高中物理 第一章 运动的描述 第3节 运动快慢的描述-速度课件 新人教必修1

第第一一章章第第3 3节节新知预习新知预习巧设计巧设计名师课堂名师课堂一点通一点通创新演练创新演练大冲关大冲关读教材读教材填要点填要点要点一要点一要点二要点二随堂检测随堂检测 归纳小结归纳小结课下作业课下作业 综合提升综合提升试身手试身手夯基础夯基础要点三要点三关键语句归纳关键语句归纳1 1理解速度的概念，知道速度的方向理解速度的概念，知道速度的方向即物体运动的方向。即物体运动的方向。2 2理解平均速度的概念，能区别平均理解平均速度的概念，能区别平均速度和瞬时速度。速度和瞬时速度。3 3知道位移时间图像的构成，会用知道位移时间图像的构成，会用其分析物体的运动，并能求出速度。其分析物体的运动，并能求出速度。读教材读教材填要点填要点1 1坐标与坐标的变化量坐标与坐标的变化量(1)(1)直线坐标系的坐标变化量：直线坐标系的坐标变化量：直线坐标轴上每一点的直线坐标轴上每一点的 表示该点的坐标，两表示该点的坐标，两个坐标的个坐标的 表示坐标的变化量，不同含义的坐标轴表示坐标的变化量，不同含义的坐标轴上坐标的变化量具有不同的物理意义。上坐标的变化量具有不同的物理意义。数值数值差值差值 (2)直线运动的位移：直线运动的位移：在位移轴上坐标变化量表示在位移轴上坐标变化量表示 ，即，即x ，x的大小表示位移的大小，的大小表示位移的大小，x的正负表示位移的的正负表示位移的 。(3)时间：时间：在时间轴上坐标变化量表示在时间轴上坐标变化量表示 ，即，即t 。位移位移x2x1方向方向时间间隔时间间隔t2t12速度速度(1)定义：位移与发生这段位移所用定义：位移与发生这段位移所用 的比值。的比值。(2)定义式：定义式：v 。(3)物理意义：描述物体运动的物理意义：描述物体运动的 及运动方向。及运动方向。(4)单位：在国际单位制中是单位：在国际单位制中是米每秒米每秒，符号是，符号是 ，另外在常用中还有另外在常用中还有 、等。等。1 m/s km/h。(5)方向：速度是矢量，其方向就是物体方向：速度是矢量，其方向就是物体 的方向。的方向。时间时间快慢快慢m/s(ms1)km/hcm/s3.6运动运动关键一点关键一点发生的位移大的物体，速度发生的位移大的物体，速度不一定大，物体的速度与不一定大，物体的速度与x和和t都有关。都有关。3平均速度和瞬时速度平均速度和瞬时速度时间间隔时间间隔平均快慢平均快慢平均快慢平均快慢时刻时刻位置位置快慢快慢平均速度平均速度瞬时速度瞬时速度方方向向与一段时间内发生的与一段时间内发生的方向相同方向相同与物体经过某一位置的与物体经过某一位置的方向相同方向相同说说明明只能粗略地描述物体只能粗略地描述物体运动的快慢运动的快慢可以精确地描述物体运可以精确地描述物体运动的快慢动的快慢在匀速直线运动中，平均速度与瞬时速度在匀速直线运动中，平均速度与瞬时速度位移位移运动运动相等相等 关键一点关键一点 通常情况下我们说的速度，有通常情况下我们说的速度，有时指平均速度，有时指瞬时速度，应根据上下文时指平均速度，有时指瞬时速度，应根据上下文进行判断。进行判断。试身手试身手夯基础夯基础1 1下列关于速度的说法正确的是下列关于速度的说法正确的是()A A速度是表示物体运动快慢的物理量，它既有大小，速度是表示物体运动快慢的物理量，它既有大小，又有方向，是矢量又有方向，是矢量B B平均速度就是速度的平均值，它只有大小没有方平均速度就是速度的平均值，它只有大小没有方向，是标量向，是标量C C瞬时速率有时简称速率，它表示瞬时速度的大小，瞬时速率有时简称速率，它表示瞬时速度的大小，是标量是标量D D若物体在某段时间内的平均速度等于零，则它在若物体在某段时间内的平均速度等于零，则它在这段时间内任一时刻的瞬时速度一定等于零这段时间内任一时刻的瞬时速度一定等于零解析：解析：速度是为了描述物体运动快慢而引入的物理量，速度是为了描述物体运动快慢而引入的物理量，它是位移和时间的比值，是矢量，既有大小又有方向。