h、 cm/s等。1 m/s=____km/h。 (5)矢標(biāo)性:速度是矢量,其方向就是物體的_________。 (6)速度的大小在數(shù)值上等于物體在_________內(nèi)發(fā)生 的位移。,m/s,3.6,運(yùn)動方向,單位時間,3.平均速度: (1)物理意義:平均速度反映物體在某段時間內(nèi)運(yùn)動 的_____快慢,能_____地描述物體運(yùn)動的快慢。 (2)概念:運(yùn)動物體在_________內(nèi)的位移與發(fā)生這段 位移所用時間的比值。,平均,粗略,某段時間,(3)公式:v= 。 (4)矢標(biāo)性:

3、是矢量,方向與t時間內(nèi)發(fā)生的________ 的方向相同。,位移x,4.瞬時速度: (1)物理意義:瞬時速度反映的是物體在某一時刻(或 經(jīng)過某一位置)時運(yùn)動的快慢,能_____地描述物體運(yùn)動 的快慢。 (2)概念:運(yùn)動物體在_________或經(jīng)過_________的速 度。,精確,某一時刻,某一位置,(3)勻速直線運(yùn)動:_________保持不變的運(yùn)動,在勻速 直線運(yùn)動中,平均速度與瞬時速度_____。 (4)速率:瞬時速度的_____。,瞬時速度,相等,大小,【預(yù)習(xí)自測】 1.(多選)下列關(guān)于速度的說法正確的是() A.速度是矢量,既有大小也有方向 B.速度描述物體運(yùn)動的快慢,只有大小 C

4、.速度越大,物體的位移越大 D.速度越大,物體在單位時間內(nèi)的位移越大,【解析】選A、D。速度是描述物體運(yùn)動快慢的物理量,既有大小,也有方向;位移的大小,既與速度大小有關(guān),又與時間長短有關(guān)。,2.下列關(guān)于各種速度和速率的說法中,正確的是 () A.平均速度v= ,當(dāng)t充分小時,該式可表示t時 刻的瞬時速度 B.平均速率是指平均速度的大小 C.速度是矢量,平均速度是標(biāo)量 D.平均速度的方向是物體運(yùn)動的方向,【解析】選A。本題考查對速度的有關(guān)概念的理解。根據(jù)極限思維知A正確。平均速率是路程與時間的比值,不是平均速度的大小,B錯誤。平均速度與速度皆為矢量,C錯誤。平均速度方向與位移方

5、向一致,它不能表示物體的運(yùn)動方向,物體的運(yùn)動方向是瞬時速度的方向,故D錯誤。,【補(bǔ)償訓(xùn)練】 下列速度中,指平均速度的是() A.雨滴落地時的速度 B.汽車通過汕頭海灣大橋的速度 C.子彈射出槍口時的速度 D.跳水運(yùn)動員起跳后,到達(dá)最高點(diǎn)的速度,【解析】選B。平均速度是指物體在某段時間內(nèi)或某段位移內(nèi)的速度,A、C、D都是指物體在某一位置時的速度,均表示瞬時速度,所以只有B正確。,主題一坐標(biāo)與坐標(biāo)的變化量速度 【問題探究】 探究點(diǎn)1坐標(biāo)與坐標(biāo)的變化量 京滬高鐵濟(jì)南到天津段可以看作是直線,如表為從上海虹橋始發(fā)的G126次列車15:06從濟(jì)南西到天津南的運(yùn)行時刻表。,(1)假如我們以鐵路為x軸,濟(jì)南西

6、為原點(diǎn),濟(jì)南到天津方向為正方向,試在坐標(biāo)軸上標(biāo)出t1=15:32、t2=16:16列車的位置坐標(biāo),并求出列車坐標(biāo)的變化量x。,提示:因為是以濟(jì)南西為坐標(biāo)原點(diǎn),所以列車在德州東的坐標(biāo)x1=1004km-912km=92km,在天津南的坐標(biāo)x2=1196km-912km=284km,列車的位置坐標(biāo)如圖,坐標(biāo)的變化量x=x2-x1=284km-92km=192km。,(2)如果列車從天津南開往濟(jì)南西,那么它從天津南到德州東的坐標(biāo)變化量是多少?我們是不是可以用坐標(biāo)的變化量表示位移?,提示:如果從天津南開往濟(jì)南西,則列車從天津南到德州東的坐標(biāo)變化量x=-x=-192km;所以位移可以用坐標(biāo)變化量來表示,

