高中物理必修一1-3運(yùn)動(dòng)快慢的描述-速度

1、第一章運(yùn)動(dòng)的描述第一章運(yùn)動(dòng)的描述學(xué)案學(xué)案3 3 運(yùn)動(dòng)快慢的描述運(yùn)動(dòng)快慢的描述速度速度為了推動(dòng)我國(guó)田徑事業(yè)為了推動(dòng)我國(guó)田徑事業(yè)的發(fā)展，四川省舉辦了一次的發(fā)展，四川省舉辦了一次100 m100 m飛人挑戰(zhàn)賽。有個(gè)飛人挑戰(zhàn)賽。有個(gè)世界短跑名將參加角逐，其世界短跑名將參加角逐，其中包括我國(guó)的李雪梅和美國(guó)中包括我國(guó)的李雪梅和美國(guó)的瓊斯，最終瓊斯奪得冠軍。的瓊斯，最終瓊斯奪得冠軍。我們知道百米賽跑分為起跑、我們知道百米賽跑分為起跑、途中跑和沖刺三個(gè)階段，李途中跑和沖刺三個(gè)階段，李雪梅的途中跑階段比瓊斯的雪梅的途中跑階段比瓊斯的起跑階段跑得快，但我們都起跑階段跑得快，但我們都說(shuō)瓊斯比李雪梅跑得快，這說(shuō)瓊斯比

2、李雪梅跑得快，這是為什么？是為什么？學(xué)點(diǎn)學(xué)點(diǎn)1 坐標(biāo)和坐標(biāo)的變化量坐標(biāo)和坐標(biāo)的變化量 坐標(biāo)和坐標(biāo)變化量的物理意義坐標(biāo)和坐標(biāo)變化量的物理意義: 在坐標(biāo)系中，某點(diǎn)的數(shù)值為坐標(biāo)。在坐標(biāo)系中，某點(diǎn)的數(shù)值為坐標(biāo)。 在坐標(biāo)系中，某兩點(diǎn)的數(shù)值差為坐標(biāo)的變化量，對(duì)應(yīng)時(shí)間的差值叫在坐標(biāo)系中，某兩點(diǎn)的數(shù)值差為坐標(biāo)的變化量，對(duì)應(yīng)時(shí)間的差值叫時(shí)間的變化量。時(shí)間的變化量。 如圖如圖1-3-1所示，汽車(chē)的坐標(biāo)所示，汽車(chē)的坐標(biāo)x110 m,x2=30 m，在該過(guò)程中坐標(biāo)的，在該過(guò)程中坐標(biāo)的變化量變化量x=x2-x=30 m-10 m=20 m。 若若t1時(shí)刻對(duì)應(yīng)坐標(biāo)為時(shí)刻對(duì)應(yīng)坐標(biāo)為x1,t2時(shí)刻對(duì)應(yīng)坐標(biāo)為時(shí)刻對(duì)應(yīng)坐標(biāo)為x2

3、,則時(shí)間的變化量則時(shí)間的變化量t=t2-t1。 時(shí)刻：對(duì)應(yīng)坐標(biāo)軸上的一點(diǎn)；時(shí)間：坐標(biāo)變化對(duì)應(yīng)軸上一段。時(shí)刻：對(duì)應(yīng)坐標(biāo)軸上的一點(diǎn)；時(shí)間：坐標(biāo)變化對(duì)應(yīng)軸上一段。圖圖1-3-11-3-1【例【例1】如圖】如圖1-3-1所示，一個(gè)物體從所示，一個(gè)物體從運(yùn)動(dòng)到運(yùn)動(dòng)到，初位置的坐標(biāo)是，初位置的坐標(biāo)是xA=3 m, 末位置的坐標(biāo)是末位置的坐標(biāo)是xB=-2 m,它的坐標(biāo)變化量它的坐標(biāo)變化量x等于多少？位移是多少？等于多少？位移是多少？ 【解析解析】當(dāng)物體做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)其位移的方當(dāng)物體做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)其位移的方向僅有兩種可能，如果設(shè)其中某一方向?yàn)橄騼H有兩種可能，如果設(shè)其中某一方向?yàn)檎较?，則另一方向?yàn)樨?fù)方向，這樣我們

