1.3 位置變化快慢的描述速度—【新教材】人教版（2019）高中物理必修第一冊(cè)課件(共34張PPT)2

1、第三節(jié)第三節(jié)位置變化位置變化快慢的描述快慢的描述速度速度你獲得的信息是什么？你獲得的信息是什么？從圖片中你獲得的信息是什么？從圖片中你獲得的信息是什么？初中速度的回憶初中速度的回憶學(xué)習(xí)了位移之后學(xué)習(xí)了位移之后位移位移路程路程一、位置變化快慢的描述一、位置變化快慢的描述速度速度 不同的運(yùn)動(dòng)，位置變化的快慢往往不同，也就是說(shuō)，運(yùn)動(dòng)的快慢不同。我們已經(jīng)不同的運(yùn)動(dòng)，位置變化的快慢往往不同，也就是說(shuō)，運(yùn)動(dòng)的快慢不同。我們已經(jīng)用位移來(lái)表示位置的變化，那么，怎樣比較物體運(yùn)動(dòng)的快慢呢？物理學(xué)中用位移與用位移來(lái)表示位置的變化，那么，怎樣比較物體運(yùn)動(dòng)的快慢呢？物理學(xué)中用位移與發(fā)生這段位移所用時(shí)間之比表示物體運(yùn)動(dòng)的

2、快慢，這就是發(fā)生這段位移所用時(shí)間之比表示物體運(yùn)動(dòng)的快慢，這就是速度速度（velocity）txvx x與與t t具有對(duì)應(yīng)性具有對(duì)應(yīng)性1、速度公式：、速度公式：（2）如果）如果t時(shí)間內(nèi)物體發(fā)生的位移為時(shí)間內(nèi)物體發(fā)生的位移為x,公式可表示成公式可表示成txv x為為t 內(nèi)物體的位移內(nèi)物體的位移t為通過(guò)為通過(guò)x對(duì)應(yīng)的時(shí)間對(duì)應(yīng)的時(shí)間（1）（3）在國(guó)際單位制中，速度的單位是米每秒，符號(hào)是）在國(guó)際單位制中，速度的單位是米每秒，符號(hào)是 m/s 或或 ms-1。 常用的單位還有千米每時(shí)（常用的單位還有千米每時(shí)（km/h 或或 kmh-1 ）、厘）、厘 米每秒（米每秒（cm/s 或或 cms-1 ）等。）等。

3、單位換算關(guān)系：?jiǎn)挝粨Q算關(guān)系：1 m/s= 3.6km/h（4）速度的物理意義：）速度的物理意義：速度是描述物體位置變化快慢的物理量，速度是描述物體位置變化快慢的物理量，v也叫物體位置的變化率，速也叫物體位置的變化率，速度越大，表示物體運(yùn)動(dòng)得越快，其位置變化得也就越快。度越大，表示物體運(yùn)動(dòng)得越快，其位置變化得也就越快。速度是表示物體運(yùn)動(dòng)快慢和速度是表示物體運(yùn)動(dòng)快慢和方向方向的物理量的物理量2、速度的方向、速度的方向(1)速度是矢量，它既有大小，又有方向。速度的方向速度是矢量，它既有大小，又有方向。速度的方向v與時(shí)間與時(shí)間t內(nèi)物內(nèi)物體的位移體的位移 x的方向相同（物體運(yùn)動(dòng)的方向）的方向相同（物體運(yùn)

4、動(dòng)的方向）環(huán)形高架橋環(huán)形高架橋txv2速度方向的表示方法：速度方向的表示方法： 物體做直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，可沿運(yùn)動(dòng)方向建立直線坐標(biāo)系，物體的速度就物體做直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，可沿運(yùn)動(dòng)方向建立直線坐標(biāo)系，物體的速度就可用正、負(fù)號(hào)表示，速度的方向與規(guī)定的正方向相同時(shí)取正值，相反時(shí)可用正、負(fù)號(hào)表示，速度的方向與規(guī)定的正方向相同時(shí)取正值，相反時(shí)取負(fù)值。取負(fù)值。3、比較兩個(gè)速度是否相同時(shí)，既要比較其大小是否相等，又要比較其、比較兩個(gè)速度是否相同時(shí)，既要比較其大小是否相等，又要比較其方向是否相同方向是否相同二、平均速度和瞬時(shí)速度二、平均速度和瞬時(shí)速度（一）平均速度（一）平均速度2、物理意義：描述物體在一段時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的平均快