7、坐標(biāo)變化量的大小表示位移的大小,正、負(fù)表示位移的方向。,(3)試總結(jié)物體的運(yùn)動方向和位移方向有什么關(guān)系。 提示:當(dāng)物體做單向的直線運(yùn)動時,物體的運(yùn)動方向與位移方向相同。,探究點(diǎn)2速度,圖甲、乙中汽車和自行車都在平直公路上沿同一方向單向行駛,假設(shè)自行車在30min內(nèi)行駛8km;汽車在30min內(nèi)行駛50km。 圖丙百米比賽中,假設(shè)運(yùn)動員甲用時10s,運(yùn)動員乙用時13.5s。,(1)自行車和汽車哪個運(yùn)動得快?運(yùn)動員甲和運(yùn)動員乙哪個跑得快? 提示:汽車運(yùn)動得快,相同時間內(nèi)位移大。運(yùn)動員甲運(yùn)動得快,通過相同位移所需時間短。,(2)汽車和運(yùn)動員甲哪個運(yùn)動得快?如何進(jìn)行比較? 提示:對于汽車和運(yùn)動員甲,通

8、過比較兩物體單位時間內(nèi)的位移,可比較兩物體運(yùn)動的快慢。 汽車: 27.8m/s。 運(yùn)動員甲: =10m/s。 所以汽車運(yùn)動得快。,【探究總結(jié)】 1.坐標(biāo)與坐標(biāo)變化量的四點(diǎn)說明: (1)直線坐標(biāo)系上的點(diǎn)表示坐標(biāo),坐標(biāo)的變化量為末位置的坐標(biāo)減去初位置的坐標(biāo)。 (2)直線坐標(biāo)系坐標(biāo)的變化量x0,表示質(zhì)點(diǎn)沿x軸正方向運(yùn)動;x<0,表示質(zhì)點(diǎn)沿x軸負(fù)方向運(yùn)動。,(3)當(dāng)物體做單向的直線運(yùn)動時,坐標(biāo)的變化量即位移,其大小表示位移的大小,正、負(fù)表示位移的方向,物體運(yùn)動的方向與位移的方向相同。 (4)當(dāng)直線坐標(biāo)軸為時間軸時,坐標(biāo)表示時刻,坐標(biāo)的變化量即為時間,t=t2-t1。,2.速度的性質(zhì)及物理意義:

9、 (1)速度是矢量,既有大小又有方向,速度的大小在數(shù)值上等于單位時間內(nèi)物體位移的大小,方向即物體的運(yùn)動方向。 (2)速度是描述物體運(yùn)動快慢的物理量,也叫物體位置的變化率,速度越大,表示物體運(yùn)動得越快,其位置變化得也就越快。,【拓展延伸】速度變化的三種表述 (1)速度大小不變而方向發(fā)生改變。 (2)速度的方向不變而大小改變。 (3)速度的大小和方向都發(fā)生了改變。 只要符合上述三方面中的一個,這個物體的速度就發(fā)生了變化。,【典例示范】 一個質(zhì)點(diǎn)在x軸上運(yùn)動,其位置坐標(biāo)如表。,(1)該質(zhì)點(diǎn)在2s內(nèi)的位移大小是多少?質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動方向如何? (2)該質(zhì)點(diǎn)在第5s內(nèi)的位移大小是多少?質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動方向如何?,【解題

