1.3 位置變化快慢的描述-速度 課件-高一上學(xué)期物理人教版（2019）必修第一冊(cè)

第3節(jié)位置變化快慢的描述——速度思考與討論思考：視頻中不同物體的運(yùn)動(dòng)有什么不同？用什么物理量描述這種不同？知識(shí)鏈接：思考：兩輛車從同一地點(diǎn)出發(fā)，經(jīng)過長短不同的路徑，同時(shí)到達(dá)一個(gè)終點(diǎn)，這段時(shí)間內(nèi)兩車位置變化快慢相同嗎？思考：兩輛車從同一地點(diǎn)出發(fā)，一輛向東開，一輛向西開，路程與時(shí)間的比值都是20m/s，你認(rèn)為他們的運(yùn)動(dòng)相同嗎？位置變化快慢相同嗎？思考：我們研究物體運(yùn)動(dòng)的快慢，很多時(shí)候是要研究物體的位置隨時(shí)間變化的快慢，此時(shí)我們應(yīng)該如何重新定義速度呢？一、速度1.定義：6.物理意義：2.物理符號(hào)：4.國際單位——5.方向：位移與發(fā)生這個(gè)位移所用時(shí)間的比值。速度是表示物體的運(yùn)動(dòng)快慢的物理量。V米每秒（m/s）。km/h、cm/s3.公式:速度方向即物體的運(yùn)動(dòng)方向，與位移方向相同。運(yùn)動(dòng)快慢即位置變化快慢常用單位——一、速度例1.關(guān)于速度的定義式V=Δx/Δt，以下敘述錯(cuò)誤的是（）A.物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度v與運(yùn)動(dòng)的位移Δx成正比，與運(yùn)動(dòng)時(shí)間Δt成反比B.速度v的大小與運(yùn)動(dòng)的位移Δx和時(shí)間Δt都無關(guān)C.此速度定義式適用于任何運(yùn)動(dòng)D.速度是表示物體運(yùn)動(dòng)快慢及方向的物理量例2.巴黎奧運(yùn)會(huì)，潘展樂一戰(zhàn)封“神”。法國《西法蘭西報(bào)》評(píng)論說：“這位來自中國溫州的神童在拉德芳斯體育館的泳池里只用了45秒92就游完100米。他快如流矢，此前從未有人游進(jìn)46秒。”試計(jì)算潘展樂的100米游泳速度。思考：潘展樂在游完100米的全程中任何一個(gè)時(shí)刻，任何一個(gè)位置的速度都是2.18m/s嗎？A二、平均速度和瞬時(shí)速度1.平均速度：定義：物體運(yùn)動(dòng)的位移與發(fā)生這個(gè)位移所用的時(shí)間的比值。意義：描述物體在一段時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的平均快慢程度及方向。理解：①平均速度表示了物體(質(zhì)點(diǎn))位置改變快慢的大致狀況。②平均速度是矢量,既有大小又有方向，其方向與位移方向相同。③平均速度不考慮運(yùn)動(dòng)過程的細(xì)節(jié)問題,只考慮初末位置及整個(gè)過程的運(yùn)動(dòng)時(shí)間問題.二、平均速度和瞬時(shí)速度物理意義：物體經(jīng)過某一位置或在某一時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)快慢程度。2.瞬時(shí)速度：理解：①瞬時(shí)速度是精確地描述物體運(yùn)動(dòng)快慢的物理量②瞬時(shí)速度是矢量，其方向即為物體運(yùn)動(dòng)方向③可以用一個(gè)較短時(shí)間內(nèi)的平均速度來替代瞬時(shí)速度定義：當(dāng)Δt趨于0時(shí)，我們就把v=Δx/Δt叫做物體在t時(shí)刻的瞬時(shí)速度。方向：物體在某一時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)方向，沿軌跡的切線方向。二、平均速度和瞬時(shí)速度3.速率定義：路程與發(fā)生這一路程所需的時(shí)間的比值公式：物理意義：描述物體運(yùn)動(dòng)的快慢，是一個(gè)標(biāo)量。平均速率：描述物體運(yùn)動(dòng)的快慢的大致情況。平均速率≥平均速度的大小瞬時(shí)速率：當(dāng)Δt趨于0是，v=s/Δt,即為瞬時(shí)速度。瞬時(shí)速率＝瞬時(shí)速度的大小瞬時(shí)速度的大小通常叫作速率。