4、就可以用正方向，則另一方向?yàn)樨?fù)方向，這樣我們就可以用“”“”“”號(hào)來(lái)號(hào)來(lái)表示位移的方向，就可以用代數(shù)運(yùn)算的法則來(lái)計(jì)算了。表示位移的方向，就可以用代數(shù)運(yùn)算的法則來(lái)計(jì)算了。 x=xBxA=(-2)-3 m=-5 m,x為坐標(biāo)變化量，也就是物體的位為坐標(biāo)變化量，也就是物體的位移，其大小為移，其大小為 m,位移是負(fù)值，表示位移的方向沿位移是負(fù)值，表示位移的方向沿x軸的負(fù)方向。軸的負(fù)方向?！敬鸢浮敬鸢浮?x=-5 m 位移的位移的 大小為大小為 m，方向沿，方向沿x軸負(fù)方向軸負(fù)方向【評(píng)【評(píng)評(píng)評(píng)】時(shí)刻時(shí)刻: :對(duì)應(yīng)坐標(biāo)軸上的一點(diǎn)；時(shí)間：坐標(biāo)變化對(duì)應(yīng)軸上一段。對(duì)應(yīng)坐標(biāo)軸上的一點(diǎn)；時(shí)間：坐標(biāo)變化對(duì)應(yīng)軸上一段。

5、 1一物體在一水平桌面上某時(shí)刻從一物體在一水平桌面上某時(shí)刻從點(diǎn)開(kāi)始向東運(yùn)動(dòng)了點(diǎn)開(kāi)始向東運(yùn)動(dòng)了 m,接著又向接著又向北運(yùn)動(dòng)了北運(yùn)動(dòng)了 m,那么此過(guò)程中，位移的大小是那么此過(guò)程中，位移的大小是_ m。5圖圖1-3-11-3-1 vx/t或或v=x/t學(xué)點(diǎn)學(xué)點(diǎn)2 速度速度定義：定義： 速度速度v等于物體運(yùn)動(dòng)的位移等于物體運(yùn)動(dòng)的位移x跟發(fā)生這段位移所用的時(shí)間跟發(fā)生這段位移所用的時(shí)間t的比值。的比值。公式：公式：速度是矢量速度是矢量，它的方向就是物體運(yùn)動(dòng)的方向。，它的方向就是物體運(yùn)動(dòng)的方向。物理意義：物理意義： 速度是表示物體運(yùn)動(dòng)快慢的物理量。速度是表示物體運(yùn)動(dòng)快慢的物理量。單位：?jiǎn)挝唬?國(guó)際單位為米每

6、秒，符號(hào)是國(guó)際單位為米每秒，符號(hào)是m/s（或（或ms-1），常用單），常用單位還有：千米每時(shí)（位還有：千米每時(shí)（km/h或或kmh-1），厘米每秒（），厘米每秒（cm/s或或cms-1）等。）等。學(xué)點(diǎn)學(xué)點(diǎn)3 平均速度和瞬時(shí)速度平均速度和瞬時(shí)速度 在公式在公式v=x/t中，如果時(shí)間中，如果時(shí)間t非常小，接近于零，表非常小，接近于零，表示的是某一瞬時(shí)，這時(shí)的速度稱(chēng)為瞬時(shí)速度。示的是某一瞬時(shí)，這時(shí)的速度稱(chēng)為瞬時(shí)速度。 瞬時(shí)速度對(duì)應(yīng)某一瞬間，或者說(shuō)某一時(shí)刻，某一位置，瞬時(shí)速度對(duì)應(yīng)某一瞬間，或者說(shuō)某一時(shí)刻，某一位置，即：運(yùn)動(dòng)物體在某一時(shí)刻（或某一位置）的速度。即：運(yùn)動(dòng)物體在某一時(shí)刻（或某一位置）的速度。

7、 瞬時(shí)速度簡(jiǎn)稱(chēng)速度瞬時(shí)速度簡(jiǎn)稱(chēng)速度，因此以后碰到，因此以后碰到“速度速度”一詞，如一詞，如果沒(méi)有特別說(shuō)明均指瞬時(shí)速度。果沒(méi)有特別說(shuō)明均指瞬時(shí)速度。平均速度：平均速度： 在變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)中，在變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)中，物體在某段時(shí)間內(nèi)的位移跟發(fā)生這物體在某段時(shí)間內(nèi)的位移跟發(fā)生這段位移所用時(shí)間的比值，叫做這段位移（或這段時(shí)間）的段位移所用時(shí)間的比值，叫做這段位移（或這段時(shí)間）的平均速度平均速度，即，即v=x/t，單位是，單位是“m/s”。它是矢量，其方向。它是矢量，其方向跟位移跟位移x的方向相同。的方向相同。 平均速度的意義在于能粗略地描述變速運(yùn)動(dòng)的快慢。平均速度的意義在于能粗略地描述變速運(yùn)動(dòng)的快慢。 注意注