10、指南】解答本題時應(yīng)明確以下兩點(diǎn): (1)直線運(yùn)動中,位移即坐標(biāo)變化量,用末位置坐標(biāo)減去初位置坐標(biāo)。 (2)根據(jù)位置坐標(biāo)的變化確定質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動方向。,【解析】(1)由表可知:t=0時刻質(zhì)點(diǎn)的位置坐標(biāo)為x0=2m,t=2s時刻質(zhì)點(diǎn)的位置坐標(biāo)為x2=-4m,所以2s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的位移x=x2-x0=-4m-2 m=-6 m。即2 s內(nèi)的位移大小為6 m,方向沿x軸負(fù)方向,運(yùn)動方向沿x軸負(fù)方向。,(2)第5s內(nèi)的位移就是從第4 s末到5 s末的位移,第4 s末的位置坐標(biāo)x4=-7m,第5 s末的位置坐標(biāo)x5=6m,所以x=x5-x4=6m-(-7 m)=13 m,即第5 s內(nèi)的位移為13 m,方向沿x軸正方向

11、,運(yùn)動方向沿x軸正方向。 答案:(1)6m沿x軸負(fù)方向(2)13m沿x軸正方向,【探究訓(xùn)練】 1.(多選)關(guān)于速度的定義式v= ,以下敘述正確的是 () A.物體做勻速直線運(yùn)動時,速度v與運(yùn)動的位移x成正比,與運(yùn)動時間t成反比,B.速度v的大小與運(yùn)動的位移x和時間t都無關(guān) C.此速度定義式適用于任何運(yùn)動 D.速度是表示物體運(yùn)動快慢及方向的物理量,【解析】選B、C、D。v= 是計算速度的公式,適用于任何運(yùn)動,C正確;此式說明速度可用位移x與t比值來獲得,并不能說v與x成正比,與t成反比,A錯誤,B正確;速度的大小表示物體運(yùn)動的快慢,方向表示物體運(yùn)動的方向,D正確。,2.一物體

12、沿直線從A勻速運(yùn)動到B,用時2.5s,則: (1)求物體從A運(yùn)動到B的位移。 (2)求物體勻速運(yùn)動的速度。,【解析】(1)物體從A運(yùn)動到B時,x=(-2)m-3m=-5m, 位移方向沿x軸負(fù)方向。 (2)由速度定義式:v= m/s=-2m/s,方向沿x軸負(fù) 方向。 答案:(1)5m,沿x軸負(fù)方向(2)2m/s,沿x軸負(fù)方向,【補(bǔ)償訓(xùn)練】 1.(多選)關(guān)于物體運(yùn)動快慢的比較,以下判斷正確的是 () A.物體在運(yùn)動中所用的時間越少,速度就越大 B.通過的位移越長,則速度就越大 C.通過相同的位移所用的時間越多,速度就越小 D.速度越大的物體,運(yùn)動得越快,【解析】選C、D。由速度公式v= 可知,物

13、體速度的大小由位移和時間共同決定,所以A、B錯誤,C正確;速度是描述物體運(yùn)動快慢的物理量,D正確。,2.(多選)甲、乙兩質(zhì)點(diǎn)在同一直線上勻速運(yùn)動,取向右為正方向,甲質(zhì)點(diǎn)的速度為2m/s,乙質(zhì)點(diǎn)的速度為-4 m/s,則可知() A.乙質(zhì)點(diǎn)的速度大于甲質(zhì)點(diǎn)的速度 B.因為2-4,所以甲質(zhì)點(diǎn)的速度大于乙質(zhì)點(diǎn)的速度 C.這里正、負(fù)號的意義是表示運(yùn)動的方向 D.若甲、乙兩質(zhì)點(diǎn)同時由同一點(diǎn)出發(fā),則10s時,甲、乙兩質(zhì)點(diǎn)相距60m,【解析】選A、C、D。速度是矢量,其正、負(fù)號表示的是方向,不表示大小,所以A、C正確,B錯誤;兩質(zhì)點(diǎn)向相反的方向運(yùn)動,10s時甲的位移為20m,乙的位移為-40m,所以兩質(zhì)點(diǎn)相距

