高中物理-13運(yùn)動(dòng)快慢與方向的描述--速度課件1--教科版必修1

1、1.3 1.3 運(yùn)動(dòng)快慢與方向的描述運(yùn)動(dòng)快慢與方向的描述 速度速度第一章第一章 運(yùn)動(dòng)的描述運(yùn)動(dòng)的描述20062006年瑞士洛桑田徑超級(jí)大獎(jiǎng)賽男子年瑞士洛桑田徑超級(jí)大獎(jiǎng)賽男子110110米欄的米欄的比賽中，劉翔以比賽中，劉翔以1212秒秒8888打破了英國運(yùn)動(dòng)員保持打破了英國運(yùn)動(dòng)員保持1313年之久的世界紀(jì)錄并奪取該項(xiàng)目冠軍。年之久的世界紀(jì)錄并奪取該項(xiàng)目冠軍。 請(qǐng)問請(qǐng)問：我們?cè)鯓颖容^哪位運(yùn)我們?cè)鯓颖容^哪位運(yùn)動(dòng)員跑得快呢動(dòng)員跑得快呢?有幾種方法有幾種方法呢呢?試舉例說明試舉例說明“蝸牛蝸牛的爬行的爬行很慢很慢”，“飛機(jī)飛機(jī)的飛行的飛行很快很快”，那么，怎樣比較它們運(yùn)動(dòng)的，那么，怎樣比較它們運(yùn)動(dòng)的快

2、慢程度快慢程度呢？呢？怎樣比較物體運(yùn)動(dòng)的快慢呢？怎樣比較物體運(yùn)動(dòng)的快慢呢？辦法辦法：以單位時(shí)間作為標(biāo)準(zhǔn)，比較在單位時(shí)以單位時(shí)間作為標(biāo)準(zhǔn)，比較在單位時(shí)間內(nèi)的位移。間內(nèi)的位移。一、速度一、速度3、公式、公式: 2、定義定義：4、單位、單位: m/s .5、速度是矢量、速度是矢量, 其方向與物體的運(yùn)動(dòng)方向一致其方向與物體的運(yùn)動(dòng)方向一致.(還有還有km/h、cm/s)是反映物體運(yùn)動(dòng)快慢和方向的物理量。是反映物體運(yùn)動(dòng)快慢和方向的物理量。1、物理意義：、物理意義：物理學(xué)中將位移與發(fā)生這段位移所用時(shí)間物理學(xué)中將位移與發(fā)生這段位移所用時(shí)間的比值定義為速度。的比值定義為速度。見教材P11圖1321212ttxx

3、txv定義理解定義理解思考：思考：勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度有什么特點(diǎn)？勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度有什么特點(diǎn)？做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體任意任意相等時(shí)間內(nèi)位移都相等。相等時(shí)間內(nèi)位移都相等。當(dāng)物體做單位時(shí)間內(nèi)位移不當(dāng)物體做單位時(shí)間內(nèi)位移不相同的變速運(yùn)動(dòng)時(shí)，又怎么相同的變速運(yùn)動(dòng)時(shí)，又怎么去描述物體運(yùn)動(dòng)的快慢呢？去描述物體運(yùn)動(dòng)的快慢呢？二、平均速度二、平均速度1 1、物理意義：物理意義：粗略粗略反映物體運(yùn)動(dòng)快慢及方向的物理量反映物體運(yùn)動(dòng)快慢及方向的物理量2 2、定義：定義：位移與發(fā)生這段位移所用時(shí)間的比值位移與發(fā)生這段位移所用時(shí)間的比值3 3、公式：公式：4 4、單位：單位：m/sm/s、km/hkm

