高中物理 第1章 運(yùn)動(dòng)的描述 3 運(yùn)動(dòng)快慢的描述-速度課件 新人教版必修1.ppt

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3 運(yùn)動(dòng)快慢的描述——速度,填一填,練一練,一、坐標(biāo)和坐標(biāo)的變化量(見(jiàn)課本第15頁(yè)) 1.坐標(biāo):物體沿直線運(yùn)動(dòng),并以這條直線為x坐標(biāo)軸,這樣,物體的位置就可以用坐標(biāo)來(lái)表示。 2.坐標(biāo)的變化量:物體的位移可以通過(guò)位置坐標(biāo)的變化量來(lái)表示,用符號(hào)“Δx”表示。 Δx=x2-x1,Δx的大小表示位移的大小,Δx的正負(fù)表示位移的方向。,,,,,,,填一填,練一練,二、速度(見(jiàn)課本第15、16頁(yè)) 1.定義:物體運(yùn)動(dòng)的位移跟發(fā)生這段位移所用時(shí)間的比值。 2.公式: 3.單位:國(guó)際單位制為米每秒,符號(hào):m/s。其他單位:km/h、cm/s。 4.矢量性:速度是矢量(選填“矢量”或“標(biāo)量”),方向就是物體運(yùn)動(dòng)的方向。 5.物理意義:描述物體運(yùn)動(dòng)快慢和運(yùn)動(dòng)方向的物理量。速度越大,表示物體運(yùn)動(dòng)得越快。,,,,,,,,填一填,練一練,三、平均速度和瞬時(shí)速度(見(jiàn)課本第16頁(yè)),,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,填一填,練一練,說(shuō)明:通常情況下我們說(shuō)的速度,有時(shí)指平均速度,有時(shí)指瞬時(shí)速度,應(yīng)根據(jù)上下文進(jìn)行判斷。,填一填,練一練,下列速度中,指平均速度的是( ) A.雨滴落地時(shí)的速度 B.汽車通過(guò)長(zhǎng)江大橋的速度 C.子彈射出槍口時(shí)的速度 D.跳水運(yùn)動(dòng)員起跳后,到達(dá)最高點(diǎn)的速度 解析:平均速度是指物體在某段時(shí)間內(nèi)或某段位移內(nèi)的速度,A、C、D都是指物體在某一位置時(shí)的速度,均表示瞬時(shí)速度,所以只有選項(xiàng)B正確。 答案:B,探究一,探究二,探究三,探究四,問(wèn)題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,對(duì)速度的理解 以下是自行車、公共汽車和飛機(jī)做直線運(yùn)動(dòng)的初、末位置坐標(biāo)及所用時(shí)間。,試根據(jù)表中數(shù)據(jù)討論: (1)如何比較自行車和公共汽車運(yùn)動(dòng)的快慢? (2)如何比較公共汽車與飛機(jī)運(yùn)動(dòng)的快慢?,當(dāng)堂檢測(cè),探究一,探究二,探究三,問(wèn)題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,探究四,當(dāng)堂檢測(cè),探究一,探究二,探究三,問(wèn)題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,1.關(guān)于速度的兩點(diǎn)說(shuō)明 (1)速度是矢量,既有大小又有方向,速度的大小在數(shù)值上等于單位時(shí)間內(nèi)物體位移的大小,方向即物體的運(yùn)動(dòng)方向。 (2)速度是描述物體運(yùn)動(dòng)快慢的物理量,其 也叫物體位置的變化率,速度越大,表示物體運(yùn)動(dòng)得越快,其位置變化得也就越快。,2.比值定義法 所謂比值定義法,就是用兩個(gè)物理量的“比”來(lái)定義一個(gè)新的物理量的方法。一般地,被定義的物理量往往是反映物質(zhì)最本質(zhì)的屬性,不隨定義所用的物理量的改變而改變。,探究四,當(dāng)堂檢測(cè),探究一,探究二,探究三,問(wèn)題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,【例題1】 (多選)甲、乙兩質(zhì)點(diǎn)在同一直線上勻速運(yùn)動(dòng),設(shè)向右為正,甲質(zhì)點(diǎn)的速度為2 m/s,乙質(zhì)點(diǎn)的速度為 -4 m/s,則可知( ) A.乙質(zhì)點(diǎn)的速率大于甲質(zhì)點(diǎn)的速率 B.因?yàn)?-4,所以甲質(zhì)點(diǎn)的速度大于乙質(zhì)點(diǎn)的速度 C.這里的正、負(fù)號(hào)的物理意義是表示運(yùn)動(dòng)的方向 D.若甲、乙兩質(zhì)點(diǎn)同時(shí)由同一點(diǎn)出發(fā),則10 s后甲、乙兩質(zhì)點(diǎn)相距60 m 解析:因?yàn)樗俣仁鞘噶?