5、慢程度和方向、物理意義：描述物體在一段時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的平均快慢程度和方向.由于是一段時(shí)間的平均值所以是粗由于是一段時(shí)間的平均值所以是粗略地描述物體在時(shí)間間隔略地描述物體在時(shí)間間隔t內(nèi)的平均快慢程度。內(nèi)的平均快慢程度。3、定義式：、定義式：txtxv總時(shí)間總位移4、平均速度的方向：與時(shí)間、平均速度的方向：與時(shí)間t內(nèi)物體的位移內(nèi)物體的位移 x的方向相同，如果物體的的的方向相同，如果物體的的起點(diǎn)為零起點(diǎn)為零則物體的速度則物體的速度方向與物體的位移方向與物體的位移x的方向相同。的方向相同。常見(jiàn)的兩種情況常見(jiàn)的兩種情況（二）瞬時(shí)速度（二）瞬時(shí)速度2、物理意義：描述物體在某一時(shí)刻運(yùn)動(dòng)的快慢?？梢詼?zhǔn)確的描述物體

6、運(yùn)動(dòng)的快慢、物理意義：描述物體在某一時(shí)刻運(yùn)動(dòng)的快慢?？梢詼?zhǔn)確的描述物體運(yùn)動(dòng)的快慢 3、勻速直線運(yùn)動(dòng)：瞬時(shí)速度保持不變的運(yùn)動(dòng)。在勻速直線運(yùn)動(dòng)中，平均速度與瞬時(shí)、勻速直線運(yùn)動(dòng)：瞬時(shí)速度保持不變的運(yùn)動(dòng)。在勻速直線運(yùn)動(dòng)中，平均速度與瞬時(shí)速度相等。速度相等。4、瞬時(shí)速度的大小通常叫作、瞬時(shí)速度的大小通常叫作速率速率（speed）。汽車速度計(jì)）。汽車速度計(jì) 不能顯示車輛運(yùn)動(dòng)的方不能顯示車輛運(yùn)動(dòng)的方向，它的示數(shù)實(shí)際是汽車的速率向，它的示數(shù)實(shí)際是汽車的速率 （圖（圖 1.3-1）。日常生活中說(shuō)到的）。日常生活中說(shuō)到的“速度速度”，有時(shí)，有時(shí)是指速率，是指速率， 圖圖 1.3-1 汽車速度計(jì)汽車速度計(jì) 要根據(jù)上

7、下文判斷。要根據(jù)上下文判斷。（三）平均速度和瞬時(shí)速度的比較（三）平均速度和瞬時(shí)速度的比較（四）平均速度和平均速率的比較（四）平均速度和平均速率的比較（五）測(cè)量紙帶的平均速度和瞬時(shí)速度（五）測(cè)量紙帶的平均速度和瞬時(shí)速度1、測(cè)量平均速度、測(cè)量平均速度每隔每隔 0.1 s （或更短）計(jì)算一次平均速度。（或更短）計(jì)算一次平均速度。 1. 在圖在圖 1.3-2 中選取紙帶上一點(diǎn)為起始點(diǎn)中選取紙帶上一點(diǎn)為起始點(diǎn) 0，后面每，后面每 5 個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，分別用數(shù)個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，分別用數(shù) 字字 1，2，3， 標(biāo)出這些計(jì)數(shù)點(diǎn)；標(biāo)出這些計(jì)數(shù)點(diǎn)； 2. 測(cè)量各計(jì)數(shù)點(diǎn)到起始點(diǎn)測(cè)量各計(jì)數(shù)點(diǎn)到起始點(diǎn) 0 的距離的距離

8、 x，記錄在表，記錄在表 1 中；中； 3. 計(jì)算兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的位移計(jì)算兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的位移 x，同時(shí)記錄對(duì)應(yīng)的時(shí)間，同時(shí)記錄對(duì)應(yīng)的時(shí)間 t； 4. 根據(jù)根據(jù) x 和和 t 計(jì)算紙帶在相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的平均速度計(jì)算紙帶在相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的平均速度 v。2、測(cè)量瞬時(shí)速度、測(cè)量瞬時(shí)速度 下面考慮如何測(cè)量圖下面考慮如何測(cè)量圖 1.3-2 中中 E 點(diǎn)的瞬點(diǎn)的瞬 時(shí)速度。時(shí)速度。 E 點(diǎn)在點(diǎn)在 D、G 兩點(diǎn)之間，兩點(diǎn)之間， D、G 兩點(diǎn)間的平均速度我兩點(diǎn)間的平均速度我 們們可以求出。如果不要求很精確，用這個(gè)平均速度粗略地可以求出。如果不要求很精確，用這個(gè)平均速度粗略地 代表代表 E 點(diǎn)的瞬時(shí)速度，也未嘗不可