8、意：對(duì)變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)來(lái)說(shuō)，不同時(shí)間內(nèi)（或不同位對(duì)變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)來(lái)說(shuō)，不同時(shí)間內(nèi)（或不同位移上）的平均速度的值可能不一樣。移上）的平均速度的值可能不一樣。瞬時(shí)速度瞬時(shí)速度【例【例2】某物體沿一條直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，】某物體沿一條直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，(1)若前一半時(shí)間內(nèi)的平均速度為若前一半時(shí)間內(nèi)的平均速度為v1，后一半時(shí)，后一半時(shí) 間內(nèi)的平均速度為間內(nèi)的平均速度為v2，求全程的平均速度；，求全程的平均速度；(2)若前一半位移的平均速度為若前一半位移的平均速度為 v1，后一半位移的平均速度為，后一半位移的平均速度為v2，全程的平均速度又是多少？，全程的平均速度又是多少？游泳愛(ài)好者張游泳愛(ài)好者張健健永永與與2000年年8月月

9、8日日8時(shí)整，從旅順老鐵山南岬角準(zhǔn)時(shí)下水，于時(shí)整，從旅順老鐵山南岬角準(zhǔn)時(shí)下水，于8月月10日日22時(shí)抵達(dá)蓬萊閣東沙灘，游程時(shí)抵達(dá)蓬萊閣東沙灘，游程123.58 km,直線(xiàn)距離直線(xiàn)距離109 km，不借助任，不借助任何漂浮物橫渡了渤海海峽，創(chuàng)造了男子橫渡海峽最長(zhǎng)距離的世界紀(jì)錄。試求：何漂浮物橫渡了渤海海峽，創(chuàng)造了男子橫渡海峽最長(zhǎng)距離的世界紀(jì)錄。試求：在這次橫渡海峽中，張健游泳的平均速率和每游在這次橫渡海峽中，張健游泳的平均速率和每游100 m約需的時(shí)間分別是多約需的時(shí)間分別是多少？少？在這次橫渡中，張健游泳的平均速度是多少？在這次橫渡中，張健游泳的平均速度是多少？【答案】 (1)0.55 m/s

10、 181.8 s (2)0.49 m/s(1)0.55 m/s 181.8 s (2)0.49 m/s 2學(xué)點(diǎn)學(xué)點(diǎn)4 速度和速率速度和速率 運(yùn)動(dòng)物體經(jīng)過(guò)某一時(shí)刻（或某一位置）的速度，叫瞬時(shí)速度，運(yùn)動(dòng)物體經(jīng)過(guò)某一時(shí)刻（或某一位置）的速度，叫瞬時(shí)速度，常稱(chēng)為速度；瞬時(shí)速度的大小叫瞬時(shí)速率，有時(shí)簡(jiǎn)稱(chēng)速率。常稱(chēng)為速度；瞬時(shí)速度的大小叫瞬時(shí)速率，有時(shí)簡(jiǎn)稱(chēng)速率。 瞬時(shí)速度是矢量瞬時(shí)速度是矢量，其方向與物體經(jīng)過(guò)某一位置時(shí)的運(yùn)動(dòng)，其方向與物體經(jīng)過(guò)某一位置時(shí)的運(yùn)動(dòng)方向相同，方向相同，瞬時(shí)速率是標(biāo)量瞬時(shí)速率是標(biāo)量。精確描述物體運(yùn)動(dòng)快慢。精確描述物體運(yùn)動(dòng)快慢。定義：定義：物理意義：物理意義：【解析解析】瞬時(shí)速度表示

11、物體在某一時(shí)刻瞬時(shí)速度表示物體在某一時(shí)刻( (或某一位置或某一位置) )運(yùn)動(dòng)的快慢；平運(yùn)動(dòng)的快慢；平均速度表示物體在某一段時(shí)間內(nèi)或在某一過(guò)程中運(yùn)動(dòng)的快慢。均速度表示物體在某一段時(shí)間內(nèi)或在某一過(guò)程中運(yùn)動(dòng)的快慢?！纠?】下列所說(shuō)的速度中，哪些是平均速度？哪些是瞬時(shí)速度？】下列所說(shuō)的速度中，哪些是平均速度？哪些是瞬時(shí)速度？ 百米賽跑的運(yùn)動(dòng)員以百米賽跑的運(yùn)動(dòng)員以9.5 m/s的速度沖過(guò)終點(diǎn)線(xiàn)；的速度沖過(guò)終點(diǎn)線(xiàn)； 經(jīng)過(guò)提速后列車(chē)的速度達(dá)到經(jīng)過(guò)提速后列車(chē)的速度達(dá)到150 km/h; 由于堵車(chē)，車(chē)在隧道內(nèi)的速度僅為由于堵車(chē)，車(chē)在隧道內(nèi)的速度僅為1.2 m/s; 返回地面的太空艙以返回地面的太空艙以8 m/

