人教版高中物理必修一 （位置變化快慢的描述-速度）運動的描述教育教學課件

第一章運動的描述1.3

位置變化快慢的描述速度

目錄上節(jié)回溯知識講解小結練習1．時刻：時間軸上的一點3．位移：從初位置指向末位置的有向線段

路程：物體運動軌跡的長度2．時間間隔：時間軸上的一段上節(jié)回溯4．矢量：有大小和方向的物理量

標量：只有大小沒有方向的物理量5．直線運動的位移：初、末位置可以用位置坐標x1、x2表示

位移大小為：Δx＝x2－x1

上節(jié)回溯6．位移—時間圖像：把物體運動的初始位置作為原點，位置等于位移大小7．兩種打點計時器：電磁打點計時器、電火花打點計時器

電源頻率是50Hz時，打點計時器每隔0.02s打一個點。生活和科學研究中經(jīng)常需要知道物體運動的快慢和方向，你還記得初中是怎樣描述物體運動快慢的嗎?在看百米賽跑的時候，我們常說“這個人跑的真快”，我們又是根據(jù)什么來說的呢？一、速度問題引入一、速度如何描述運動快慢初始位置(m)經(jīng)過時間(s)末了位置(m)A．自行車020100B．公共汽車010100C．火車010400比較下面三種交通工具運動的快慢比較A和B的運動快慢比較B和C的運動快慢比較A和C的運動快慢位移相同，B用的時間少時間相同，C的位移大時間、位移均不同，C位移與時間的比值大一、速度如何描述運動快慢比較運動快慢的方法：1．位移相同，發(fā)生這段位移所用的時間越短，運動越快2．時間相同，這段時間內(nèi)發(fā)生的位移越大，運動越快3．位移與時間均不相同時，位移與時間的比值越大，運動越快

物理學中將位移與發(fā)生這段位移所用的時間之比表示物體運動的快慢，這就是速度。一、速度

一、速度這里的速度和初中所學的速度含義不完全相同。例如：一輛汽車向南開，速度是20m/s，另一輛汽車向北開，速度也是20m/s。這兩輛汽車運動情況相同嗎？不同，二者運動的方向不同。速度的方向速度是矢量，它既有大小，也有方向，速度的方向，與位移Δx的方向一致例1甲、乙兩個質(zhì)點在同一直線上勻速運動，設向右為正方向，甲質(zhì)點的速度為2m/s，乙質(zhì)點的速度為–4m/s，則下列說法錯誤的是（）乙質(zhì)點的速度大小比甲質(zhì)點的大因為＋2>－4，所以甲質(zhì)點的速度大于乙質(zhì)點的速度這里正、負號表示運動的方向若甲、乙兩質(zhì)點同時由同一點出發(fā)，則10s后甲、乙兩質(zhì)點相距60m一、速度B速度的正、負號，與速度的大小無關，速度為正，是速度方向與所選的正方向相同；速度為負，是速度方向與所選的正方向相反。問題：生活中的速度大多都是時刻變化的，例如：百米賽跑運動員的速度不可能時刻都是巔峰速度；開車去一個地方，總會減速或是加速……那么我們?nèi)绾稳ッ枋鏊麄冊谶@一個過程中運動的快慢呢？二、平均速度和瞬時速度平均速度對于以上問題，我們可以用平均速度來解決。

二、平均速度和瞬時速度平均速度平均速度描述物體在一段時間內(nèi)運動的平均快慢程度及方向。那么，怎樣描述物體在某一時刻運動的快慢和方向呢？二、平均速度和瞬時速度瞬時速度

二、平均速度和瞬時速度平均速度與瞬時速度的區(qū)別和聯(lián)系1．平均速度表示物體某一段時間內(nèi)運動的快慢（粗略描述）；2．瞬時速度表示物體某一時刻或某一位置運動的快慢（精確描述）；3．兩者都是矢量；4．瞬時速度就是極短時間間隔內(nèi)的平均速度；5．勻速直線運動就是瞬時速度不變的運動，且平均速度與瞬時速度相等。二、平均速度和瞬時速度速率

瞬時速度的大小通常叫作速率。汽車儀表盤上的示數(shù)實際上指的就是汽車的速率。平均速度的大小不能叫作平均速率。我們?nèi)粘Ｉ钪姓f到的“速度”可能指“平均速度”、“瞬時速度”、“速率”要根據(jù)上下文判斷。二、平均速度和瞬時速度例1如圖所示，交警利用測速儀對市內(nèi)道路上正常行駛的車輛進行測速，測速儀上顯示的數(shù)值是“38”，交警的目的是測汽車的哪一個物理量（）瞬時速度，單位km/h平均速度，單位m/s瞬時速度，單位m/s平均速度，單位km/hB三、速度—時間圖像實驗原理：用手拉通過打點計時器的紙帶，紙帶運動確定時間內(nèi)的位移就會被記錄下來，由此我們就可以計算紙帶的速度。實驗器材：電火花打點計時器（或電磁打點計時器），學生電源，紙帶，刻度尺，復寫紙，導線，坐標紙等。實驗步驟：（1）固定好打點計時器（2）穿過紙帶（3）啟動電源，拉動紙帶，隨后立即關閉電源測量紙帶的平均速度和瞬時速度三、速度—時間圖像數(shù)據(jù)處理：（1）在紙帶上選取一點為起始點0，后面每5個點取一個計數(shù)點，分別用數(shù)字1，2，3……標出這些點；（2）測量每個計數(shù)點到起始點0的距離x，記錄數(shù)據(jù)（3）計算兩個相鄰的計數(shù)點間的位移Δx