所以其正、負(fù)號(hào)表示物體的運(yùn)動(dòng)方向,選項(xiàng)C正確。速率是標(biāo)量,等于速度的大小,甲、乙的速率分別為2 m/s、4 m/s,故選項(xiàng)A正確。速度是矢量,不能比較大小,只有速度的大小才能比較,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;甲、乙兩質(zhì)點(diǎn)在同一直線上沿相反方向運(yùn)動(dòng),10 s后的距離等于兩者位移之和,計(jì)算可得選項(xiàng)D正確。 答案:ACD,探究四,當(dāng)堂檢測(cè),探究一,探究二,探究三,問(wèn)題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,探究四,當(dāng)堂檢測(cè),探究一,探究二,探究三,問(wèn)題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,平均速度與瞬時(shí)速度的區(qū)別與聯(lián)系 在某次運(yùn)動(dòng)會(huì)男子110 m欄的比賽中,某運(yùn)動(dòng)員以 12秒 91的成績(jī)奪得冠軍,如圖所示。,試根據(jù)上述條件討論: (1)運(yùn)動(dòng)員在110 m內(nèi)的速度是多少?意義是什么? (2)運(yùn)動(dòng)員在實(shí)際奔跑中速度是否恒為v= =8.52 m/s?能否用這個(gè)速度精確描述該運(yùn)動(dòng)員在110 m內(nèi)的運(yùn)動(dòng)情況?,探究四,當(dāng)堂檢測(cè),探究一,探究二,探究三,問(wèn)題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,探究四,當(dāng)堂檢測(cè),探究一,探究二,探究三,問(wèn)題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,平均速度與瞬時(shí)速度的比較,探究四,當(dāng)堂檢測(cè),探究一,探究二,探究三,問(wèn)題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,【例題2】 (多選)下列所說(shuō)的速度指平均速度的是( ) A.百米賽跑的運(yùn)動(dòng)員以9.5 m/s的速度沖過(guò)終點(diǎn)線 B.經(jīng)提速后列車的速度達(dá)到150 km/h C.由于堵車,在隧道內(nèi)的車速僅為1.2 m/s D.返回地面的太空艙以8 m/s的速度落入太平洋中 解析:A選項(xiàng)中,9.5 m/s是沖過(guò)終點(diǎn)線這一位置的速度,是瞬時(shí)速度;B選項(xiàng)中,列車行駛的過(guò)程中速度是變化的,150 km/h是指平均速度;C選項(xiàng)中,1.2 m/s是對(duì)應(yīng)于隧道內(nèi)的一個(gè)過(guò)程,是平均速度;D選項(xiàng)中,8 m/s是太空艙落入太平洋這一時(shí)刻的瞬時(shí)速度。 答案:BC,探究四,當(dāng)堂檢測(cè),探究一,探究二,探究三,問(wèn)題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,探究四,當(dāng)堂檢測(cè),探究一,探究二,探究三,問(wèn)題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,速度與速率的區(qū)別與聯(lián)系 小華同學(xué)從家出發(fā)步行到學(xué)校,要先向東走400 m,然后再向北走600 m,最后再向東走400 m才能到達(dá)學(xué)校,所用時(shí)間為16 min,如圖所示。則他從家到學(xué)校的平均速度的大小及平均速率是否一樣?,探究四,當(dāng)堂檢測(cè),探究一,探究二,探究三,問(wèn)題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,探究四,當(dāng)堂檢測(cè),探究一,探究二,探究三,問(wèn)題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,速度與速率的比較,探究四,當(dāng)堂檢測(cè),探究一,探究二,探究三,問(wèn)題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,探究四,當(dāng)堂檢測(cè),探究一,探究二,探究三,問(wèn)題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,【例題3】某質(zhì)點(diǎn)由A出發(fā)做直線運(yùn)動(dòng),前5 s向東運(yùn)動(dòng)了30 m經(jīng)過(guò)B點(diǎn),又運(yùn)動(dòng)了5 s前進(jìn)了60 m到達(dá)C點(diǎn),在C點(diǎn)停了4 s后又向西運(yùn)動(dòng),經(jīng)歷了6 s運(yùn)動(dòng)120 m到達(dá)A點(diǎn)西側(cè)的D點(diǎn),如圖所示,求: (1)全過(guò)程的平均速度; (2)全過(guò)程的平均速率。