人教版高中物理必修一运动快慢的描述速度课件.ppt

1、运动快慢的描述速度理解速度的概念，领会其矢量性，体会其在初中基础上的深化，知道速度的方向即物体运动的方向。教学目标教学目标体会平均速度概念的等效思想方法。在讨论平均速度和瞬时速度联系的过程中，初步体会取极限的思想方法。知道速度与速率的区别与联系，能在生活中正确使用速度和速率。知道瞬时速度是表示某一时刻的速度，了解平均速度与瞬时速度的区别与联系。能在具体问题的描述中正确使用平均速度和瞬时速度的概念，并能进行相应的计算。理解速度的概念，知道速度的物理意义、定义式及其矢量性。理解平均速度的概念，会用平均速度的公式解答有关的问题。教学重点教学重点教学难点教学难点理解瞬时速度的概念及意义，知道瞬时速度与

2、平均速度的区别和联系。知道速度和速率以及它们的区别。怎样描述汽车向前直线行驶的位移？前情回顾前情回顾上述汽车在向哪个方向运动？如何表示？C 到B 的位移呢?A 到D 呢？D 到E 呢？x的绝对值表示位移的大小正负号表示方向正值表示位移的方向与x轴正方向相同负值表示位移的方向与x轴正方向相反-30-20-10010203040 x/kmABCDE如何在坐标轴上表示时刻与时间？前情回顾前情回顾t/s0123456坐标表示时刻:坐标的变化量表示时间：某个物理量的变化量的一般计算方法是：用后来的量减去原来的量AB哪种交通工具运动得快？怎么比较？观众怎么比较哪个运动员跑得快？裁判又是怎么判断的？在10s

3、内，谁跑得多谁快谁先跑到终点谁快判断物体运动快慢的方法方法一：位移 s 相同，比较时间 t 的大小方法二：时间 t 相同，比较位移 s 的大小位移不同，时间也不同，如何比较？需要一个统一的标准需要一个统一的标准例：例：直线运动的汽车在30min内行驶了50km，某同学跑完100m用了13.5s，谁运动得快？计算他们平均每秒钟位移的大小。单位时间内位移大的运动得快理解并掌握速度的定义 知道速度的单位知道速度是矢量速度速度物理学中用位移x与发生这个位移所用时间t的比值表示物体运动的快慢。m/s（国际单位制）常用的单位：km/h、cm/s就是物体运动的方向描述物体运动快慢和运动方向，即描述物体位置变

4、化快慢速度越大表示物体运动得越快，其位置变化也越快速度速度定义：符号：大小：单位：方向：物理意义：v矢量计算速度时为什么不用路程比时间？速度速度兄弟两人同时由学校出发回家。哥哥步行走近路，弟弟骑车绕道而行，结果他们同时到达。他们二人相比，谁快些？从效果来看，他们兄弟二人一样快。都是从学校到家，用了同样的时间路程比时间还是位移比时间？哪个更有意义？两个朝相反方向运动的质点，我们如何用数学形式来表示方向相反？速度的表示速度的表示用正负号通常，我们省略这个正号速度的方向是由什么决定？它的正负符号的物理意义是什么？（试从公式角度进行分析）速度的表示速度的表示v的方向是由对应t时间内位移x的方向决定正号

5、表示与规定的正方向相同负号表示与规定的正方向相反反映物体运动的方向物理意义：速度大小在数值上等于单位时间内物体位移的大小速度的方向是物体运动的方向注意：注意：当比较两个速度是否相同时，既要比较大小是否相等又要比较其方向是否相同。当比较两个速度是否相同时，既要比较大小是否相等又要比较其方向是否相同。分析物体的运动速度时不可只关注速度的发小，也要注意确定速度的方向。分析物体的运动速度时不可只关注速度的发小，也要注意确定速度的方向。比值定义法比值定义法是常见的一种定义物理量的方法，被定义的物理量不是由其他两个量决定速度的表示速度的表示下列关于速度的说法不正确的是（）速度的表示速度的表示ABCD、物体

