运动快慢的描述速度PPT课件.ppt

1、3运动快慢的描述速度 1.坐标与坐标的变化量:(1)定义:直线坐标轴上每一点的数值表示该点的_,两个坐标的差值表示坐标的_。坐标变化量(2)位移:如果物体沿直线运动,以这条直线为x坐标轴,则位移用_表示,即x=_,x的大小表示位移的_,x的正负表示位移的_,如图。坐标的变化量x2-x1大小方向(3)时间:在时间轴上坐标的变化量表示_,即t=_。时间t2-t12.速度:(1)物理意义:表示物体_的物理量。(2)定义:位移x跟发生这段位移所用时间t的_,用v表示。(3)定义式:v= 。运动快慢比值xt(4)单位:国际单位制中是_,常用单位还有km/h、cm/s等。1 m/s=_km/h。(5)矢标

2、性:速度是矢量,其方向就是物体的_。(6)速度的大小在数值上等于物体在_内发生的位移。m/s3.6运动方向单位时间3.平均速度:(1)物理意义:平均速度反映物体在某段时间内运动的_快慢,能_地描述物体运动的快慢。(2)概念:运动物体在_内的位移与发生这段位移所用时间的比值。平均粗略某段时间(3)公式:v= 。(4)矢标性:是矢量,方向与t时间内发生的_的方向相同。xt。位移x4.瞬时速度:(1)物理意义:瞬时速度反映的是物体在某一时刻(或经过某一位置)时运动的快慢,能_地描述物体运动的快慢。(2)概念:运动物体在_或经过_的速度。精确某一时刻某一位置(3)匀速直线运动:_保持不变的运动,在匀速

3、直线运动中,平均速度与瞬时速度_。(4)速率:瞬时速度的_。瞬时速度相等大小【预习自测】1.(多选)下列关于速度的说法正确的是()A.速度是矢量,既有大小也有方向B.速度描述物体运动的快慢,只有大小C.速度越大,物体的位移越大D.速度越大,物体在单位时间内的位移越大【解析】选A、D。速度是描述物体运动快慢的物理量,既有大小,也有方向;位移的大小,既与速度大小有关,又与时间长短有关。2.下列关于各种速度和速率的说法中,正确的是 ()A.平均速度v= ,当t充分小时,该式可表示t时刻的瞬时速度B.平均速率是指平均速度的大小C.速度是矢量,平均速度是标量D.平均速度的方向是物体运动的方向xt。【解析

4、】选A。本题考查对速度的有关概念的理解。根据极限思维知A正确。平均速率是路程与时间的比值,不是平均速度的大小,B错误。平均速度与速度皆为矢量,C错误。平均速度方向与位移方向一致,它不能表示物体的运动方向,物体的运动方向是瞬时速度的方向,故D错误。【补偿训练】下列速度中,指平均速度的是()A.雨滴落地时的速度B.汽车通过汕头海湾大桥的速度C.子弹射出枪口时的速度D.跳水运动员起跳后,到达最高点的速度【解析】选B。平均速度是指物体在某段时间内或某段位移内的速度,A、C、D都是指物体在某一位置时的速度,均表示瞬时速度,所以只有B正确。主题一坐标与坐标的变化量速度【问题探究】探究点1坐标与坐标的变化量

5、京沪高铁济南到天津段可以看作是直线,如表为从上海虹桥始发的G126次列车15:06从济南西到天津南的运行时刻表。名称名称到站到站离站离站停留停留距虹桥路距虹桥路程程济南西济南西15:0415:0415:0615:062min2min912km912km德州东德州东15:3015:3015:3215:322min2min1 004km1 004km天津南天津南16:1616:1616:1716:171min1min1 196km1 196km(1)假如我们以铁路为x轴,济南西为原点,济南到天津方向为正方向,试在坐标轴上标出t1=15:32、t2=16:16列车的位置坐标,并求出列车坐标的变化量x

6、。提示:因为是以济南西为坐标原点,所以列车在德州东的坐标x1=1004km-912km=92km,在天津南的坐标x2=1196km-912km=284km,列车的位置坐标如图,坐标的变化量x=x2-x1=284km-92km=192km。(2)如果列车从天津南开往济南西,那么它从天津南到德州东的坐标变化量是多少?我们是不是可以用坐标的变化量表示位移?提示:如果从天津南开往济南西,则列车从天津南到德州东的坐标变化量x=-x=-192km;所以位移可以用坐标变化量来表示,坐标变化量的大小表示位移的大小,正、负表示位移的方向。(3)试总结物体的运动方向和位移方向有什么关系。提示:当物体做单向的直线运