4、/h、cm/scm/s5 5、矢量性：方向與這段時(shí)間內(nèi)發(fā)生的位移方向相同矢量性：方向與這段時(shí)間內(nèi)發(fā)生的位移方向相同注意：注意：平均速率（初中所學(xué)的平均速度）： 是物體運(yùn)動(dòng)的路程與所用時(shí)間的比值。平均速率公式：平均速度與平均速率的比較平均速度與平均速率的比較項(xiàng)目項(xiàng)目平均速度平均速度平均速率平均速率定義定義位移與時(shí)間的比位移與時(shí)間的比值值路程與時(shí)間的比路程與時(shí)間的比值值意義意義粗略描述運(yùn)動(dòng)的粗略描述運(yùn)動(dòng)的快慢和方向快慢和方向僅表示運(yùn)動(dòng)快慢僅表示運(yùn)動(dòng)快慢性質(zhì)性質(zhì)矢量矢量標(biāo)量標(biāo)量關(guān)系關(guān)系平均速度大小一般小于平均速率，平均速度大小一般小于平均速率，僅在做單向直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，兩者大小僅在做單向直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，兩者

5、大小才相等才相等例1：有一輛汽車沿筆直公路行駛，第1 s內(nèi)通過5 m的距離，第2 s內(nèi)和第3 s內(nèi)各通過20 m的距離，第4 s內(nèi)通過15 m的距離，第5 s內(nèi)反向通過10 m的距離，求這5 s內(nèi)的平均速度和平均速率及后2 s內(nèi)的平均速度和平均速率【答案】10 m/s14 m/s2.5 m/s12.5 m/s例2：一物體做單向直線運(yùn)動(dòng)，前一半路程的平均速度是 ，后一半路程的平均速度是 ，求平均速度。1v2v解：解：得出：平均速度不等于速度的平均值。 只有物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí) 2006年瑞士洛桑田徑超級(jí)大獎(jiǎng)賽男子110米欄的比賽中，劉翔以12秒88打破了英國運(yùn)動(dòng)員保持13年之久的世界紀(jì)錄并奪取

6、該項(xiàng)目冠軍。 試計(jì)算其速度？ 如要研究每次跨欄的快慢，這個(gè)速度精確嗎？ 怎樣才能怎樣才能精確精確地描述物體運(yùn)動(dòng)過程中，某地描述物體運(yùn)動(dòng)過程中，某時(shí)刻或通過某位置時(shí)的運(yùn)動(dòng)快慢？時(shí)刻或通過某位置時(shí)的運(yùn)動(dòng)快慢？思考：思考：三、瞬時(shí)速度三、瞬時(shí)速度1、物理意義：精確地反映物體運(yùn)動(dòng)的快慢及方向 2、定義：物體通過某一位置或某一時(shí)刻的速度（狀態(tài)量）3、公式：(0)xvtt 4、方向：瞬時(shí)速度的方向就是物體此時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)方向（即軌跡的切線方向）5、瞬時(shí)速度的大小稱為瞬時(shí)速率，簡稱速率。 瞬時(shí)速率瞬時(shí)速率瞬時(shí)速率：瞬時(shí)速率： 瞬時(shí)速度的大小叫瞬時(shí)速率，簡稱速率瞬時(shí)速度的大小叫瞬時(shí)速率，簡稱速率 轎車中常見的速度

7、計(jì)（上圖右邊儀表）能轎車中常見的速度計(jì)（上圖右邊儀表）能直接讀出車輛在某一時(shí)刻或某一位置時(shí)的瞬時(shí)直接讀出車輛在某一時(shí)刻或某一位置時(shí)的瞬時(shí)速率。速率。速度和速率的區(qū)別和聯(lián)系速度和速率的區(qū)別和聯(lián)系項(xiàng)目項(xiàng)目速度速度速率速率定義定義運(yùn)動(dòng)物體在某一時(shí)運(yùn)動(dòng)物體在某一時(shí)刻或某一位置的速刻或某一位置的速度叫瞬時(shí)速度，簡度叫瞬時(shí)速度，簡稱速度稱速度瞬時(shí)速度的大小，瞬時(shí)速度的大小，叫瞬時(shí)速率，簡叫瞬時(shí)速率，簡稱速率稱速率意義意義描述質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的快描述質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的快慢和方向慢和方向描述質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)描述質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)快慢，不描述運(yùn)快慢，不描述運(yùn)動(dòng)的方向動(dòng)的方向性質(zhì)性質(zhì)矢量矢量標(biāo)量標(biāo)量關(guān)系關(guān)系兩者大小總是相等兩者大小總是相等例3