,探究四,當(dāng)堂檢測(cè),探究一,探究二,探究三,問(wèn)題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,答案:(1)1.5 m/s 方向向西 (2)10.5 m/s,探究四,當(dāng)堂檢測(cè),探究一,探究二,探究三,問(wèn)題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,探究四,當(dāng)堂檢測(cè),探究一,探究二,探究三,問(wèn)題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,變式訓(xùn)練1 一物體沿正東方向以4 m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)4 s,又以3 m/s 的速度向北勻速運(yùn)動(dòng)4 s,求這8 s內(nèi)物體的平均速度和平均速率,tan 37= 。,答案:2.5 m/s 平均速度方向?yàn)闁|偏北37 3.5 m/s,探究四,當(dāng)堂檢測(cè),探究一,探究二,探究三,問(wèn)題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,探究四,當(dāng)堂檢測(cè),位移—時(shí)間關(guān)系圖象 小明同學(xué)根據(jù)龜兔賽跑的故事作出了兔子和烏龜?shù)奈灰啤獣r(shí)間圖象如圖所示,請(qǐng)思考:,(1)故事中的兔子和烏龜是否在同一地點(diǎn)同時(shí)出發(fā)? (2)烏龜做的是什么運(yùn)動(dòng)? (3)兔子和烏龜在比賽途中相遇過(guò)幾次?,探究一,探究二,探究三,問(wèn)題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,探究四,當(dāng)堂檢測(cè),探究一,探究二,探究三,探究四,當(dāng)堂檢測(cè),問(wèn)題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,1.定義 表示位移和時(shí)間的關(guān)系的圖象,叫位移—時(shí)間圖象(x-t圖象),簡(jiǎn)稱位移圖象,如圖所示。,2.物理意義 描述物體運(yùn)動(dòng)的位移隨時(shí)間的變化規(guī)律。 3.坐標(biāo)軸的含義 橫坐標(biāo)表示時(shí)間,縱坐標(biāo)表示位移,由圖象可知任意一段時(shí)間內(nèi)的位移或發(fā)生某段位移所用的時(shí)間。,探究一,探究二,探究三,探究四,當(dāng)堂檢測(cè),問(wèn)題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,4.對(duì)x-t圖象的理解及應(yīng)用 (1)截距的含義,如上圖所示,甲的初位置為x0,t3時(shí)刻位移為零。 (2)斜率的含義,如上圖所示,乙在0~t1時(shí)間內(nèi)的速度比t4后的速度小,與甲的運(yùn)動(dòng)的方向相反。 (3)交點(diǎn)的含義:兩質(zhì)點(diǎn)在同一時(shí)刻位置相同即相遇,如上圖所示,甲、乙在t2時(shí)刻相遇。,探究一,探究二,探究三,探究四,當(dāng)堂檢測(cè),問(wèn)題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,(4)圖象與運(yùn)動(dòng),探究一,探究二,探究三,探究四,當(dāng)堂檢測(cè),問(wèn)題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,【例題4】 (多選)甲、乙兩物體相對(duì)于同一參考系的 x-t 圖象如圖所示。下面說(shuō)法正確的是( ) A.甲、乙兩物體的出發(fā)點(diǎn)相距x0 B.甲、乙兩物體都做勻速直線運(yùn)動(dòng) C.甲物體比乙物體早出發(fā)的時(shí)間為t1 D.甲、乙兩物體向同方向運(yùn)動(dòng) 解析:由x-t圖象知,t=0時(shí),甲的位置為x=x0,乙的位置為x=0,故甲、乙出發(fā)點(diǎn)相距x0;x-t圖線的斜率表示速度,甲、乙兩物體的x-t圖線都是傾斜直線,故兩物體都做勻速直線運(yùn)動(dòng);甲從t=0時(shí)刻開(kāi)始出發(fā),乙在0~t1這段時(shí)間內(nèi)保持靜止,故甲比乙早出發(fā)的時(shí)間為t1;甲的斜率為負(fù)值,說(shuō)明速度方向與規(guī)定正方向相反,乙的斜率為正值,說(shuō)明速度方向與規(guī)定正方向相同,故甲、乙兩物體的運(yùn)動(dòng)方向相反,綜上所述,選項(xiàng)A、B、C正確。 