12、s的速度落入太平洋中；的速度落入太平洋中； 子彈以子彈以800 m/s的速度撞擊在墻上。的速度撞擊在墻上?！敬鸢浮?.5 m/s是瞬時(shí)速度是瞬時(shí)速度 150 km/h是平均速度是平均速度 1.2 m/s是平均速度是平均速度 8 m/s是瞬時(shí)速度是瞬時(shí)速度 800 m/s是瞬時(shí)速度是瞬時(shí)速度對(duì)于變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的物體有如下幾種敘述，其中表示平均速對(duì)于變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的物體有如下幾種敘述，其中表示平均速度的是度的是_，表示瞬時(shí)速度的是，表示瞬時(shí)速度的是_。A.物體在第物體在第 s內(nèi)的速度是內(nèi)的速度是 m/sB.物體在第物體在第 s末的速度是末的速度是 m/sC.物體在通過(guò)其路徑上某一點(diǎn)的速度為物體在通過(guò)其

13、路徑上某一點(diǎn)的速度為 m/sD.物體在通過(guò)一段位移物體在通過(guò)一段位移x時(shí)的速度為時(shí)的速度為 m/s 3AD BC 速度的大小表示物體運(yùn)動(dòng)的快慢，其方向表示物體的運(yùn)動(dòng)速度的大小表示物體運(yùn)動(dòng)的快慢，其方向表示物體的運(yùn)動(dòng)方向。方向。 1.速度是同學(xué)們學(xué)習(xí)的第二個(gè)矢量，速度的大小和方向表速度是同學(xué)們學(xué)習(xí)的第二個(gè)矢量，速度的大小和方向表示的物理意義分別是什么？示的物理意義分別是什么？2.2.汽車(chē)速度計(jì)顯示的速度大小是平均速度大小還是瞬時(shí)速度大?。科?chē)速度計(jì)顯示的速度大小是平均速度大小還是瞬時(shí)速度大??？ 仔細(xì)觀察會(huì)發(fā)現(xiàn)汽車(chē)速度計(jì)指針?biāo)傅氖緮?shù)隨汽車(chē)運(yùn)動(dòng)仔細(xì)觀察會(huì)發(fā)現(xiàn)汽車(chē)速度計(jì)指針?biāo)傅氖緮?shù)隨汽車(chē)運(yùn)動(dòng)快慢的

14、變化而不斷改變，所以它顯示的是汽車(chē)的瞬時(shí)速度大快慢的變化而不斷改變，所以它顯示的是汽車(chē)的瞬時(shí)速度大小，而不是平均速度大小。小，而不是平均速度大小。3.3.速度、速率、平均速度和瞬時(shí)速度有什么區(qū)別？速度、速率、平均速度和瞬時(shí)速度有什么區(qū)別？定義定義物理意義物理意義注意問(wèn)題注意問(wèn)題速度速度位移與發(fā)生這位移與發(fā)生這段位移所用時(shí)段位移所用時(shí)間的比值間的比值描述物體的運(yùn)動(dòng)描述物體的運(yùn)動(dòng)快慢和運(yùn)動(dòng)方向快慢和運(yùn)動(dòng)方向v和和x及及t是對(duì)應(yīng)關(guān)系，是矢量，是對(duì)應(yīng)關(guān)系，是矢量，方向就是物體運(yùn)動(dòng)的方向方向就是物體運(yùn)動(dòng)的方向平均平均速度速度物體在時(shí)間間物體在時(shí)間間隔隔t內(nèi)運(yùn)動(dòng)的內(nèi)運(yùn)動(dòng)的平均快慢平均快慢描述在一段時(shí)間描述在一段時(shí)間內(nèi)物體運(yùn)動(dòng)的平內(nèi)物體運(yùn)動(dòng)的平均快慢和方向均快慢和方向只能粗略地描述物體的運(yùn)動(dòng)快慢。只能粗略地描述物體的運(yùn)動(dòng)快慢。大小和所研究的時(shí)間間隔大小和所研究的時(shí)間間隔t有關(guān)，有關(guān)，