廣西崇左市寧明縣寧明中學(xué)高中物理 運(yùn)動(dòng)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(dòng)快慢與方向的描述——速度,,一、運(yùn)動(dòng)快慢的比較　要比較物體運(yùn)動(dòng)的快慢，可以有以下兩種方法．1．在相同的時(shí)間內(nèi)，比較物體運(yùn)動(dòng)的位移大?。纾孕熊囋?0 min內(nèi)行駛了3 km，汽車在相同的時(shí)間內(nèi)行駛了20 km，可見汽車比自行車運(yùn)動(dòng)的快．,,,,,2．運(yùn)動(dòng)相同的位移，比較所用時(shí)間的長短．例如，2008年北京奧運(yùn)會(huì)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(shí)速度日常生活中我們常見的運(yùn)動(dòng)速度：人的步行速度約為5～7公里/小時(shí)，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(dòng)員的沖刺速度、子彈擊中靶時(shí)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(shí)速度．,,,,

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

4、度為縱軸，時(shí)間為橫軸，建立一個(gè)平面直角坐標(biāo)系，在該坐標(biāo)系中畫出物體的速度隨時(shí)間的變化關(guān)系，這種描述速度v與時(shí)間t關(guān)系的圖像叫做速度—時(shí)間圖像(v－t圖像)，簡稱速度圖像．(2)勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度圖像是與橫軸平行的直線．,,(3)從勻速直線運(yùn)動(dòng)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(dòng)物體在時(shí)間t內(nèi)的位移x＝vt，在速度圖像中就對(duì)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(dòng)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(dòng)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(dòng)的物體在時(shí)間Δt(或位移Δx)內(nèi)運(yùn)動(dòng)的快慢程度和方向．平均速度的方向與Δt時(shí)間內(nèi)發(fā)生的位移Δx的方向相同．對(duì)同一運(yùn)動(dòng)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(shí)間”或“哪段位移”的平均速度．在多過程運(yùn)動(dòng)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(shí)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(dòng)一段位移和對(duì)應(yīng)時(shí)間的比值，有大小，有方向．平均速率是物體運(yùn)動(dòng)的路程和所用時(shí)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(dòng)，若前一半時(shí)間內(nèi)的平均速度為v1，后一半時(shí)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(dòng)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(shí)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(shí)速度和平均速度的說法正確的是(　　)A．若物體在某段時(shí)間內(nèi)每時(shí)刻的瞬時(shí)速度都等于零，則在這段時(shí)間內(nèi)的平均速度一定等于零B．若物體在某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于零，則它在這段時(shí)間內(nèi)任一時(shí)刻的瞬時(shí)速度一定等于零C．勻速直線運(yùn)動(dòng)中任意一段時(shí)間內(nèi)的平均速度

8、都等于它任一時(shí)刻的瞬時(shí)速度D．變速直線運(yùn)動(dòng)中任意一段時(shí)間內(nèi)的平均速度一定不等于它某一時(shí)刻的瞬時(shí)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(dòng),(1) v－t圖像：用橫軸表示時(shí)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(shí)間變化的情況，它

9、并不是物體運(yùn)動(dòng)的軌跡．,,(3)勻速直線運(yùn)動(dòng)的v－t圖像①勻速直線運(yùn)動(dòng)的v－t圖像是與時(shí)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(dòng)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(duì)應(yīng)著邊長分別為v和t的一個(gè)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(shí)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(gè)點(diǎn)取一個(gè)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(shí)器打出點(diǎn)1、2、3、4、5時(shí)，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(dòng)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律．,思路點(diǎn)撥：當(dāng)時(shí)間很小時(shí)可利用某段位移中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度近似等于這段位移的平均速度，來求各點(diǎn)的瞬時(shí)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(dòng)的v－t圖像是一條傾斜的直線，說明速

12、度隨時(shí)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(duì)訓(xùn)練3－1：某同學(xué)利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測得一物體下落過程中拖動(dòng)的紙帶上的點(diǎn)如圖所示，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)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(gè)點(diǎn)的瞬時(shí)速度，并以計(jì)數(shù)點(diǎn)O對(duì)應(yīng)的時(shí)刻作為t＝0時(shí)刻，描繪出這一階段的速度—時(shí)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(shí)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(shí)的速度是90 km/hD．子彈在槍管里的速度是400 m/s,解析：瞬時(shí)速度是指物體在某一時(shí)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(gè)小組，同時(shí)從營地A出發(fā)，沿各自的路線搜尋目標(biāo)，要求同時(shí)到達(dá)營地B，如圖為其運(yùn)動(dòng)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(shí)間的比值，甲、乙、丙三組的位移相同，時(shí)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(shí)間的比值，時(shí)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(dòng)，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(hào)的物理意義是表示運(yùn)動(dòng)的方向D．若甲、乙兩質(zhì)點(diǎn)同時(shí)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(hào)表示物體的運(yùn)動(dòng)方向，速率是標(biāo)量，在勻速直線運(yùn)動(dòng)中，速度的大小等于速率，所以A、C選項(xiàng)正確，B選項(xiàng)錯(cuò)誤；甲、乙兩質(zhì)點(diǎn)在同一直線上沿相反方向運(yùn)動(dòng)，從同一點(diǎn)分別前進(jìn)了20 m和40 m，故此時(shí)兩者相距60 m，所以D選項(xiàng)正確．,5．學(xué)校運(yùn)動(dòng)會(huì)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(shí)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(gè)物體在同一條直線上運(yùn)動(dòng)，它們的速度—時(shí)間圖像分別如圖中a、b所示，在t1時(shí)刻(　AD　)A．它們的運(yùn)動(dòng)方向相同 B．它們的運(yùn)動(dòng)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(shí)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(dòng)，方向相同，A正確，B錯(cuò)誤；在此時(shí)刻乙的速度比甲的速度大，C錯(cuò)誤，D正確．,8．(2010年金山高一檢測)如圖為某次實(shí)驗(yàn)時(shí)打出的紙帶，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02 s打一個(gè)點(diǎn)，圖中O點(diǎn)為第一個(gè)點(diǎn)，A、B、C、D為每隔兩個(gè)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(shí)間內(nèi)紙帶的平均速度有多大？打B點(diǎn)時(shí)紙帶的瞬時(shí)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(shí)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(gè)人在2 s內(nèi)從船尾走到船頭，船向后移動(dòng)了1 m．以河岸為參考系，則在這2 s內(nèi)(以人的運(yùn)動(dòng)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(dòng)紙帶時(shí)打點(diǎn)計(jì)時(shí)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(shí)間間隔為0.1

20、 s，試求打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下B、C、D各點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)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(shí)器記錄小車的運(yùn)動(dòng)情況．小車開始在水平玻璃板上運(yùn)動(dòng)，后來在薄布面上做減速運(yùn)動(dòng)．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(duì)應(yīng)的時(shí)間間隔為0.02 s．試用作圖法(v－t