9、。不過(guò)，如果把包點(diǎn)的瞬時(shí)速度，也未嘗不可。不過(guò)，如果把包含含 E 點(diǎn)在內(nèi)的間隔取得小一些，例如取圖點(diǎn)在內(nèi)的間隔取得小一些，例如取圖 1.3-3 中的中的 DF 線段，線段， 那么經(jīng)過(guò)那么經(jīng)過(guò) D、F 兩點(diǎn)所用的時(shí)間兩點(diǎn)所用的時(shí)間 t 就會(huì)變短，就會(huì)變短，用兩點(diǎn)間的用兩點(diǎn)間的 位移位移 x 和時(shí)間和時(shí)間 t 算出的平均速度代表紙帶在算出的平均速度代表紙帶在 E 點(diǎn)的瞬點(diǎn)的瞬 時(shí)速度，就會(huì)精確一些。時(shí)速度，就會(huì)精確一些。D、F 兩點(diǎn)離兩點(diǎn)離 E 點(diǎn)越近，算出的平點(diǎn)越近，算出的平 均速度越接近均速度越接近 E 點(diǎn)的瞬時(shí)速度。點(diǎn)的瞬時(shí)速度。請(qǐng)根據(jù)上述測(cè)量瞬時(shí)速度的方法，計(jì)算上節(jié)實(shí)驗(yàn)中紙帶上各計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬

10、時(shí)速度。請(qǐng)根據(jù)上述測(cè)量瞬時(shí)速度的方法，計(jì)算上節(jié)實(shí)驗(yàn)中紙帶上各計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度。 每隔每隔 0.06 s 0.06 s 計(jì)算一次速度。計(jì)算一次速度。 1. 1. 從紙帶起始點(diǎn)從紙帶起始點(diǎn) 0 0 算起，后面每算起，后面每 3 3 個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)；個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)； 2. 2. 測(cè)量各計(jì)數(shù)點(diǎn)到起始點(diǎn)測(cè)量各計(jì)數(shù)點(diǎn)到起始點(diǎn) 0 0 的距離的距離 x x，記錄在表，記錄在表 2 2 中；中； 3. 3. 計(jì)算兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的位移計(jì)算兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的位移 x x，同時(shí)記錄對(duì)應(yīng)的時(shí)間，同時(shí)記錄對(duì)應(yīng)的時(shí)間 t t；4. 4. 根據(jù)根據(jù) x x 和和 t t 算出的速度值就可以代表在算出的速度值就可以代表在

11、x x 這一區(qū)間內(nèi)任意一點(diǎn)的瞬時(shí)速度。這一區(qū)間內(nèi)任意一點(diǎn)的瞬時(shí)速度。 將算出的各計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度值記錄在表將算出的各計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度值記錄在表 2 2 中。中。三、速度三、速度時(shí)間圖像時(shí)間圖像 物體運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間變化的情況可以用圖像來(lái)直觀物體運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間變化的情況可以用圖像來(lái)直觀 表示。以時(shí)間表示。以時(shí)間 t 為橫軸，速為橫軸，速度度 v 為縱軸，坐標(biāo)中的圖像即為縱軸，坐標(biāo)中的圖像即 為速度為速度時(shí)間圖像或時(shí)間圖像或 v-t 圖像。圖像。v - t圖像非常直觀地反映圖像非常直觀地反映了物體運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律，它并不表示物體運(yùn)動(dòng)的軌跡了物體運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律，它并不表示物體運(yùn)動(dòng)的軌

12、跡1、勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度、勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度-時(shí)間圖像時(shí)間圖像如圖所示的圖像中速度的正負(fù)表示什么？如圖所示的圖像中速度的正負(fù)表示什么？2、變速直線運(yùn)動(dòng)、變速直線運(yùn)動(dòng)(1) v - t圖像的建立圖像的建立用橫軸表示時(shí)間用橫軸表示時(shí)間t t，縱軸表示速度，縱軸表示速度v v，建立直角坐標(biāo)系，建立直角坐標(biāo)系根據(jù)測(cè)量的速度根據(jù)測(cè)量的速度v v、時(shí)間、時(shí)間t t數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中描點(diǎn)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中描點(diǎn)用平滑的曲線把這些點(diǎn)連接起來(lái)，即得到如圖所示的用平滑的曲線把這些點(diǎn)連接起來(lái)，即得到如圖所示的v v - t t圖像圖像 (2)圖圖 甲是根據(jù)某同學(xué)的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)所描的點(diǎn)，從這甲是根據(jù)某同學(xué)的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)所描的點(diǎn)，從這 些點(diǎn)的走向能夠大致看出紙帶些點(diǎn)的走向能夠大致看出紙帶運(yùn)動(dòng)速度的變化規(guī)律。為了運(yùn)動(dòng)速度的變化規(guī)律。為了 更清晰些，可以用折線把這些點(diǎn)連起來(lái)（圖更清晰些，可以用折線把這些點(diǎn)連起來(lái)（圖 乙）。乙）。然然 而我們知道，通常速度不會(huì)發(fā)生突變，所以，如果用一條而我們知道，通常速度不會(huì)發(fā)生突變，所以，如果用一條 平滑的曲線來(lái)描出平滑的曲線來(lái)描出這