6、位置变化越快，速度越大。C、物体运动位移越大，速度越大。B、物体运动时间越短，速度越大。A、速度描述物体运动的快慢，只有大小。2009年8月17日凌晨3点45分，柏林田径世锦赛牙买加飞人博尔特以9秒58获得百米冠军，并大幅度改写了9秒69的世界纪录！那么他的百米跑速度是多少呢？平均速度：物体在时间间隔t内的平均快慢程度飞人博尔特是否是在每秒内都跑10.44m呢？理解并掌握平均速度的概念会进行平均速度与瞬时速度的比较理解并掌握瞬时速度的概念 平均速度和瞬时速度平均速度和瞬时速度下表中给出了牙买加飞人博尔特当时的实测记录。请算出每个20m内的平均速度，并填入表中。通过该表，你能得到怎样的结论?结论

7、结论:平均速度应强调是哪一段时间(或位移)内的平均速度平均速度平均速度位移(m)时间(s)通过每20m的时间(s)每20m内的平均速度(m/s)204060801002.854.546.237.909.582.851.691.691.671.687.0211.8311.8311.9811.90与物体位移的方向相同物理意义：平均速度只能够粗略地描述物体运动的快慢。方向：公式：定义：平均速度平均速度矢量一辆汽车沿平直的公路向东行驶，第1s内通过5m的距离，第2s内和第3s内各通过20m的距离，第4s内又通过了15m的距离，求汽车在前面25m位移内的平均速度和后3s内的平均速度？平均速度平均速度任何

8、平均速度总是同“一段时间”或“一段位移”相对应t/s12345m20m 20m15m平均速度平均速度一个运动员在百米赛跑中，50 m处的速度是6 m/s，16 s末到达终点时的速度为7.5 m/s，则整个赛跑过程中他的平均速度的大小是()A.6 m/s B.6.25 m/s 平均速度与速度的平均值是不同的，速度的平均值并不一定等于平均速度C.6.75 m/s D.7.5 m/sB一些物体的速度一些物体的速度光在真空中传播地球公转人造卫星或飞船（近地圆轨道）洲际弹道导弹远程炮弹普通炮弹步枪子弹一些物体的速度一些物体的速度军用喷气式飞机大型客机CRH3动车组高速公路上的汽车野兔远洋轮船赛马约600

9、m/s约300m/s可达97m/s最快允许33m/s约18m/s817m/s约15m/s“318国道”是一条连接上海和西藏中尼边界友谊桥的公路，里程碑以上海为起点，公路几乎是沿着北纬30线前行的，本题中可以将它的东段视为直线。以公路为x轴建立坐标系，上海为坐标原点，里程碑的示数即为坐标值。一辆汽车某日8时30分驶过x1=963km的位置，当日9时10分驶过x2=922km的位置。这段时间内汽车在向什么方向运动？它的平均速度是多大？问题与练习问题与练习解：以公路为 x 轴建立坐标系，上海为坐标原点，里程碑的示数即为坐标值，所以坐标轴的方向向西汽车行驶的时间：汽车的位移：则汽车行驶的速度：负号表示

10、汽车运动的方向与坐标轴选择的正方向相反，即运动的方向向东t=41minx=922km-963km=-41km（1）1光年（光在一年中传播的距离）相当于多少米？问题与练习问题与练习平均速度：物体在时间间隔t内的平均快慢程度平均速度只能粗略地描述运动的快慢，为了使描述精确些，可以怎么办？当t 非常非常小时所得平均速度就可认为质点在A处的瞬时速度：定义：运动物体经过某一时刻（或某一位置）时的速度对瞬时速度的理解：瞬时速度精确反映了物体运动的快慢，瞬时速度简称速度，因此以后碰到“速度”一词，如果没有特别说明，均指瞬时速度。瞬时速度对应的是某一瞬时，或者说某一时刻、某一位置，故说瞬时速度时必须指明是在哪