答案:ABC,探究一,探究二,探究三,探究四,當(dāng)堂檢測(cè),問(wèn)題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,變式訓(xùn)練2 (多選)一輛汽車做直線運(yùn)動(dòng)的x-t圖象如圖所示,對(duì)相應(yīng)的線段所表示的運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法正確的是 ( ) A.AB段表示汽車靜止 B.BC段發(fā)生的位移大小大于CD段發(fā)生的位移大小 C.CD段運(yùn)動(dòng)方向和BC段運(yùn)動(dòng)方向相反 D.CD段運(yùn)動(dòng)速度大小大于BC段運(yùn)動(dòng)速度大小,探究一,探究二,探究三,探究四,當(dāng)堂檢測(cè),問(wèn)題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,答案:ACD,探究三,探究一,探究二,1,2,3,4,5,探究四,當(dāng)堂檢測(cè),1.下列幾個(gè)速度中表示平均速度的是( ) A.子彈出槍口的速度是800 m/s B.汽車從甲站行駛到乙站的速度是40 km/h C.汽車通過(guò)站牌時(shí)的速度是72 km/h D.小球第3 s末的速度是6 m/s 解析:平均速度對(duì)應(yīng)的是一段時(shí)間或一段位移,而A、C、D三項(xiàng)對(duì)應(yīng)的是槍口、站牌、第3 s末的位置或時(shí)刻,選項(xiàng)B正確。 答案:B,1,2,3,4,5,2.用同一張底片對(duì)著小球運(yùn)動(dòng)的路徑每隔 s拍一次照,得到的照片如下圖所示,則小球在圖示這段距離內(nèi)運(yùn)動(dòng)的平均速度是( ) A.0.25 m/s B.0.2 m/s C.0.17 m/s D.無(wú)法確定,解析:由題圖可知在t=0.3 s內(nèi)小球運(yùn)動(dòng)了x=0.05 m, 所以 =0.17 m/s。 答案:C,探究三,探究一,探究二,探究四,當(dāng)堂檢測(cè),1,2,3,4,5,3.一運(yùn)動(dòng)員在100 m決賽和200 m決賽中的成績(jī)分別是9.69 s和19.30 s。關(guān)于他在這兩次決賽中的運(yùn)動(dòng)情況,下列說(shuō)法正確的是( ) A.200 m決賽的位移是100 m決賽的兩倍 B.200 m決賽的平均速度約為10.36 m/s C.100 m決賽的平均速度約為10.32 m/s D.100 m決賽的最大速度約為20.64 m/s,解析:200 m決賽的跑道并非直線,有部分是彎道,因此200 m決賽的位移不是100 m決賽的兩倍,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;100 m決賽的平均速度 ≈10.32 m/s,選項(xiàng)C正確;200 m決賽的位移要小于200 m,故平均速度 ≈10.36 m/s,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;根據(jù)題目條件,無(wú)法判斷運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)的最大速度,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 答案:C,探究三,探究一,探究二,探究四,當(dāng)堂檢測(cè),1,2,3,4,5,4.(多選)對(duì)于瞬時(shí)速度和平均速度的理解,下列說(shuō)法正確的是( ) A.瞬時(shí)速度為0,平均速度一定為0 B.瞬時(shí)速度為0,平均速度可以不為0 C.瞬時(shí)速度不為0,平均速度一定不為0 D.瞬時(shí)速度不為0,平均速度可以為0 解析:車輛中途剎車停止后,再啟動(dòng)運(yùn)行的一段時(shí)間內(nèi)平均速度不為0,但停止時(shí)的瞬時(shí)速度為0,A錯(cuò)誤,B正確;物體沿一圓周運(yùn)動(dòng)一圈的過(guò)程中,瞬時(shí)速度不為0,但位移為0,所以平均速度為0,C錯(cuò)誤,D正確。 答案:BD,探究三,探究一,探究二,探究四,當(dāng)堂檢測(cè),1,2,3,4,5,5.一汽艇在相距s=2 km的甲、乙兩碼頭之間往返航行,逆水時(shí)用t1=1.5 h,順?biāo)畷r(shí)用t2=1 h,則往返一次的平均速度和平均速率各多大? 解析:由于汽艇往返了一次,總位移為零,故其平均速度為零。 汽艇的平均速率 =1.6 km/h。 答案:0 1.6 km/h,探究三,探究一,探究二,探究四,當(dāng)堂檢測(cè),