14、60m,D正確。,3.一個人從A點(diǎn)出發(fā)沿直線到達(dá)C點(diǎn)后再返回到B點(diǎn)靜止,如圖,已知AC=80m,BC=30m,則他走完全程所通過的路程為______,他的位移為______,位移的方向為______。,【解析】根據(jù)題意建立直線坐標(biāo)系,以A點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),沿AC方向為x軸正方向,如圖所示:xA=0,xB=50m, xC=80m。,則他走完全程位移為x=xB-xA=50m,位移的方向沿x軸的正方向,即由A指向B,路程為AC+BC=80m+30m=110m。 答案:110m50m由A指向B,主題二平均速度和瞬時速度 【問題探究】 某同學(xué)百米比賽用時12s,前2 s內(nèi)的位移為12 m,第2個2 s內(nèi)位移

15、為14 m,第3個2 s內(nèi)位移為16 m,第4個2 s內(nèi)位移為19 m,第5個2 s內(nèi)位移為20 m,第6個2 s內(nèi)位移為19 m。,(1)請計算上述6個時間間隔內(nèi)的平均速度,并說明哪段時間運(yùn)動得最快。 提示:第1個2s內(nèi) =6m/s, 第2個2s內(nèi) =7m/s, 第3個2s內(nèi) =8m/s,,第4個2s內(nèi) =9.5m/s, 第5個2s內(nèi) =10m/s, 第6個2s內(nèi) =9.5m/s。 第5個2s內(nèi)運(yùn)動得最快。,(2)我們能用平均速度精確描述物體的運(yùn)動情況嗎?為什么? 提示:不能,平均速度僅能反映一段時間或一段位移內(nèi)的大體運(yùn)動情況,不能描述每個時刻如何運(yùn)動。,(3)通過以上數(shù)據(jù),你

16、能知道這個同學(xué)的“起跑速度”“沖刺速度”以及“任意時刻的速度”嗎? 提示:不能。,【探究總結(jié)】 兩種速度與兩種速率的對比,【典例示范】 (多選)列關(guān)于瞬時速度和平均速度的說法正確的是 () A.若物體在某段時間內(nèi)每時刻的瞬時速度都等于零, 則它在這段時間內(nèi)的平均速度一定等于零 B.若物體在某段時間內(nèi)的平均速度等于零,則它在這段 時間內(nèi)任一時刻的瞬時速度一定等于零,C.勻速直線運(yùn)動中物體任意一段時間內(nèi)的平均速度都等于它任一時刻的瞬時速度 D.變速直線運(yùn)動中一段時間內(nèi)的平均速度一定不等于它某一時刻的瞬時速度,【解題指南】解答本題時應(yīng)明確以下兩點(diǎn): (1)正確理解平均速度和瞬時速度

17、的意義。 (2)能用具體的實例排除選項。,【解析】選A、C。物體的各個時刻瞬時速度都等于零,證明物體靜止,即位移為零,因此平均速度一定為零。物體在某段時間內(nèi)平均速度為零,說明整個運(yùn)動過程中的位移為零,但不能證明物體不運(yùn)動。例如,物體做往返運(yùn)動回到出發(fā)點(diǎn),位移為零,平均速度為零,但瞬時速度不為零。勻速直線運(yùn)動中,由于瞬時速度都相等,因此平均速度等于瞬時速度。變速運(yùn)動中,速度時刻在變,但平均速度可能與某一時刻的瞬時速度相等。,【誤區(qū)警示】理解平均速度的四個誤區(qū) 誤區(qū)1:平均速度即物體速度的平均值。平均速度是運(yùn)動物體的總位移與總時間的比值,不是速度的平均值。 誤區(qū)2:平均速度的方向與物體運(yùn)動方向相同

