【人教版】物理必修一：13《运动快慢的描述速度》课件

第一章 运动的描述 学案3运动快慢的描述速度目标定位1.理解速度的物理意义，知道速度是矢量.2.理解平均速度和瞬时速度的区别，知道速率的概念.3.会用平均速度公式进行相关的计算. 知识探究 自我检测 一、速度 问题设计自行车和汽车都在平直公路上沿同一方向单向行驶，自行车在30 min内行驶了8 km；汽车在30 min内行驶了50 km；百米比赛中，运动员甲用时10 s，运动员乙用时13.5 s.(1)自行车和汽车哪个运动得快？你是如何进行比较的？答案汽车运动得快，相同时间内位移大的跑得快.知识探究 (2)运动员甲和运动员乙哪个跑得快？你是如何进行比较的？答案运动员甲跑得快，通过相同位移所需时间短的跑得快. (3)汽车和运动员甲哪个运动得快？你又是如何进行比较的呢？答案比较两物体单位时间内的位移，可比较两物体运动的快慢所以汽车运动得快. 要点提炼1.定义： 与发生这个位移所用时间的比值.速度是表示物体 的物理量.2.公式： .其中x是位移，不是路程.位移运动快慢说明速度的定义方法是比值定义法.比值定义法是高中常见的一种定义物理量的方法，被定义的物理量不是由其它两个量决定，即不能说v与x成正比，与t成反比.初中曾学习过 、R 也是用比值定义法定义的. 3.方向：速度是 量，速度的方向就是物体 .注意(1)当比较两个速度是否相同时，既要比较大小是否相等又要比较其方向是否相同.(2)分析物体的运动速度时不可只关注速度的大小，也要注意确定速度的方向.矢 运动的方向 二、平均速度和瞬时速度 问题设计某同学百米比赛用时12 s，前2 s内的位移为12 m，第2个2 s内位移为14 m，第3个2 s内位移为16 m，第4个2 s 内位移为19 m，第5个2 s内位移为20 m，第6个2 s内位移为19 m.(1)计算上述6个时间间隔内的平均速度，并说明哪段时间运动得最快？8 s末的速度一定等于12 s末的速度吗？ 第5个2 s内运动得最快.不一定. (2)通过以上数据，你能知道这个同学的“ 起跑速度” 、“ 冲刺速度” 以及“ 最大速度” 吗？答案不能. 要点提炼1.平均速度(1)定义：在某段时间内物体的 与发生这段位移所用 的比值，公式 .(2)意义：表示物体在某段时间或 内运动的平均快慢程度.(3)矢量性：平均速度的方向与t时间内发生的相同. 位移x时间t 某段位移 位移x的方向 (4)平均速度只能粗略地反映物体运动的快慢.2.瞬时速度(1)定义：当t 时，物体在从t到tt的时间间隔内，运动快慢的差异也就非常小，就可以用v 表示物体在t时刻的 速度.(2)意义：表示运动物体在的速度. 非常小瞬时 某一时刻(或经过某一位置时) (3)瞬时速度的方向就是该时刻物体 .瞬时速度的大小叫 .(4)瞬时速度可以 描述物体在某一时刻(或某一位置)的运动快慢.3.匀速直线运动：平均速度与瞬时速度 .运动的方向速率 精确 相等 三、平均速度、平均速率和速率 问题设计物体在某段时间内一直运动，它的平均速度可能等于零吗？平均速率呢？请举例说明.答案比如某人绕操场跑一圈的过程，位移等于零则平均速度等于零，但是路程不等于零，则平均速率就不等于零. 要点提炼1.平均速度：在某段时间内的 与发生这段位移所用时间的比值，其表达式为平均速度 .2.平均速率： 与时间的比值，即平均速率 .3.速率：瞬时速度的 . 位移路程 大小 延伸思考运动物体平均速度的大小等于平均速率吗？答案不一定等于.因为位移小于等于路程，所以平均速度小于等于平均速率.只有在单向直线运动中，平均速度的大小才等于平均速率. 典例精析一、对速度的理解例1关于速度的定义式v ，以下叙述正确的是()A.物体做匀速直线运动时，速度v与运动的位移x成正比， 与运动时间t成反比B.速度v的大小与运动的位移x和时间t都无关C.此速度定义式适用于任何运动D.速度是表示物体运动快慢及方向的物理量 解析v 是计算速度的公式，适用于任何运动，C对；此式只说明速度可用位移x除以时间t来获得，并不是说v与x成正比，与t成反比，A错，B对；速度的大小表示物体运动的快慢，方向表示物体的运动方向，D对.