廣西崇左市寧明縣寧明中學(xué)高中物理 運(yùn)動快慢與方向的描述 速度課件 教科版必修1

1、第3節(jié)　運(yùn)動快慢與方向的描述——速度,,一、運(yùn)動快慢的比較　要比較物體運(yùn)動的快慢，可以有以下兩種方法．1．在相同的時間內(nèi)，比較物體運(yùn)動的位移大?。?，自行車在10 min內(nèi)行駛了3 km，汽車在相同的時間內(nèi)行駛了20 km，可見汽車比自行車運(yùn)動的快．,,,,,2．運(yùn)動相同的位移，比較所用時間的長短．例如，2008年北京奧運(yùn)會百米決賽中，牙買加短跑名將博爾特以9秒69的成績打破了世界紀(jì)錄，而某位同學(xué)跑完百米用了13秒50，可見這位

2、同學(xué)跑得慢些．,,,,二、區(qū)分平均速度和瞬時速度日常生活中我們常見的運(yùn)動速度：人的步行速度約為5～7公里/小時，自行車的速度約為5 m/s，汽車的速度約30 m/s，大型客機(jī)的速度約為300 m/s，野兔的奔跑速度約為15 m/s，賽馬的奔跑速度約為18 m/s.以上這些速度通常指的是平均速度．而百米運(yùn)動員的沖刺速度、子彈擊中靶時的速度、人造衛(wèi)星的發(fā)射速度、汽車速度計(jì)指針指示的速度、路旁限速牌上顯示的速度等，指的是瞬時速度．,,,,

3、4．瞬時速度(1)定義：運(yùn)動物體在某一時刻(或某一位置時)的速度稱為瞬時速度．(2)大?。核矔r速度的大小稱為瞬時速率，簡稱速率．(3)單位：在國際單位制中，瞬時速度的單位是米/秒，符號為：m/s，常用單位有千米/時、厘米/秒，符號分別為：km/h、cm/s.(4)標(biāo)矢性：瞬時速度是矢量，表示物體在某一時刻(或經(jīng)過某一位置時)運(yùn)動的快慢．瞬時速度的方向就是物體在該時刻(或經(jīng)過某一位置時)運(yùn)動的方向．,5．速度—時間圖像(1)以速

4、度為縱軸，時間為橫軸，建立一個平面直角坐標(biāo)系，在該坐標(biāo)系中畫出物體的速度隨時間的變化關(guān)系，這種描述速度v與時間t關(guān)系的圖像叫做速度—時間圖像(v－t圖像)，簡稱速度圖像．(2)勻速直線運(yùn)動的速度圖像是與橫軸平行的直線．,,(3)從勻速直線運(yùn)動的速度圖像中不僅可以看出速度的大小，而且可以求出位移，運(yùn)動物體在時間t內(nèi)的位移x＝vt，在速度圖像中就對應(yīng)了邊長分別為v和t的一塊矩形面積，如圖中陰影的部分．,自主探究：百米比賽中，運(yùn)動員在50

5、m處的速度為9.5 m/s，10 s末到終點(diǎn)的沖刺速度為11.5 m/s，則運(yùn)動員全程的平均速度是多少？,答案：10 m/s,,2．平均速度的意義：粗略地描述做變速運(yùn)動的物體在時間Δt(或位移Δx)內(nèi)運(yùn)動的快慢程度和方向．平均速度的方向與Δt時間內(nèi)發(fā)生的位移Δx的方向相同．對同一運(yùn)動物體，在不同的過程中，它們的平均速度可能是不同的，因此平均速度必須指明是“哪段時間”或“哪段位移”的平均速度．在多過程運(yùn)動中，求全過程的平均速度，應(yīng)注意Δx

6、為全過程位移，Δt為總時間．另外，平均速度與速度的平均物理意義完全不同，其數(shù)值一般也不相等．3．平均速度與平均速率平均速度是物體運(yùn)動一段位移和對應(yīng)時間的比值，有大小，有方向．平均速率是物體運(yùn)動的路程和所用時間的比值，有大小沒有方向．平均速度的大小不一定等于平均速率．,【例1】 某物體沿一條直線運(yùn)動，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．,思路點(diǎn)撥：把運(yùn)動過程分為兩段，由速度公式表示出全過

7、程總位移，總位移與總時間的比值即為平均速度．,變式探究1－1：若上述例題中的條件改為，前一半位移的平均速度為v1，后一半位移的平均速度為v2，全程的平均速度又是多少？,【例2】 下面關(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)動中任意一段時間內(nèi)的平均速度

