1.3 位置變化快慢的描述-速度（第一課時(shí)）課件-2024-2025學(xué)年高一物理人教版

第一章運(yùn)動(dòng)的描述位置變化快的描述——速度(第一課時(shí)）探究新知速度＝路程————時(shí)間位移V＝△X————△t所有的運(yùn)動(dòng)快慢1.定義式：2.單位：國(guó)際單位制為m/s或m?s-1其他單位：km/h或km?h-1

速度是矢量,方向就是物體運(yùn)動(dòng)(或者位移)的方向。速度探究新知速度＝————時(shí)間位移V＝△X————△t人：10S小車：100SV人＝△X——△t＝20m——10s2m/s＝V車＝△X——△t＝20m——100s0.02m/s＝以A指向B為正方向練一練BC練一練A探究新知100m100mV＝△X—△t＝—10s100m=10m/sV＝△X—△t＝—10s100m=10m/sV＝△X——△t速度△t是一段時(shí)間平均→瞬時(shí)速度描述物體某一時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)快慢和方向的量探究新知V＝△X——△t速度△t是一段時(shí)間平均→瞬時(shí)速度描述物體某一時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)快慢和方向的量△t很小，v變化的也會(huì)較小t=1s→t=1.1s→瞬時(shí)速度≈平均速度瞬時(shí)速度：v≈2.1m/s△t=0.1s平均速度：v=2.1m/st=1s→t=1.01s瞬時(shí)速度：v≈2.01m/s△t=0.01s平均速度：v=2.01m/s探究新知V＝△X——△t速度△t是一段時(shí)間平均→瞬時(shí)速度描述物體某一時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)快慢和方向的量△t很小，v變化的也會(huì)較小→瞬時(shí)速度≈平均速度△t=0.000000001s時(shí)→V＝△X——△t算出的是瞬時(shí)速度嗎？近似看作瞬時(shí)速度瞬時(shí)速度V＝△X——△t△t趨近于0→探究新知項(xiàng)目平均速度瞬時(shí)速度區(qū)別反映一段時(shí)間內(nèi)(或一段位移內(nèi))物體運(yùn)動(dòng)的平均快慢及方向精確描述物體運(yùn)動(dòng)的快慢及方向?qū)?yīng)一段時(shí)間(或位移)對(duì)應(yīng)某一時(shí)刻或某一位置方向與位移的方向相同,與運(yùn)動(dòng)方向不一定相同方向就是物體的運(yùn)動(dòng)方向,不一定與位移方向相同共同點(diǎn)描述物體運(yùn)動(dòng)的快慢和方向,都是矢量,單位都是m/s聯(lián)系①當(dāng)位移足夠小或時(shí)間足夠短時(shí),可以認(rèn)為瞬時(shí)速度就等于平均速度②勻速直線運(yùn)動(dòng)中平均速度等于瞬時(shí)速度平均速度和瞬時(shí)速度的比較探究新知生活中的“速度”瞬時(shí)速度的大小瞬時(shí)速率沒有方向探究新知生活中的“速度”＝————時(shí)間路程完成一段路程的平均快慢程度平均速率速度速率A地→B地AB平均速度的大小≠平均速率探究新知探究新知?jiǎng)蛩龠\(yùn)動(dòng)AB初中階段勻速率運(yùn)動(dòng)勻速運(yùn)動(dòng)速度大小不變的運(yùn)動(dòng)AB高中階段真正的勻速運(yùn)動(dòng)→“速度”恒定速度大小、方向均不變化→勻速直線運(yùn)動(dòng)練一練下列有關(guān)速度的說法中正確的是(

)A.平均速度就是瞬時(shí)速度的平均值B.極短時(shí)間內(nèi)的平均速度可以認(rèn)為等于瞬時(shí)速度C.公路旁的限速標(biāo)志牌上的速度是指車輛的平均速度D.平均速度、瞬時(shí)速度、平均速率三個(gè)物理量都是矢量解析

平均速度是位移與時(shí)間的比值,不是瞬時(shí)速度的平均值,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;Δt很小時(shí)的平均速度可看作瞬時(shí)速度,選項(xiàng)B正確;公路旁的限速標(biāo)志牌上的速度是指車輛的瞬時(shí)速度,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;平均速率是標(biāo)量,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。B練一練某人爬山,從山腳爬上山頂,然后又從原路返回到山腳,上山的平均速率為v1,下山的平均速率為v2,則往返的平均速度的大小和平均速率是(

)D練一練歸納總結(jié)求平均速度的三步走

練一練一物體沿正東方向以4m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)4s,又以3m/s的速度向北勻速運(yùn)動(dòng)4s,求這8s內(nèi)物體的平均速度和平均速率練一練解析