答案BCD 二、平均速度与瞬时速度的理解例2小蒙骑自行车由静止沿直线运动，他在第1 s内、第2 s内、第3 s内、第4 s内通过的位移分别为1 m、2 m、3 m、4 m，则()A.他4 s末的瞬时速度为4 m/sB.他第2 s内的平均速度为1.5 m/sC.他4 s内的平均速度为2.5 m/sD.他1 s末的速度为1 m/s 答案C 针对训练2013年11月8日超强台风“ 海燕” 重创菲律宾.气象部门说，登陆时，“ 海燕” 持续风速235 km/h，中心最大风速达到314 km/h.其中的两个速度数值分别是指()A.平均速度，瞬时速度 B.瞬时速度，平均速度C.平均速度，平均速度 D.瞬时速度，瞬时速度解析平均速度对应的是一段时间或一段位移，而瞬时速度对应的是某时刻或某位置，由“ 持续” 知，235 km/h指的是一段时间的平均速度，314 km/h是指瞬时速度，故A正确.A 三、平均速度与平均速率的计算例3一物体以v14 m/s的速度向东运动了5 s后到达A点，在A点停了5 s后又以v26 m/s的速度沿原路返回，运动了5 s后到达B点，求物体在全程的平均速度和平均速率. 课堂要点小结三组物理量的对比辨析速度和速率 速度：物体的位移与发生这个位移所用时间的比值，是矢量 速率：瞬时速度的大小叫速率，是标量 平均速度和瞬时速度平均速度： ，与一段时间或一段位移相对应，平均速度的方向与这段时间内的位移方向相同；平均速度只能粗略地描述运动的快慢 瞬时速度：质点在某一时刻或某一位置的速度，与时刻或位置相对应；瞬时速度的方向即那一时刻质点运动的方向；它能精确地描述运动的快慢 平均速度的大小和平均速率 平均速度 平均速率注意：因为位移大小与路程一般不相等，故平均速度的大小一般不等于平均速率 1.(速度)关于速度的说法，下列各项中正确的是()A.速度是描述物体运动快慢的物理量，速度大表示物体运动 得快B.速度描述物体的位置变化快慢,速度大表示物体位置变化大C.速度越大，位置变化越快，位移也就越大D.瞬时速度的大小通常叫做速率，速度是矢量，速率是标量自我检测AD 2.(平均速度与瞬时速度)为了使公路交通有序、安全，路旁立了许多交通标志.如图1所示，甲图是限速标志，表示允许行驶的最大速度是80 km/h；乙图是路线指示标志，表示到杭州还有100 km.上述两个数据的物理意义是()A.80 km/h是平均速度，100 km是位移B.80 km/h是平均速度，100 km是路程C.80 km/h是瞬时速度，100 km是位移D.80 km/h是瞬时速度，100 km是路程 图1 解析在某路段或路口限定最高时速，是指任一时刻都不能超过该速度，是瞬时速度，较长的公路是有弯曲的，100 km是指路程，D对.答案D 3.(平均速度与瞬时速度)如图2所示是三个质点A、B、C的运动轨迹，三个质点同时从N点出发，同时到达M点.下列说法正确的是()A.三个质点从N到M的平均速度相同B.三个质点到达M点的瞬时速度相同C.三个质点从N到M的平均速率相同D.B质点从N到M的平均速度方向与任意时刻的瞬时速度 方向相同 图2 解析平均速度等于位移与时间的比值，由于位移与时间都相同，故平均速度相同，故A正确；平均速率等于路程与时间的比值，由于时间相等，路程不等，故平均速率不相等，故C错误；三个质点到达M点的瞬时速度方向肯定不同，所以瞬时速度肯定不同，B错误； B质点不一定做单向直线运动，所以B质点从N到M的平均速度方向与任意时刻的瞬时速度方向不一定相同，D错误.答案A 4.(平均速度与平均速率的计算)在1000 m体能测试中，小明沿某圆形400 m跑道(如图3所示)从A点出发，其成绩为3分40秒，下列说法正确的是()A.小明的平均速率为4.55 m/sB.小明的平均速率为0.91 m/sC.小明的平均速度为0.91 m/sD.小明的平均速度为0.58 m/s 图3 答案AD