8、都等于它任一時刻的瞬時速度D．變速直線運(yùn)動中任意一段時間內(nèi)的平均速度一定不等于它某一時刻的瞬時速度,解析：逐項(xiàng)分析如下,答案：AC.,答案：ABD.,,2．利用v－t圖像分析物體的運(yùn)動,(1) v－t圖像：用橫軸表示時間t，縱軸表示速度v，建立直角坐標(biāo)系．根據(jù)測量的數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中描點(diǎn)，然后用平滑的曲線把這些點(diǎn)連接起來，即得到如圖所示的v－t圖像．(2) v－t圖像的意義： v－t圖像非常直觀地反映了速度隨時間變化的情況，它

9、并不是物體運(yùn)動的軌跡．,,(3)勻速直線運(yùn)動的v－t圖像①勻速直線運(yùn)動的v－t圖像是與時間軸平行的直線，如圖所示，直線a、b分別表示va＝4 m/s，vb＝8 m/s.,,②從勻速直線運(yùn)動的v－t圖像中不僅可以看出速度的大小，并且可以求出位移，根據(jù)位移公式x＝vt，在v－t圖像中就對應(yīng)著邊長分別為v和t的一個矩形面積，如圖中畫斜線的部分．,,(4)圖像法是處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的常用方法．運(yùn)用圖像處理數(shù)據(jù)有許多優(yōu)點(diǎn)，如可以使物理規(guī)律直觀易懂，可

10、以減小偶然誤差，可以方便地獲得某些未經(jīng)測量或無法直接測量的物理數(shù)值等．,【例3】 在“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，如圖給出了從0點(diǎn)開始，每5個點(diǎn)取一個計(jì)數(shù)點(diǎn)的紙帶，其中0、1、2、3、4、5、6都為計(jì)數(shù)點(diǎn)．測得x1＝1.40 cm，x2＝1.90 cm，x3＝2.38 cm，x4＝2.88 cm，x5＝3.39 cm，x6＝3.87 cm.那么：,,(1)在計(jì)時器打出點(diǎn)1、2、3、4、5時，小車的速度分別為：v1＝_____

11、___ cm/s，v2＝________ cm/s，v3＝________ cm/s，v4＝________ cm/s，v5＝________ cm/s.(2)在平面直角坐標(biāo)系中作出v－t圖像．(3)分析小車運(yùn)動速度隨時間變化的規(guī)律．,思路點(diǎn)撥：當(dāng)時間很小時可利用某段位移中間時刻的瞬時速度近似等于這段位移的平均速度，來求各點(diǎn)的瞬時速度．,(2)利用描點(diǎn)法作出v－t圖像，如圖所示．,,(3)小車運(yùn)動的v－t圖像是一條傾斜的直線，說明速

12、度隨時間均勻增加，它們成“線性關(guān)系”．,答案：(1)16.50 　21.40　26.30　31.35　36.30(2)圖見解析　(3)v隨t均勻增加,針對訓(xùn)練3－1：某同學(xué)利用打點(diǎn)計(jì)時器測得一物體下落過程中拖動的紙帶上的點(diǎn)如圖所示，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時間間隔為0.1 s．他標(biāo)出的O點(diǎn)不是物體剛下落的點(diǎn)．根據(jù)圖中所得數(shù)據(jù)求A、C、E、G四個點(diǎn)的瞬時速度，并以計(jì)數(shù)點(diǎn)O對應(yīng)的時刻作為t＝0時刻，描繪出這一階段的速度—時間圖像．,,答案：見解析

13、,,【測控導(dǎo)航】,鞏固基礎(chǔ)1．(2010年衡水高一檢測)下面列舉的幾種速度中，指瞬時速度的是(　C　)A．某同學(xué)百米賽跑的速度是9 m/sB．汽車以40 km/h的速度通過飛云江大橋C．汽車經(jīng)過路標(biāo)時的速度是90 km/hD．子彈在槍管里的速度是400 m/s,解析：瞬時速度是指物體在某一時刻或某一位置的速度，故C選項(xiàng)正確；而A、B、D選項(xiàng)中的速度是物體經(jīng)過某一段位移的速度，是指平均速度．,2．某班同學(xué)去參加野外游戲．該班同學(xué)

14、分成甲、乙、丙三個小組，同時從營地A出發(fā)，沿各自的路線搜尋目標(biāo)，要求同時到達(dá)營地B，如圖為其運(yùn)動軌跡，則下列關(guān)于他們的平均速度和平均速率的說法，正確的是(　AD　)A．甲、乙、丙三組的平均速度大小相同B．甲、乙、丙三組的平均速率大小相同C．乙組的平均速度最大，甲組的平均速度最小D．乙組的平均速率最小，甲組的平均速率最大,解析：平均速度是位移與時間的比值，甲、乙、丙三組的位移相同，時間相同，則平均速度相同，A項(xiàng)正確．而平均速率為路