如圖所示,物體先向東由A運(yùn)動(dòng)到B,通過的位移x1=4×4

m=16

m,接著又向北運(yùn)動(dòng)x2=3×4

m=12

m,到達(dá)C點(diǎn),則8

s內(nèi)通過的位移大小為答案

平均速度大小2.5m/s,方向?yàn)闁|偏北37°

平均速率為3.5m/s探究新知位移隨時(shí)間的變化x-t圖像0t/sx/mx1t1AB簡(jiǎn)潔直觀的描述出速度隨時(shí)間的變化探究新知簡(jiǎn)潔直觀的描述出速度隨時(shí)間的變化加速勻速減速速度時(shí)間圖像/v-t圖探究新知速度怎么變化？減速A.速度繼續(xù)減小B.反向加速T=4s時(shí)，v=-2m/s1.橫軸下方的圖像，表示速度和正方向相反2.速度大小等圖像上的點(diǎn)到x軸的距離練一練C練一練C情境導(dǎo)入測(cè)量物理量直接測(cè)量間接測(cè)量測(cè)長(zhǎng)度測(cè)質(zhì)量測(cè)密度測(cè)電阻速度？V＝——tx探究新知測(cè)量速度測(cè)位移測(cè)時(shí)間計(jì)算速度打點(diǎn)計(jì)時(shí)器紙帶探究新知根據(jù)v=,求出任意兩點(diǎn)間的平均速度。兩點(diǎn)間的位移Δx可以用刻度尺測(cè)量出,Δt為兩點(diǎn)間的間隔數(shù)與單個(gè)時(shí)間間隔0.02s的乘積。如圖所示,將打好點(diǎn)的紙帶從能夠看清的某個(gè)點(diǎn)開始,往后數(shù)出若干個(gè)點(diǎn),比如共數(shù)出n個(gè)點(diǎn),用刻度尺測(cè)出第一個(gè)點(diǎn)到第n個(gè)點(diǎn)的距離Δx,并算出這n個(gè)點(diǎn)的時(shí)間間隔,則平均速度,其中T=0.02s。求解平均速度探究新知粗略計(jì)算瞬時(shí)速度情境導(dǎo)入兩種打點(diǎn)計(jì)時(shí)器

比較項(xiàng)電火花計(jì)時(shí)器電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器結(jié)構(gòu)圖示

打點(diǎn)方式周期性產(chǎn)生電火花振針周期性上下振動(dòng)電源頻率為50Hz時(shí)打點(diǎn)周期

s0.02s記錄信息位移、

情境導(dǎo)入1.實(shí)驗(yàn)器材電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(或電火花計(jì)時(shí)器)、紙帶、刻度尺、導(dǎo)線、復(fù)寫紙片、低壓交流電源(頻率是50Hz,電火花計(jì)時(shí)器使用220V交流電源,頻率也為50Hz)。2.實(shí)驗(yàn)步驟(1)把電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在桌子上,紙帶穿過限位孔,把復(fù)寫紙?zhí)自诙ㄎ惠S上,并且壓在紙帶上面。(2)把電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的兩個(gè)接線柱接到低壓交流電源上。練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器情境導(dǎo)入(3)接通電源開關(guān),用手水平拉動(dòng)紙帶,使它在水平方向上運(yùn)動(dòng),紙帶上就打下一系列點(diǎn)。隨后立即關(guān)閉電源。(4)取下紙帶,從能看得清的某個(gè)點(diǎn)開始(起始點(diǎn)),往后數(shù)出若干個(gè)點(diǎn),如果共有n個(gè)點(diǎn),那么n個(gè)點(diǎn)的間隔數(shù)為n-1個(gè),則紙帶的運(yùn)動(dòng)時(shí)間Δt=(n-1)×0.02s。(5)用刻度尺測(cè)量出從起始點(diǎn)到第n個(gè)點(diǎn)間的距離Δx。(6)利用公式v=計(jì)算出紙帶在這段時(shí)間內(nèi)的平均速度。(7)用刻度尺測(cè)量包含某點(diǎn)在內(nèi)的兩點(diǎn)間的距離,計(jì)算出平均速度,用來替代該點(diǎn)的瞬時(shí)速度。情境導(dǎo)入(1)實(shí)驗(yàn)前,應(yīng)將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定好,以免拉動(dòng)紙帶時(shí)晃動(dòng),并要先輕輕試?yán)垘?應(yīng)無(wú)明顯的阻滯現(xiàn)象。(2)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)時(shí),應(yīng)先接通電源,待打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)穩(wěn)定后,再拉動(dòng)紙帶。(3)手拉動(dòng)紙帶時(shí)速度應(yīng)快一些,以防點(diǎn)跡太密集。(4)使用電火花計(jì)時(shí)器時(shí),應(yīng)注意把紙帶正確穿好,墨粉紙盤位于紙帶上方,使用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí),應(yīng)讓紙帶穿過限位孔,壓在復(fù)寫紙下面。實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)情境導(dǎo)入實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)(5)使用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí),如打出點(diǎn)較輕或是短線,應(yīng)調(diào)整振針距復(fù)寫紙的高度。(6)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器不能連續(xù)工作太長(zhǎng)時(shí)間,打點(diǎn)之后應(yīng)立即關(guān)閉電源。(7)對(duì)紙帶進(jìn)行測(cè)量時(shí),不要分段測(cè)量各段的位移,正確的做法是一次測(cè)量完畢(可先統(tǒng)一測(cè)量出各個(gè)測(cè)量點(diǎn)到起始測(cè)量點(diǎn)O之間的距離)。讀數(shù)時(shí)應(yīng)估讀到毫米的下一位。情境導(dǎo)入練一練打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50Hz,某次實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶,用毫米刻度尺測(cè)量情況如圖所示,紙帶在A、C間的平均速度為