11、个时刻（或在哪个位置）时的瞬时速度。瞬时速度瞬时速度公式：矢量瞬时速度如何测量呢？瞬时速度的测量瞬时速度的测量光电门：A为光源，B为光敏管，光源与光敏管相对，它射出的光使光敏管感光。滑块经过时，遮光片把光遮住，电子电路可以自动记录遮光时间。光电门测速原理：瞬时速度的测量瞬时速度的测量瞬时速度的测量瞬时速度的测量某次测量得到的不同宽度遮光片的数据逐渐缩短遮光片的宽度时，物块的平均速度在不断改变1230.3000.2000.1100.0380.0240.00860.6320.4600.2640.0940.0590.0210.6350.4590.2630.0940.0580.0210.6360.45

12、80.2630.0930.0580.0210.470.440.420.410.410.41遮光片的宽度小于0.038m以后，物块的平均速度稳定在0.41m/s，这时我们可以将0.41m/s认为是物块的瞬时速度瞬时速度的测量原理瞬时速度的测量瞬时速度的测量在匀速直线运动中，质点的瞬时速度和平均速度具有什么特点？平均速度和瞬时速度平均速度和瞬时速度匀速直线运动是瞬时速度保持不变的运动。在匀速直线运动中，平均速度与瞬时速度相等。指出下列事件中的“速度”指的是什么速度：平均速度和瞬时速度平均速度和瞬时速度子弹离开枪口时的速度是900m/s 一人在百米赛跑冲过终点时的速度是10m/s小球在第4s内的速度

13、是5m/s汽车启动后第5s内速度是15m/s瞬时速度瞬时速度平均速度平均速度平均速度和瞬时速度的异同点平均速度和瞬时速度的关系平均速度和瞬时速度的关系平均速度与某一过程中的一段位移、一段时间相对应，而瞬时速度与某一位置、某一时刻相对应。平均速度只能够粗略地描述质点的运动情况；瞬时速度可以精确地描述质点的运动情况。平均速度的大小与瞬时速度的大小无必然联系某时刻瞬时速度很大，但某段时间内的平均速度却未必大，因为平均速度反映的是一段时间内物体运动的快慢程度，而瞬时速度只反映了该过程中某时刻物体运动的快慢程度。两者都有方向，但方向性不同平均速度的方向与对应时间内位移的方向相同，而瞬时速度的方向与质点所

14、在位置处的运动方向一致。平均速度和瞬时速度的异同点平均速度和瞬时速度的关系平均速度和瞬时速度的关系人教版高中物理必修一 1.3 运动快慢的描述 速度(共54张PPT)人教版高中物理必修一 1.3 运动快慢的描述 速度(共54张PPT)轿车中常见的速度计能直接读出车辆在某一时刻或某一位置时的瞬时速率根据图中指针指示的读数可读出瞬时速度大小，图中下部的数显示的是该车行车总的里程数速度计（速度计（STS）人教版高中物理必修一 1.3 运动快慢的描述 速度(共54张PPT)人教版高中物理必修一 1.3 运动快慢的描述 速度(共54张PPT)一同学参加400m跑比赛，经过50s，他沿操场跑完一周，回到起

15、跑位置，他在比赛过程中的平均速度多大？位移为0，平均速度为0描述空间位置变化的快慢但，生活中我们常常需要说明物体跑得快还是跑得慢，怎么办？描述物体沿轨迹运动的快慢程度，我们需要引入速率这个概念。人教版高中物理必修一 1.3 运动快慢的描述 速度(共54张PPT)人教版高中物理必修一 1.3 运动快慢的描述 速度(共54张PPT)理解并掌握平均速率的概念 会进行速度与速率的比较理解并掌握瞬时速率的概念速度和速率的区别速度和速率的区别人教版高中物理必修一 1.3 运动快慢的描述 速度(共54张PPT)人教版高中物理必修一 1.3 运动快慢的描述 速度(共54张PPT)平均速率：路程与完成这段路程所