8、、 關(guān)于速度的說法，下列各項(xiàng)中正確的是( )A. 速度是描述物體運(yùn)動(dòng)快慢的物理量，速度大表示物體運(yùn)動(dòng)得快B. 速度可以描述物體位置的變化，速度大表示物體位置變化大C. 速度越大，位置變化越快，位移也就越大【解析】速度是描述物體運(yùn)動(dòng)快慢的物理量，不能描述物體位置的變化，物體位置的變化用位移來描述，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤;由x=vt可以看出，位移大小取決于v和t的乘積，不能說速度大位移就大，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤.【答案】 A例4、日常生活中，對(duì)平均速度和瞬時(shí)速度我們都稱為“速度”下列所說的速度中，指平均速度的是_，指瞬時(shí)速度的是_(選填字母序號(hào)) A百米賽跑運(yùn)動(dòng)員沖過終點(diǎn)線時(shí)的速度達(dá)到9.5 m/s B經(jīng)提速后列車

9、的運(yùn)行速度達(dá)到150 km/h C由于堵車，在隧道內(nèi)的車速僅為1.2 m/s D返回地面的太空艙以8 m/s的速度落入太平洋中 E子彈以800 m/s的速度撞擊到墻上 【答案】BCADE 【解析】 例5：下列關(guān)于瞬時(shí)速度的說法中正確的是 ( ) A瞬時(shí)速度可以精確地描述物體做變速運(yùn)動(dòng)的快慢，但不能反映物體運(yùn)動(dòng)的方向 B瞬時(shí)速度就是運(yùn)動(dòng)的物體在一段非常非常短的時(shí)間內(nèi)的平均速度 C瞬時(shí)速度的方向與位移的方向相同 D某物體在某段時(shí)間里的瞬時(shí)速度都為零，則讀物體在這段時(shí)間內(nèi)靜止 【解析】瞬時(shí)速度是為了精確描述物體運(yùn)動(dòng)的快慢和方向而引入的物理量，所以A選項(xiàng)錯(cuò)平均速度在描述物體運(yùn)動(dòng)的快慢時(shí)較粗略，但當(dāng)平均

10、速度中所對(duì)應(yīng)的時(shí)間t越小，越能更精確地描述物體在那一時(shí)刻附近的運(yùn)動(dòng)快慢，所以選項(xiàng)B對(duì)平均速度的方向與物體的位移方向相同，而瞬時(shí)速度是與時(shí)刻相對(duì)應(yīng)的物理量，不能說明它與一段時(shí)間內(nèi)的位移方向相同【答案】 B D注意：注意：速率就是速度的大小，速率就是速度的大小， 但平均速率不是平均速度的大小但平均速率不是平均速度的大小四、實(shí)驗(yàn)：用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)平均速度四、實(shí)驗(yàn)：用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)平均速度平均速度對(duì)應(yīng)的是一段位移（或一段時(shí)間）物體運(yùn)平均速度對(duì)應(yīng)的是一段位移（或一段時(shí)間）物體運(yùn)動(dòng)的快慢（過程量）動(dòng)的快慢（過程量）瞬時(shí)速度（速度）對(duì)應(yīng)的是一個(gè)位置（或一個(gè)時(shí)刻）瞬時(shí)速度（速度）對(duì)應(yīng)的是一個(gè)位置（或一個(gè)時(shí)刻）物體