它是位移和时间的比值，是矢量，既有大小又有方向。瞬时速度的大小叫速率，它是标量，故瞬时速度的大小叫速率，它是标量，故A A、C C两个选项两个选项是正确的；平均速度是描述运动物体平均快慢程度的是正确的；平均速度是描述运动物体平均快慢程度的物理量，它是位移与通过这段位移所用时间的比值，物理量，它是位移与通过这段位移所用时间的比值，不是速度的平均值，平均速度为零，只说明这段时间不是速度的平均值，平均速度为零，只说明这段时间内位移为零，不能说明这段时间内任一时刻的瞬时速内位移为零，不能说明这段时间内任一时刻的瞬时速度为零，平均速度是矢量，故度为零，平均速度是矢量，故B B、D D皆不对。皆不对。答案：答案：ACAC2飞机起飞离地时的速度为飞机起飞离地时的速度为150 m/s，这是指，这是指_速度；火车从上海到南京运行速度为速度；火车从上海到南京运行速度为70 km/h，这是指，这是指_速度；瞬时速度为速度；瞬时速度为2 m/s就是指物体在接下来的就是指物体在接下来的1 s内可走过内可走过2 m，此话此话_(选填选填“对对”或或“不对不对”)。答案：答案：瞬时平均不对瞬时平均不对3汽车汽车(可看做质点可看做质点)沿沿x轴所在的直线运动，轴所在的直线运动，t1时时刻的位置坐标为刻的位置坐标为x18 m，t2时刻的位置坐标时刻的位置坐标为为x230 m，试确定该汽车在这段时间内所，试确定该汽车在这段时间内所发生的位移。发生的位移。解析：解析：汽车的位移与位置坐标的变化量密切相关。汽车的位移与位置坐标的变化量密切相关。坐标的变化量为坐标的变化量为xx2x130 m(8 m)22 m。位移的大小等于坐标的变化量的大小，即位移的大小等于坐标的变化量的大小，即22 m。因为坐标的变化量为负值，说明位移的方向沿因为坐标的变化量为负值，说明位移的方向沿x轴轴负方向。负方向。答案：答案：22 m 1平均速度平均速度(1)反映一段时间内物体运动的平均快慢程度，它反映一段时间内物体运动的平均快慢程度，它与一段位移或一段时间相对应。与一段位移或一段时间相对应。(2)在变速直线运动中，平均速度的大小跟选定的在变速直线运动中，平均速度的大小跟选定的时间或位移有关，不同时间段内或不同位移上的平均时间或位移有关，不同时间段内或不同位移上的平均速度一般不同，必须指明求出的平均速度是对应哪段速度一般不同，必须指明求出的平均速度是对应哪段时间内或哪段位移的平均速度，不指明对应的过程的时间内或哪段位移的平均速度，不指明对应的过程的平均速度是没有意义的。平均速度是没有意义的。2瞬时速度瞬时速度(1)瞬时速度精确地描述了物体运动的快慢及方向，瞬时速度精确地描述了物体运动的快慢及方向，是矢量，一般情况下所提到的速度都是指瞬时速度。是矢量，一般情况下所提到的速度都是指瞬时速度。(2)瞬时速度与某一时刻或某一位置相对应，即对应瞬时速度与某一时刻或某一位置相对应，即对应于某一状态。于某一状态。(3)瞬时速度的方向就是该状态物体运动的方向。瞬时速度的方向就是该状态物体运动的方向。(4)瞬时速度的大小通常叫做速率。瞬时速度的大小通常叫做速率。3两者的关系两者的关系(1)当位移足够小或时间足够短时，可以认为瞬当位移足够小或时间足够短时，可以认为瞬时速度就等于平均速度。时速度就等于平均速度。(2)匀速直线运动是瞬时速度保持不变的运动，匀速直线运动是瞬时速度保持不变的运动，在匀速直线运动中，平均速度和瞬时速度相等。在匀速直线运动中，平均速度和瞬时速度相等。名师点睛名师点睛(1)平均速度的大小与瞬时速度的大小没有必然的关系，平均速度的大小与瞬时速度的大小没有必然的关系，即瞬时速度大的物体，平均速度不一定大。即瞬时速度大的物体，平均速度不一定大。(2)平均速度与速度的平均值不同，两者不一定相等。平均速度与速度的平均值不同，两者不一定相等。1下列所说的速度中，哪些是平均速度？