16、用时间的比值。平均速率和瞬时速率平均速率和瞬时速率瞬时速率：瞬时速度的大小叫做瞬时速率，简称速率。速度计上的数值表示速率人教版高中物理必修一 1.3 运动快慢的描述 速度(共54张PPT)人教版高中物理必修一 1.3 运动快慢的描述 速度(共54张PPT)瞬时速率是否一定大于平均速率？平均速率和瞬时速率平均速率和瞬时速率瞬时速率反应的是某一时刻物体运动的快慢程度平均速率反应的是一段时间内物体运动的平均快慢程度某一运动过程中，瞬时速率可能大于平均速率，也可能小于或等于平均速率人教版高中物理必修一 1.3 运动快慢的描述 速度(共54张PPT)人教版高中物理必修一 1.3 运动快慢的描述 速度(共

17、54张PPT)速度：位移与完成这段位移所用时间的比值有大小，有方向（矢量）平均速度：瞬时速度：速率：路程与完成这段路程所用时间的比值只有大小，没有方向（标量）平均速率：瞬时速率：速度和速率的区别速度和速率的区别人教版高中物理必修一 1.3 运动快慢的描述 速度(共54张PPT)人教版高中物理必修一 1.3 运动快慢的描述 速度(共54张PPT)速度和速率的理解：速度和速率的区别速度和速率的区别方向性：速度与速率不同，速率只反映质点的运动快慢，而速度却反映质点运动的快慢和方向。瞬时性：速度具有瞬时性，一般所提到的速度都是指瞬时速度，它反映物体在某一时刻（或某一位置）运动的快慢和方向。所谓匀速直线

18、运动，实际上是指各个时刻的速度都相同。相对性：变换参考系时，同一物体的速度对不同参考系而言是不相同的。人教版高中物理必修一 1.3 运动快慢的描述 速度(共54张PPT)人教版高中物理必修一 1.3 运动快慢的描述 速度(共54张PPT)注意：比较速度的大小，是指速率的比较速度的正负号只表示运动方向无论速度的方向如何，瞬时速度的大小总等于该时刻的速率速度和速率的区别速度和速率的区别人教版高中物理必修一 1.3 运动快慢的描述 速度(共54张PPT)人教版高中物理必修一 1.3 运动快慢的描述 速度(共54张PPT)平均速率是否就是平均速度的大小？不是！平均速度=位移/时间平均速率=路程/时间它

19、们是两个不同的概念平均速度和平均速率的区别平均速度和平均速率的区别平均速率在什么情况下等于平均速度的大小？只有在单向直线运动中平均速度的大小才等于平均速率瞬时速率为瞬时速度的大小，但平均速率不是平均速度大小人教版高中物理必修一 1.3 运动快慢的描述 速度(共54张PPT)人教版高中物理必修一 1.3 运动快慢的描述 速度(共54张PPT)如下图所示，一质点沿直线AB运动，先以速度v从A匀速运动到B，接着以速度2v沿原路返回到A，已知AB间距为x。求整个过程的平均速度和平均速率分别是多少？平均速度和平均速率的区别平均速度和平均速率的区别平均速度:平均速率:人教版高中物理必修一 1.3 运动快慢

20、的描述 速度(共54张PPT)人教版高中物理必修一 1.3 运动快慢的描述 速度(共54张PPT)下列对各种速率和速度的说法中，正确的是（）A平均速率就是平均速度的大小 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匀速直线运动中任意一段时间内的平均速度都等于其任一时刻的瞬时速度问题与练习问题与练习BCD人教版高中物理必修一 1.3 运动快慢的描述 速度(共54张PPT)人教版高中物理必修一 1.3 运动快慢的描述 速度(共54张PPT)汽车从制动到停止下来共用了5s。这段时间内，汽车每1s前进的距离分别是9m、7m、5m、3m、1m。（1）求汽车前1s、前2

21、s、前3s、前4s和全程的平均速度。这五个平均速度中哪一个最接近汽车关闭油门时的瞬时速度？它比这个瞬时速度略大些还是略小些？（2）汽车运动的最后1s的平均速度是多少？汽车的末速度是多少？问题与练习问题与练习（2）1m/s，0人教版高中物理必修一 1.3 运动快慢的描述 速度(共54张PPT)人教版高中物理必修一 1.3 运动快慢的描述 速度(共54张PPT)问题与练习问题与练习如图所示，是京九铁路北京西至深圳某一车次运行的时刻表，设火车在每个车站都能准点到达，准点开出。（1）T107次列车由北京西站开出直到到达聊城站，运行的平均速度是多少？（2）T107次列车由聊城站开出直至到达菏泽站，运行的