11、的速度（狀態(tài)量）物體的速度（狀態(tài)量）平均速度能夠準(zhǔn)確測(cè)量，平均速度能夠準(zhǔn)確測(cè)量，但是瞬時(shí)速度很難準(zhǔn)確測(cè)量但是瞬時(shí)速度很難準(zhǔn)確測(cè)量1 1、兩種打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、兩種打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電火花計(jì)時(shí)器電火花計(jì)時(shí)器2 2、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器3 3、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的構(gòu)造及工作原理、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的構(gòu)造及工作原理4 4、電火花計(jì)時(shí)器、電火花計(jì)時(shí)器5 5、電火花計(jì)時(shí)器工作原理、電火花計(jì)時(shí)器工作原理6 6、練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器操作步驟操作步驟（1 1）固定計(jì)時(shí)器）固定計(jì)時(shí)器（2 2）穿紙帶）穿紙帶（3 3）先先啟動(dòng)電源，啟動(dòng)電源，后后拉紙帶，拉紙帶， 隨后隨后立即立即關(guān)

12、電源關(guān)電源 7 7、紙帶處理：、紙帶處理： （1 1）判斷物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律）判斷物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律ABCD計(jì)時(shí)點(diǎn)與計(jì)數(shù)點(diǎn)計(jì)時(shí)點(diǎn)與計(jì)數(shù)點(diǎn)01230.02s?s（1 1）需測(cè)量的量：）需測(cè)量的量：（2 2）關(guān)系式：）關(guān)系式：（2 2）測(cè)平均速度）測(cè)平均速度 （3 3）如何測(cè)出）如何測(cè)出E E點(diǎn)的瞬時(shí)速度？點(diǎn)的瞬時(shí)速度？例例6 6：打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為：打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50 50 HzHz，某次實(shí)驗(yàn)中得到一條紙帶，用厘，某次實(shí)驗(yàn)中得到一條紙帶，用厘米刻度尺測(cè)量情況如圖所示，紙帶在米刻度尺測(cè)量情況如圖所示，紙帶在A A、C C間的平均速度為間的平均速度為_m/s_m/s，A A、D D間的平

13、均速度是間的平均速度是_m/s_m/s，B B點(diǎn)的點(diǎn)的瞬時(shí)速度更接近于瞬時(shí)速度更接近于_m/s_m/s?！敬鸢浮?.350.430.35五五 、用、用v-tv-t圖像表示速度圖像表示速度描述速度描述速度v v與時(shí)間與時(shí)間t t關(guān)系的圖象叫做速度關(guān)系的圖象叫做速度時(shí)間圖象時(shí)間圖象1、圖像特點(diǎn)：形象、具體2、常用作圖法（1）描點(diǎn)作圖（2）據(jù)函數(shù)關(guān)系式作圖3、作圖步驟（1）建立坐標(biāo)系（2）描點(diǎn) （3）連線 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)間圖象時(shí)間圖象t/sv(m.s-1)oAB1234-13-2-3-4-5t/sv(m.s-1)oAB123453總結(jié)：總結(jié)：v-tv-t圖線與時(shí)間軸圍成

14、圖線與時(shí)間軸圍成“面積面積”表示物體在這段時(shí)間內(nèi)的位移。表示物體在這段時(shí)間內(nèi)的位移。A A的位移的位移x=vt=5m/sx=vt=5m/s3s=15m3s=15mB B的位移的位移x=vt=2m/sx=vt=2m/s3s=6m3s=6mt t軸上方的面積表示沿正方向發(fā)生的位移；軸上方的面積表示沿正方向發(fā)生的位移；t t軸下方的面積表示軸下方的面積表示沿負(fù)方向發(fā)生的位移。沿負(fù)方向發(fā)生的位移。2、圖像與坐標(biāo)軸包圍、圖像與坐標(biāo)軸包圍的面積的面積3、變速直線運(yùn)動(dòng)的速度、變速直線運(yùn)動(dòng)的速度時(shí)間圖象時(shí)間圖象t/sov(m.s-1)-3t/s3480v(m.s-1)ot/sv(m.s-1)t/sov(m.s-1)注意：注意：1 1、時(shí)間無負(fù)值，故速度圖像不可能在縱軸、時(shí)間無負(fù)值，故速度圖像不可能在縱軸的左邊（二、三象限）。的左邊（二、三象限）。2 2、有些定性的問題，用公式無法計(jì)算，用、有些定性的問題，用公式無法計(jì)算，用圖像很快就能解決問題。圖像很快就能解決