18、。平均速度的方向與位移方向相同,與運(yùn)動方向不一定相同,但瞬時速度的方向一定與運(yùn)動方向相同。,誤區(qū)3:平均速度的大小由瞬時速度大小決定。平均速度與瞬時速度的大小沒有必然聯(lián)系,瞬時速度大的物體,平均速度不一定大。,誤區(qū)4:平均速度的大小即平均速率。平均速率是運(yùn)動物體的路程與所用時間的比值,與平均速度大小是兩個完全不同的概念,由于一般情況下物體運(yùn)動的路程不小于位移大小,所以平均速率一般也不小于平均速度的大小,只有當(dāng)物體做單向直線運(yùn)動時,二者大小才相等。,【探究訓(xùn)練】 某物體沿一條直線運(yùn)動: (1)若前一半時間內(nèi)的平均速度為v1,后一半時間內(nèi)的平均速度為v2,求全程的平均速度。 (2)若前一半位移的平

19、均速度為v1,后一半位移的平均速度為v2,全程的平均速度又是多少?,【解析】(1)設(shè)全程所用的時間為t，則由平均速度 的定義可知： 前一半時間 內(nèi)的位移為x1=v1 ， 后一半時間 內(nèi)的位移為x2=v2 ， 全程時間t內(nèi)的位移為x=x1+x2=(v1+v2) ， 全程的平均速度為,(2)設(shè)全程的位移為x，由平均速度的定義可知： 前一半位移所用時間為t1= 后一半位移所用時間為t2= 全程所用時間為t=t1+t2=,全程的平均速度為 答案：(1) (v1+v2)(2),【補(bǔ)償訓(xùn)練】 1.下列說法正確的是() A.平均速度就是速度的平均值 B.瞬時速率是指瞬時速度的大小 C.火車以速度v通過

20、某一段路,v是指瞬時速度 D.子彈以速度v從槍口射出,v是指平均速度,【解析】選B。平均速度是位移與時間的比值,不一定等于速度的平均值,A錯;瞬時速率是指瞬時速度的大小,B對;火車經(jīng)過某段位移時對應(yīng)的速度是指平均速度,C錯;子彈從槍口射出時的速度是指瞬時速度,D錯。,2.兩個人以相同的速率同時從圓形軌道的A點(diǎn)出發(fā),分別沿ABC和ADE方向行走,經(jīng)過一段時間后在F點(diǎn)相遇(圖中未畫出)。從出發(fā)到相遇的過程中(不含起止位置),描述兩人運(yùn)動情況的物理量相同的是(),A.速度B.位移 C.路程D.平均速度,【解析】選C。運(yùn)動過程中兩人的速度方向不同;因兩個人以相同的速率同時從圓形軌道的A點(diǎn)出發(fā),在相同的

21、時間內(nèi)所走的路程相同,由幾何知識可知位移大小相等,方向不同,根據(jù)平均速度公式,位移不同,運(yùn)動時間相同,所以平均速度不同。綜上分析,本題選C。,3.(多選)下列說法中,正確的是() A.物體沿半徑為R的圓周運(yùn)動一周,平均速度為零 B.物體沿半徑為R的圓周運(yùn)動一周,平均速率為零 C.物體某時刻速度為v,則該物體下一時刻的速度也為v D.物體某時刻速度為v,則該物體下一時刻的速度不一定為v,【解析】選A、D。物體沿半徑為R的圓周運(yùn)動一周,物體位移為零,路程大小等于圓周周長,根據(jù)定義,平均速度為零, 平均速率不為零;物體不一定做勻速直線運(yùn)動,所以某時刻的速度為v,不代表下一時刻的速度也為v。選項A、D正確。,4.(多選)下列關(guān)于速率和速度的說法中正確的是 () A.平均速率就是平均速度 B.瞬時速率是指瞬時速度的大小 C.勻速直線運(yùn)動中任何一段時間內(nèi)的平均速度都相等 D.瞬時速度和平均速度都能精確描述物體的運(yùn)動,【解析】選B、C。平均速率和平均速度是兩個不同的概念,A錯誤;瞬時速率就是瞬時速度的大小,B正確;勻速直線運(yùn)動中,瞬時速度恒定,所以任何一段時間內(nèi)的平均速度都相等,C正確;平均速度只能粗略地描述物體的運(yùn)動,故D錯誤。,【課堂小結(jié)】,