，同時記錄對應時間Δt

；（4）計算兩個相鄰計數(shù)點間的平均速度，記錄數(shù)據(jù)。測量紙帶的平均速度和瞬時速度23Δx0.1s三、速度—時間圖像測量瞬時速度：測量紙帶的平均速度和瞬時速度DFDFDF

三、速度—時間圖像測量瞬時速度：（1）在紙帶上選取一點為起始點0，后面每3個點取一個計數(shù)點，分別用數(shù)字1，2，3……標出這些點；（2）測量每個計數(shù)點到起始點0的距離x，記錄數(shù)據(jù)（3）計算兩個相鄰的計數(shù)點間的位移Δx

，同時記錄對應時間Δt

；（4）根據(jù)Δx和Δt計算出的速度值就可以代表Δx這一區(qū)間內(nèi)任意一點的瞬時速度，記錄數(shù)據(jù)。測量紙帶的平均速度和瞬時速度23Δx0.06s三、速度—時間圖像根據(jù)前面實驗記錄的表格，我們可以建立直角坐標系，以時間t為橫坐標，速度v為縱坐標，畫圖，坐標系中的圖像即為速度—時間圖像或v-t

圖像。

v-t

圖像可以直觀表示物體運動的速度隨時間變化的情況。v-t

圖像0t/s123456108642（t2,v2）（t1,v1）v/(m·s-1)三、速度—時間圖像隨著信息技術的進步，中學物理的實驗手段也在不斷進步，除了利用打點計時器來測量速度外，現(xiàn)在還可以利用傳感器與計算機測速度。下圖即是利用光電門來測量瞬時速度，當帶有遮光條的物體通過光電門時，光電門上檢測光信號的傳感器，就不能接收到光信號。以此，通過記錄光信號中斷的時間和遮光條的寬度，這些數(shù)據(jù)傳輸?shù)接嬎銠C中，就可以直接計算出物體的瞬時速度，并且直接繪制出v-t

圖像。拓展學習

小結4．速率：瞬時速度的大小。5．勻速直線運動：瞬時速度保持不變的運動，平均速度與瞬時速度相等。6．測量平均速度：測出紙帶上任意兩點之間的位移Δx

，同時記錄對應時間Δt

，就可以計算出平均速度。7．測量瞬時速度：根據(jù)Δx和Δt計算出的速度值就可以粗略代表Δx這一區(qū)間內(nèi)任意一點的瞬時速度，并且Δx取得越小，Δt越短，平均速度就越接近于某點的瞬時速度。8．v-t

圖像可以直觀表示物體運動速度隨時間變化的情況，圖像上的點反映某一時刻的瞬時速度。小結1．一輛汽車沿直線從甲地開往乙地，前一半位移內(nèi)的平均速度為30km/h，后一半位移內(nèi)的平均速度是60km/h，這輛汽車全程的平均速度是多少。練習

2．下圖為甲、乙兩物體沿某一直線運動的v-t

圖像，至少從以下三個方面說明它們的速度是怎樣變化的。（1）物體是從靜止開始運動還是具有一定的初速度？（2）速度的大小變化嗎？是加速還是減速？（3）運動的方向是否變化？練習tvO甲tvO乙（1）甲具有一定的初速度，乙的初速度為0；（2）甲的速度不變，乙先加速，接著勻速，最后減速；（3）甲、乙的運動方向都不發(fā)生變化。3．某一物體的v-t

圖像如圖所示，則該物體（）做往返運動，但未回到出發(fā)點做勻速直線運動朝某一方向做直線運動速度方向變化兩次練習tvOA4．汽車從制動到停止共用了5s。這段時間內(nèi)，汽車每一秒前進的距離分別為9m、7m、5m、3m、1m。（1）求汽車前1s、前2s、前3s、前4s、和全程的平均速度。在這五個速度中，哪一個最接近汽車剛制動時的瞬時速度？它比這個瞬時速度略大些，還是略小些？（2）汽車運動的最后2s的平均速度是多少？練習

4．汽車從制動到停止共用了5s。這段時間內(nèi)，汽車每一秒前進的距離分別為9m、7m、5m、3m、1m。（1）求汽車前1s、前2s、前3s、前4s、和全程的平均速度。在這五個速度中，哪一個最接近汽車剛制動時的瞬時速度？它比這個瞬時速度略大些，還是略小些？（2）汽車運動的最后2s的平均速度是多少？練習

5．物體沿一條直線運動,下列說法中正確的是（）物體在某時刻的速度是3m/s，則物體在1s內(nèi)一定運動了3m物體在某1s內(nèi)的平均速度是3m/s，則物體在這1s內(nèi)的位移一定是3m物體在某段時間內(nèi)的平