m/sA、D間的平均速度為

m/sB點(diǎn)的瞬時(shí)速度更接近于

m/s。練一練答案

0.35

0.42

0.35規(guī)律方法

1.確定時(shí)間:確定時(shí)間時(shí)注意相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間計(jì)時(shí)點(diǎn)個(gè)數(shù)及打點(diǎn)周期。2.確定位移:確定位移時(shí)注意起始點(diǎn)和終止點(diǎn)。3.計(jì)算瞬時(shí)速度都是用一段時(shí)間內(nèi)的平均速度來代替瞬時(shí)速度。練一練練一練解析

(1)0~6點(diǎn)間小車的位移x=x1+x2+……+x6=40.53

cm每?jī)蓚€(gè)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間有4個(gè)點(diǎn),故每?jī)蓚€(gè)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T=0.02×5

s=0.1

s0~6點(diǎn)間的時(shí)間間隔t=6T=6×0.1

s=0.6

s答案

(1)0.68m/s

(2)0.83m/s練一練在進(jìn)行“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中:(1)圖1所示實(shí)驗(yàn)器材是

(選填“計(jì)時(shí)”“測(cè)速”或“測(cè)距”)的儀器。其中必須使用約為8V低壓交流電源的是

(選填“甲”或“乙”)。

圖1(2)已提供了小車、一端附有滑輪的長(zhǎng)木板、紙帶、細(xì)繩、刻度尺、導(dǎo)線。為了完成實(shí)驗(yàn),還須從圖2中選取實(shí)驗(yàn)器材:

(此項(xiàng)為多選,請(qǐng)?zhí)顚懴鄳?yīng)的字母符號(hào))。

圖2圖2ABC計(jì)時(shí)甲練一練(3)實(shí)驗(yàn)得到一條清晰的紙帶,如圖3所示是截取了其中某一段紙帶用刻度尺(單位:cm)測(cè)量時(shí)的情景,其中A、B、C、D、E、F為6個(gè)相鄰的點(diǎn)跡。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50Hz。其中計(jì)數(shù)點(diǎn)E所在位置的刻度尺讀數(shù)為

cm,小車加速過程中E點(diǎn)瞬時(shí)速度大小為

m/s。

圖38.801.30練一練光電計(jì)時(shí)器是一種研究物體運(yùn)動(dòng)情況的常用計(jì)時(shí)儀器,其結(jié)構(gòu)如圖甲所示,a、b分別是光電門的激光發(fā)射和接收裝置,當(dāng)有物體從a、b間通過時(shí),光電計(jì)時(shí)器就可以顯示物體的擋光時(shí)間?，F(xiàn)利用圖乙所示裝置測(cè)量滑塊的速度,圖中MN是水平桌面,Q是木板與桌面的接觸點(diǎn),1和2是固定在木板上適當(dāng)位置的兩個(gè)光電門,與之連接的兩個(gè)光電計(jì)時(shí)器沒有畫出。實(shí)驗(yàn)時(shí),讓滑塊從木板的頂端滑下,光電門1、2各自連接的計(jì)時(shí)器顯示的擋光時(shí)間分別為1.0×10-2s和4.0×10-3s。滑塊的寬度d=1.010cm。練一練(1)滑塊通過光電門1時(shí)的速度v1=

m/s,通過光電門2時(shí)的速度v2=

m/s(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。

(2)由此測(cè)得的瞬時(shí)速度v1和v2只是一個(gè)近似值,它們實(shí)質(zhì)上是滑塊通過光電門1和2時(shí)的

,要使瞬時(shí)速度的測(cè)量值更接近于真實(shí)值,可將——

的寬度減小一些。

實(shí)驗(yàn)時(shí),讓滑塊從木板的頂端滑下,光電門1