二、平均速度和瞬時(shí)速度平均速度位移(Δx)與時(shí)間(Δt)的比值與位移方向相同平均速率瞬時(shí)速度速率沿軌跡的切線方向路程(s)與時(shí)間(Δt)的比值Δt→0方向方向大小平均速率≥平均速度的大小二、平均速度和瞬時(shí)速度例3.下列關(guān)于瞬時(shí)速度和平均速度的說法中正確的是()A．若物體在某段時(shí)間內(nèi)每時(shí)刻的瞬時(shí)速度都等于零，則它在這段時(shí)間內(nèi)的平均速度一定等于零B．若物體在某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于零，則它在這段時(shí)間內(nèi)任一時(shí)刻的瞬時(shí)速度一定等于零C．勻速直線運(yùn)動(dòng)中任意一段時(shí)間內(nèi)的平均速度都等于它任一時(shí)刻的瞬時(shí)速度D．變速直線運(yùn)動(dòng)中任意一段時(shí)間內(nèi)的平均速度一定不等于它某一時(shí)刻的瞬時(shí)速度AC二、平均速度和瞬時(shí)速度例4.某人沿著平直公路由A出發(fā)到達(dá)D點(diǎn)，前t1=5s內(nèi)向東運(yùn)動(dòng)了△x1=30m經(jīng)過B點(diǎn)，又運(yùn)動(dòng)了t2=5s前進(jìn)了△x2=60m到達(dá)C點(diǎn)，在C點(diǎn)停了t3=4s后又向西行，經(jīng)歷了t4=6s運(yùn)動(dòng)△x4=120m到達(dá)A點(diǎn)西側(cè)的D點(diǎn)，其運(yùn)動(dòng)圖如圖所示，求：（1）全過程的平均速度；（2）全過程的平均速率。1.5m/s10.5m/s二、平均速度和瞬時(shí)速度3.從位移—時(shí)間圖像認(rèn)識(shí)速度斜率：亦稱“角系數(shù)”，表示一條直線相對(duì)于橫軸的傾斜程度。一條直線與某平面直角坐標(biāo)系橫軸正半軸方向的夾角的正切值即該直線相對(duì)于該坐標(biāo)系的斜率。物理意義：同一坐標(biāo)系中斜率反應(yīng)了物體速度的大小，但并不等于速度。x/mt/sx/mt/s曲線在某點(diǎn)的切線的斜率大小反應(yīng)該點(diǎn)的瞬時(shí)速度大小。At1x1Bt2x2C三、測量紙帶的平均速度和瞬時(shí)速度位移：兩點(diǎn)之間的距離即為物體的位移；測量距離時(shí)每次應(yīng)測量到起點(diǎn)的距離。時(shí)間：每兩點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為0.02s；常采用每5點(diǎn)取1點(diǎn)（每隔4點(diǎn)取1點(diǎn)）方式取計(jì)數(shù)點(diǎn)，間隔為0.1s。思考：紙帶可以記錄哪些信息？1.測量平均速度平均速度：三、測量紙帶的平均速度和瞬時(shí)速度2.測量瞬時(shí)速度思考：瞬時(shí)速度是指物體經(jīng)過某一位置或在某一時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)快慢程度。當(dāng)Δt趨于0時(shí)，我們就把v=Δx/Δt叫做物體在t時(shí)刻的瞬時(shí)速度。但是，當(dāng)Δt趨于0時(shí)，Δx也趨于0，該如何測量呢？計(jì)算原則：準(zhǔn)確性可行性計(jì)算原理：利用極短的一段時(shí)間的平均速度代替瞬時(shí)速度。四、速度時(shí)間圖像思考：計(jì)算出下列紙帶中各點(diǎn)的瞬時(shí)速度，各計(jì)數(shù)點(diǎn)為每5點(diǎn)取1點(diǎn)。單位：cm位置0123456x/m0.000.060.160.300.480.700.96Δx/m0.060.160.240.320.400.480.26Δt/s0.10.20.20.20.20.20.1v/m/s0.60.81.21.62.02.42.61.02.03.00.10.20.30.40.50.60V/m.s-1t/s四、速度時(shí)間圖像思考：下圖是某同學(xué)手拉紙帶實(shí)測數(shù)據(jù)所描的點(diǎn)，我們?cè)撊绾螖M合？總結(jié)：速度不會(huì)發(fā)生突變，所以，如果我們用一平滑的曲線來描出這些點(diǎn)，曲線反應(yīng)的