22、平均速度是多少？（3）T108次列车在9时30分的瞬时速度是多少？（1）24.9m/s（2）36.6m/s（3）0列车时刻表中站一站的里程表示的是路程，所以求解的是平均速率。但是在这里可以把它作为平均速度。因为，在日常生活中使用物理概念时并不严谨，大家彼此了解所表达的意思即可人教版高中物理必修一 1.3 运动快慢的描述 速度(共54张PPT)人教版高中物理必修一 1.3 运动快慢的描述 速度(共54张PPT)在平面直角坐标系中，用横轴表示时间t，用纵轴表示位移x如图所示，根据给出(或测定)的数据，作出几个点的坐标，用直线将几个点连起来，则这条直线就表示了物体的运动特点这种图象就叫做位移时间图象

23、，简称位移图象如图为自行车从初始位置开始，每经过5s的位移都是30m的xt图象位移位移时间图像时间图像人教版高中物理必修一 1.3 运动快慢的描述 速度(共54张PPT)人教版高中物理必修一 1.3 运动快慢的描述 速度(共54张PPT)根据xt图象分析物体的运动位移位移时间图像时间图像由xt图象可以确定物体各个时刻所对应的位置和物体发生一段位移所需要的时间若物体做匀速直线运动，则xt图象是一条倾斜的直线，直线的斜率表示物体的速度斜率的大小表示速度的大小，斜率的正、负表示物体的运动方向，如图中的a、b所示人教版高中物理必修一 1.3 运动快慢的描述 速度(共54张PPT)人教版高中物理必修一

24、1.3 运动快慢的描述 速度(共54张PPT)若xt图象为平行于时间轴的直线，表明物体处于静止状态如图中的c所示根据xt图象分析物体的运动位移位移时间图像时间图像纵截距表示运动物体的初始位置，图中所示a、b物体分别是从原点、原点正方向x2处开始运动图线的交点表示相遇，如图所示中的交点表示a、b、c三个物体在t1时刻在距原点正方向x1处相遇人教版高中物理必修一 1.3 运动快慢的描述 速度(共54张PPT)人教版高中物理必修一 1.3 运动快慢的描述 速度(共54张PPT)特别提醒：根据xt图象分析物体的运动位移位移时间图像时间图像xt图象只能用来描述直线运动xt图象表示的是位移x随时间t变化的

25、情况，绝不是物体运动的轨迹人教版高中物理必修一 1.3 运动快慢的描述 速度(共54张PPT)人教版高中物理必修一 1.3 运动快慢的描述 速度(共54张PPT)描述物体运动的快慢速度：位移与完成这段位移所用时间的比值速率：路程与完成这段路程所用时间的比值平均速度瞬时速度平均速率瞬时速率瞬时速度的大小总结总结人教版高中物理必修一 1.3 运动快慢的描述 速度(共54张PPT)人教版高中物理必修一 1.3 运动快慢的描述 速度(共54张PPT)三组物理量的对比辨析总结总结速度和速率速度：物体的位移与发生这个位移所用时间的比值，是矢量速率：速瞬时速度的大小叫速率，是标量平均速度和瞬时速度平均速度：瞬时速度：质点在某一时刻或某一位置的速度，与时刻或位置相对应；瞬时速度的方向即那一时刻质点运动的方向；它能精确地描述运动的快慢平均速度的大小和平均速率平均速度=位移/时间平均速率=路程/时间注意：因为位移大小与路程一般不相等，故平均速度的大小一般不等于平均速率人教版高中物理必修一 1.3 运动快慢的描述 速度(共54张PPT)人教版高中物理必修一 1.3 运动快慢的描述 速度(共54张PPT)