哪些是瞬下列所说的速度中，哪些是平均速度？哪些是瞬时速度？时速度？(1)百米赛跑的运动员以百米赛跑的运动员以9.5 m/s的速度冲过终点线；的速度冲过终点线；(2)经过提速后列车的速度达到经过提速后列车的速度达到150 km/h；(3)由于堵车，车在隧道内的速度仅为由于堵车，车在隧道内的速度仅为1.2 m/s；(4)返回地面的太空舱以返回地面的太空舱以8 m/s的速度落入太平洋中；的速度落入太平洋中；(5)子弹以子弹以800 m/s的速度撞击在墙上。的速度撞击在墙上。解析解析(1)(1)中终点线为某一位置；中终点线为某一位置；(4)(4)中指的中指的是落入那一时刻的速度；是落入那一时刻的速度；(5)(5)中为子弹撞在某一位置中为子弹撞在某一位置的速度。故的速度。故(1)(4)(5)(1)(4)(5)为瞬时速度。为瞬时速度。(2)(2)和和(3)(3)均对应均对应某段时间或某段位移，为平均速度。某段时间或某段位移，为平均速度。答案答案(2)(2)、(3)(3)是平均速度，是平均速度，(1)(1)、(4)(4)、(5)(5)是瞬时速度是瞬时速度在匀速直线运动中，各时刻的瞬时速度都相同，在匀速直线运动中，各时刻的瞬时速度都相同，所以在任意一段时间内的平均速度都等于任一时刻所以在任意一段时间内的平均速度都等于任一时刻的瞬时速度；而在变速直线运动中，瞬时速度是变的瞬时速度；而在变速直线运动中，瞬时速度是变化的，平均速度与所取的时间段有关，某时刻的瞬化的，平均速度与所取的时间段有关，某时刻的瞬时速度有可能等于某段时间内的平均速度，也有可时速度有可能等于某段时间内的平均速度，也有可能不等，二者没有必然联系。能不等，二者没有必然联系。平均速度平均速度平均速率平均速率联联系系跟位移和路程关系相类似，平均速度的大小一跟位移和路程关系相类似，平均速度的大小一般不等于平均速率，只有在单向直线运动中，般不等于平均速率，只有在单向直线运动中，当位移的大小等于路程时，平均速度的大小才当位移的大小等于路程时，平均速度的大小才等于平均速率。在这种情况下也不能说成平均等于平均速率。在这种情况下也不能说成平均速度就是平均速率，这是因为平均速度有方向，速度就是平均速率，这是因为平均速度有方向，平均速率无方向平均速率无方向名师点睛名师点睛(1)瞬时速率为瞬时速度大小，但平均速率不是瞬时速率为瞬时速度大小，但平均速率不是平均速度大小。平均速度大小。(2)某一运动过程中，瞬时速率可能大于平均速某一运动过程中，瞬时速率可能大于平均速率，也可能小于或等于平均速率。率，也可能小于或等于平均速率。2有一辆汽车沿笔直公路行驶，第有一辆汽车沿笔直公路行驶，第1 s内通过内通过5 m的距离，第的距离，第2 s内和第内和第3 s内各通过内各通过20 m的距离，第的距离，第4 s内通过内通过15 m的距离，第的距离，第5 s内反向通过内反向通过10 m的距离，求的距离，求这这5 s内的平均速度和平均速率及后内的平均速度和平均速率及后2 s内的平均速度和内的平均速度和平均速率。平均速率。审题指导审题指导解答本题时需要把握以下两点：解答本题时需要把握以下两点：(1)区别平均速度和平均速率的计算方法。区别平均速度和平均速率的计算方法。(2)时间和位移或路程的对应性。时间和位移或路程的对应性。答案答案10 m/s14 m/s2.5 m/s12.5 m/s计算平均速度时要先求出物体的位移，计算平计算平均速度时要先求出物体的位移，计算平均速率时要先求出物体通过的路程，对于复杂的过均速率时要先求出物体通过的路程，对于复杂的过程，要理清过程，明确求哪个阶段的位移及路程。程，要理清过程，明确求哪个阶段的位移及路程。图图1311位移位移时间图像时间图像(xt图像图像)在平面直角坐标系中，用横轴表在平面直角坐标系中，用横轴表示时间示时间t，用纵轴表示位移，用纵轴表示位移x，如图，如图131所示，根据给出所示，根据给出(或测定或测定)的数据，的数据，作出几个点的坐标，用直线将这些点作出几个点的坐标，用直线将这些点连接起来，就得到了物体的位移随时连接起来，就得到了物体的位移随时间变化的关系图像，这种图像叫做位移间变化的关系图像，这种图像叫做位移时间图像，简称位时间图像，简称位移图像。