7、动时,物体的运动方向与位移方向相同。探究点2速度图甲、乙中汽车和自行车都在平直公路上沿同一方向单向行驶,假设自行车在30min内行驶8km;汽车在30min内行驶50km。图丙百米比赛中,假设运动员甲用时10s,运动员乙用时13.5s。(1)自行车和汽车哪个运动得快?运动员甲和运动员乙哪个跑得快?提示:汽车运动得快,相同时间内位移大。运动员甲运动得快,通过相同位移所需时间短。(2)汽车和运动员甲哪个运动得快?如何进行比较?提示:对于汽车和运动员甲,通过比较两物体单位时间内的位移,可比较两物体运动的快慢。汽车: 27.8m/s。运动员甲: =10m/s。所以汽车运动得快。350 km50 10

8、m30 min30 60 s100 m10 s【探究总结】1.坐标与坐标变化量的四点说明:(1)直线坐标系上的点表示坐标,坐标的变化量为末位置的坐标减去初位置的坐标。(2)直线坐标系坐标的变化量x0,表示质点沿x轴正方向运动;x-4,所以甲质点的速度大于乙质点的速度C.这里正、负号的意义是表示运动的方向D.若甲、乙两质点同时由同一点出发,则10s时,甲、乙两质点相距60m【解析】选A、C、D。速度是矢量,其正、负号表示的是方向,不表示大小,所以A、C正确,B错误;两质点向相反的方向运动,10s时甲的位移为20m,乙的位移为-40m,所以两质点相距60m,D正确。3.一个人从A点出发沿直线到达C

9、点后再返回到B点静止,如图,已知AC=80m,BC=30m,则他走完全程所通过的路程为_,他的位移为_,位移的方向为_。【解析】根据题意建立直线坐标系,以A点为坐标原点,沿AC方向为x轴正方向,如图所示:xA=0,xB=50m, xC=80m。则他走完全程位移为x=xB-xA=50m,位移的方向沿x轴的正方向,即由A指向B,路程为AC+BC=80m+30m=110m。答案:110m50m由A指向B主题二平均速度和瞬时速度【问题探究】某同学百米比赛用时12s,前2 s内的位移为12 m,第2个2 s内位移为14 m,第3个2 s内位移为16 m,第4个2 s内位移为19 m,第5个2 s内位移为

10、20 m,第6个2 s内位移为19 m。(1)请计算上述6个时间间隔内的平均速度,并说明哪段时间运动得最快。提示:第1个2s内 =6m/s,第2个2s内 =7m/s,第3个2s内 =8m/s,112 mv2s214 mv2s316 mv2s第4个2s内 =9.5m/s,第5个2s内 =10m/s,第6个2s内 =9.5m/s。第5个2s内运动得最快。419 mv2s520 mv2s619 mv2s(2)我们能用平均速度精确描述物体的运动情况吗?为什么?提示:不能,平均速度仅能反映一段时间或一段位移内的大体运动情况,不能描述每个时刻如何运动。(3)通过以上数据,你能知道这个同学的“起跑速度”“冲

11、刺速度”以及“任意时刻的速度”吗?提示:不能。【探究总结】两种速度与两种速率的对比平均速度平均速度瞬时速度瞬时速度平均速率平均速率瞬时速率瞬时速率定定义义运动质点的运动质点的位移与时间位移与时间的比值的比值运动质点在某运动质点在某一时刻一时刻( (或某一或某一位置位置) )的速度的速度运动质点的路运动质点的路程与时间的比程与时间的比值值瞬时速度的瞬时速度的大小大小方方向向有方向有方向, ,矢量矢量 有方向有方向, ,矢量矢量无方向无方向, ,标量标量无方向无方向, ,标量标量意意义义粗略描述物粗略描述物体运动的快体运动的快慢慢精确描述物体精确描述物体运动的快慢运动的快慢粗略描述物体粗略描述物体

12、运动的快慢运动的快慢精确描述物精确描述物体运动的快体运动的快慢慢对对应应某段时间某段时间( (或或某段位移某段位移) )某一时刻某一时刻( (或某或某一位置一位置) )某段时间某段时间( (或或某段路程某段路程) )某一时刻某一时刻( (或或某一位置某一位置) )【典例示范】(多选)列关于瞬时速度和平均速度的说法正确的是 ()A.若物体在某段时间内每时刻的瞬时速度都等于零,则它在这段时间内的平均速度一定等于零B.若物体在某段时间内的平均速度等于零,则它在这段时间内任一时刻的瞬时速度一定等于零C.匀速直线运动中物体任意一段时间内的平均速度都等于它任一时刻的瞬时速度D.变速直线运动中一段时间内的平