15、程與時間的比值，時間相同，甲組的路程最長，乙組的路程最短，所以甲組的平均速率最大，乙組的平均速率最小，D項(xiàng)正確．,3．甲、乙兩質(zhì)點(diǎn)在同一直線上勻速運(yùn)動，設(shè)向右為正，甲質(zhì)點(diǎn)的速度為2 m/s，乙質(zhì)點(diǎn)的速度為－4 m/s，則可知(　ACD　)A．乙質(zhì)點(diǎn)的速率大于甲質(zhì)點(diǎn)的速率B．因?yàn)椋?>－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)號的物理意義是表示運(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10 s后甲、乙兩質(zhì)點(diǎn)相

16、距60 m,解析：因?yàn)樗俣仁鞘噶?，其正、?fù)號表示物體的運(yùn)動方向，速率是標(biāo)量，在勻速直線運(yùn)動中，速度的大小等于速率，所以A、C選項(xiàng)正確，B選項(xiàng)錯誤；甲、乙兩質(zhì)點(diǎn)在同一直線上沿相反方向運(yùn)動，從同一點(diǎn)分別前進(jìn)了20 m和40 m，故此時兩者相距60 m，所以D選項(xiàng)正確．,5．學(xué)校運(yùn)動會的百米比賽中，某同學(xué)以6 m/s的速度從起點(diǎn)沖出，到中點(diǎn)50 m處的速度是8.2 m/s，在他跑完全程的中間時刻t1＝6.25 s的速度為8.3 m/s，最后以

17、8.4 m/s的速度沖過終點(diǎn)，則他這次百米比賽的平均速度的大小為(　C　)A．6 m/s B．8.3 m/sC．8 m/s D．8.4 m/s,6．甲和乙兩個物體在同一條直線上運(yùn)動，它們的速度—時間圖像分別如圖中a、b所示，在t1時刻(　AD　)A．它們的運(yùn)動方向相同 B．它們的運(yùn)動方向相反C．甲的速度比乙的速度大 D．乙的速度比甲的速度大,,解析：由題圖可知，在t1時刻，兩物體的圖線都在t軸的上方，所以

18、兩物體都是向正方向運(yùn)動，方向相同，A正確，B錯誤；在此時刻乙的速度比甲的速度大，C錯誤，D正確．,8．(2010年金山高一檢測)如圖為某次實(shí)驗(yàn)時打出的紙帶，打點(diǎn)計(jì)時器每隔0.02 s打一個點(diǎn)，圖中O點(diǎn)為第一個點(diǎn)，A、B、C、D為每隔兩個間隔選定的計(jì)數(shù)點(diǎn)．根據(jù)圖中標(biāo)出的數(shù)據(jù)，打A、D點(diǎn)時間內(nèi)紙帶的平均速度有多大？打B點(diǎn)時紙帶的瞬時速度有多大？計(jì)算的依據(jù)是什么？你能算出打O、D點(diǎn)時間內(nèi)紙帶的平均速度嗎？為什么？,,答案：見解析,提升能力9

19、．在平靜的水面上，停放著一條長為5 m的小船．一個人在2 s內(nèi)從船尾走到船頭，船向后移動了1 m．以河岸為參考系，則在這2 s內(nèi)(以人的運(yùn)動方向?yàn)檎较?(　A　)A．人的平均速度是2 m/s B．人的平均速度是2.5 m/sC．船的平均速度是2 m/s D．船的平均速度是3 m/s,10．如圖所示是拖動紙帶時打點(diǎn)計(jì)時器打出的一條紙帶，A、B、C、D、E為我們在紙帶上所選的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時間間隔為0.1

20、 s，試求打點(diǎn)計(jì)時器打下B、C、D各點(diǎn)時的瞬時速度：vB＝____________ m/s， vC ＝__________ m/s， vD ＝________ m/s.,,答案：0.26　0.30　0.34,11．如圖(甲)所示，用打點(diǎn)計(jì)時器記錄小車的運(yùn)動情況．小車開始在水平玻璃板上運(yùn)動，后來在薄布面上做減速運(yùn)動．所打出的紙帶及相鄰兩點(diǎn)間的距離(單位：cm)如圖(乙)所示，紙帶上相鄰兩點(diǎn)間對應(yīng)的時間間隔為0.02 s．試用作圖法(v－t