移图像。2xt图像的应用图像的应用(1)xt图像只能用来描述物体的运动情况，反映的图像只能用来描述物体的运动情况，反映的是位移是位移x随时间随时间t的变化关系，不是物体的运动轨迹。的变化关系，不是物体的运动轨迹。(2)由由xt图像可以确定物体各个时刻所对应的位置图像可以确定物体各个时刻所对应的位置或物体发生一段位移所需要的时间。或物体发生一段位移所需要的时间。(3)由由xt图像的斜率判断物体的运动性质：图像的斜率判断物体的运动性质：图图132若若xt图像是一条倾斜的直图像是一条倾斜的直线，则表示物体做匀速直线运线，则表示物体做匀速直线运动，直线的斜率表示物体的速动，直线的斜率表示物体的速度。斜率的大小表示速度的大度。斜率的大小表示速度的大小，斜率的正、负表示物体的小，斜率的正、负表示物体的运动方向，如图运动方向，如图132中的中的a、b所示。所示。若若xt图像为平行于时间轴的直线，则表示物图像为平行于时间轴的直线，则表示物体处于静止状态，如图体处于静止状态，如图132中的中的c所示。所示。(3)纵轴截距表示运动物体的初始位置，如图纵轴截距表示运动物体的初始位置，如图132中所示中所示a、b物体分别是从原点、原点正方向物体分别是从原点、原点正方向x2处处开始运动。开始运动。(4)xt图像中图线的交点表示同一直线运动的两图像中图线的交点表示同一直线运动的两个物体相遇，如图个物体相遇，如图132所示中的交点表示所示中的交点表示a、b、c三个物体在三个物体在t1时刻在距原点正方向时刻在距原点正方向x1处相遇。处相遇。名师点睛名师点睛xt图像只能用来描述直线运动，若图像只能用来描述直线运动，若图线弯曲，说明物体做直线运动的速度发生了变化。图线弯曲，说明物体做直线运动的速度发生了变化。图图1333.物体物体A、B的的xt图像如图图像如图133所示，由图可知所示，由图可知()A从第从第3 s起，两物体运动方向相起，两物体运动方向相同，且同，且vAvBB两物体由同一位置开始运动，两物体由同一位置开始运动，但物体但物体A比物体比物体B迟迟3 s才开始运动才开始运动C在在5 s内物体的位移相同，内物体的位移相同，5 s末末A、B相遇相遇D5 s内物体内物体A、B的平均速度相等的平均速度相等审题指导审题指导解答本题时需要把握以下三点：解答本题时需要把握以下三点：(1)xt图像斜率的意义。图像斜率的意义。(2)对应时间内的位移为对应时间内的位移为x轴上坐标的差值。轴上坐标的差值。(3)图像交点的物理意义。图像交点的物理意义。解析解析由图知，由图知，A的斜率大，故选项的斜率大，故选项A对；对；B的初位置的初位置x5 m，A的初位置的初位置x0 m，故，故B错；在错；在前前5 s内，内，B的位移小，故的位移小，故C、D错。错。答案答案A(1)xt图像的斜率表示物体的运动速度，斜率的符号表示图像的斜率表示物体的运动速度，斜率的符号表示物体的运动方向。物体的运动方向。(2)图像与图像与x轴的交点的纵坐标表示计时起点的位置。轴的交点的纵坐标表示计时起点的位置。(3)图像与图像与t轴交点的横坐标表示物体开始运动的时刻。轴交点的横坐标表示物体开始运动的时刻。(4)两物体两物体xt图像的交点，表示物体相遇的时刻和位置。图像的交点，表示物体相遇的时刻和位置。3速率为瞬时速度的大小，但平均速率并不是速率为瞬时速度的大小，但平均速率并不是平均速度的大小。平均速度的大小。4xt图像只能用来描述直线运动，其图线斜图像只能用来描述直线运动，其图线斜率可以表示物体运动速度的大小和方向，图线弯曲，率可以表示物体运动速度的大小和方向，图线弯曲，是物体速度发生变化引起的。是物体速度发生变化引起的。