13、均速度一定不等于它某一时刻的瞬时速度【解题指南】解答本题时应明确以下两点:(1)正确理解平均速度和瞬时速度的意义。(2)能用具体的实例排除选项。【解析】选A、C。物体的各个时刻瞬时速度都等于零,证明物体静止,即位移为零,因此平均速度一定为零。物体在某段时间内平均速度为零,说明整个运动过程中的位移为零,但不能证明物体不运动。例如,物体做往返运动回到出发点,位移为零,平均速度为零,但瞬时速度不为零。匀速直线运动中,由于瞬时速度都相等,因此平均速度等于瞬时速度。变速运动中,速度时刻在变,但平均速度可能与某一时刻的瞬时速度相等。【误区警示】理解平均速度的四个误区误区1:平均速度即物体速度的平均值。平均

14、速度是运动物体的总位移与总时间的比值,不是速度的平均值。误区2:平均速度的方向与物体运动方向相同。平均速度的方向与位移方向相同,与运动方向不一定相同,但瞬时速度的方向一定与运动方向相同。误区3:平均速度的大小由瞬时速度大小决定。平均速度与瞬时速度的大小没有必然联系,瞬时速度大的物体,平均速度不一定大。误区4:平均速度的大小即平均速率。平均速率是运动物体的路程与所用时间的比值,与平均速度大小是两个完全不同的概念,由于一般情况下物体运动的路程不小于位移大小,所以平均速率一般也不小于平均速度的大小,只有当物体做单向直线运动时,二者大小才相等。【探究训练】某物体沿一条直线运动:(1)若前一半时间内的平

15、均速度为v1,后一半时间内的平均速度为v2,求全程的平均速度。(2)若前一半位移的平均速度为v1,后一半位移的平均速度为v2,全程的平均速度又是多少?【解析】(1)设全程所用的时间为t，则由平均速度的定义可知：前一半时间 内的位移为x1=v1 ，后一半时间 内的位移为x2=v2 ，全程时间t内的位移为x=x1+x2=(v1+v2) ，全程的平均速度为 t2t2t2t2t212x1v(vv )t2 。(2)设全程的位移为x，由平均速度的定义可知：前一半位移所用时间为t1= 后一半位移所用时间为t2= 全程所用时间为t=t1+t2= 11xx2v2v，22xx2v2v，12121 2x vvxx2

16、v2v2vv全程的平均速度为 答案：(1) (v1+v2)(2) 1 2122vvxvtvv 。1 2122vvvv12【补偿训练】1.下列说法正确的是()A.平均速度就是速度的平均值B.瞬时速率是指瞬时速度的大小C.火车以速度v通过某一段路,v是指瞬时速度D.子弹以速度v从枪口射出,v是指平均速度【解析】选B。平均速度是位移与时间的比值,不一定等于速度的平均值,A错;瞬时速率是指瞬时速度的大小,B对;火车经过某段位移时对应的速度是指平均速度,C错;子弹从枪口射出时的速度是指瞬时速度,D错。2.两个人以相同的速率同时从圆形轨道的A点出发,分别沿ABC和ADE方向行走,经过一段时间后在F点相遇(

17、图中未画出)。从出发到相遇的过程中(不含起止位置),描述两人运动情况的物理量相同的是()A.速度 B.位移C.路程D.平均速度【解析】选C。运动过程中两人的速度方向不同;因两个人以相同的速率同时从圆形轨道的A点出发,在相同的时间内所走的路程相同,由几何知识可知位移大小相等,方向不同,根据平均速度公式,位移不同,运动时间相同,所以平均速度不同。综上分析,本题选C。3.(多选)下列说法中,正确的是()A.物体沿半径为R的圆周运动一周,平均速度为零B.物体沿半径为R的圆周运动一周,平均速率为零C.物体某时刻速度为v,则该物体下一时刻的速度也为vD.物体某时刻速度为v,则该物体下一时刻的速度不一定为v

18、【解析】选A、D。物体沿半径为R的圆周运动一周,物体位移为零,路程大小等于圆周周长,根据定义,平均速度为零,平均速率不为零;物体不一定做匀速直线运动,所以某时刻的速度为v,不代表下一时刻的速度也为v。选项A、D正确。4.(多选)下列关于速率和速度的说法中正确的是()A.平均速率就是平均速度B.瞬时速率是指瞬时速度的大小C.匀速直线运动中任何一段时间内的平均速度都相等D.瞬时速度和平均速度都能精确描述物体的运动【解析】选B、C。平均速率和平均速度是两个不同的概念,A错误;瞬时速率就是瞬时速度的大小,B正确;匀速直线运动中,瞬时速度恒定,所以任何一段时间内的平均速度都相等,C正确;平均速度只能粗略地描述物体的运动,故D错误。【课堂小结】