高中物理 第1章 運動的描述 3 運動快慢的描述-速度課件 新人教版必修1.ppt

3 運動快慢的描述速度,填一填,練一練,一、坐標(biāo)和坐標(biāo)的變化量(見課本第15頁) 1.坐標(biāo):物體沿直線運動,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)來表示。 2.坐標(biāo)的變化量:物體的位移可以通過位置坐標(biāo)的變化量來表示,用符號“x”表示。 x=x2-x1,x的大小表示位移的大小,x的正負(fù)表示位移的方向。,填一填,練一練,二、速度(見課本第15、16頁) 1.定義:物體運動的位移跟發(fā)生這段位移所用時間的比值。 2.公式: 3.單位:國際單位制為米每秒,符號: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”),方向就是物體運動的方向。 5.物理意義:描述物體運動快慢和運動方向的物理量。速度越大,表示物體運動得越快。,填一填,練一練,三、平均速度和瞬時速度(見課本第16頁),填一填,練一練,說明:通常情況下我們說的速度,有時指平均速度,有時指瞬時速度,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.雨滴落地時的速度 B.汽車通過長江大橋的速度 C.子彈射出槍口時的速度 D.跳水運動員起跳后,到達(dá)最高點的速度 解析:平均速度是指物體在某段時間內(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的速度,均表示瞬時速度,所以只有選項B正確。 答案:B,探究一,探究二,探究三,探究四,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,對速度的理解 以下是自行車、公共汽車和飛機做直線運動的初、末位置坐標(biāo)及所用時間。,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動的快慢? (2)如何比較公共汽車與飛機運動的快慢?,當(dāng)堂檢測,探究一,探究二,探究三,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,探究四,當(dāng)堂檢測,探究一,探究二,探究三,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,1.關(guān)于速度的兩點說明 (1)速度是矢量,既有大小又有方向,速度的大小在數(shù)值上等于單位時間內(nèi)物體位移的大小,方向即物體的運動方向。 (2)速度是描述物體運動快慢的物理量,其 也叫物體位置的變化率,速度越大,表示物體運動得越快,其位置變化得也就越快。,2.比值定義法 所謂比值定義法,就是用兩個物理量的“比”來定義一個新的物理量的方法。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,探究一,探究二,探究三,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,【例題1】 (多選)甲、乙兩質(zhì)點在同一直線上勻速運動,設(shè)向右為正,甲質(zhì)點的速度為2 m/s,乙質(zhì)點的速度為 -4 m/s,則可知( ) A.乙質(zhì)點的速率大于甲質(zhì)點的速率 B.因為2-4,所以甲質(zhì)點的速度大于乙質(zhì)點的速度 C.這里的正、負(fù)號的物理意義是表示運動的方向 D.若甲、乙兩質(zhì)點同時由同一點出發(fā),則10 s后甲、乙兩質(zhì)點相距60 m 解析:因為速度是矢量,所以其正、負(fù)號表示物體的運動方向,選項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B錯誤;甲、乙兩質(zhì)點在同一直線上沿相反方向運動,10 s后的距離等于兩者位移之和,計算可得選項D正確。 答案:ACD,探究四,當(dāng)堂檢測,探究一,探究二,探究三,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,探究四,當(dāng)堂檢測,探究一,探究二,探究三,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,平均速度與瞬時速度的區(qū)別與聯(lián)系 在某次運動會男子110 m欄的比賽中,某運動員以 12秒 91的成績奪得冠軍,如圖所示。,試根據(jù)上述條件討論: (1)運動員在110 m內(nèi)的速度是多少?意義是什么? (2)運動員在實際奔跑中速度是否恒為v= =8.52 m/s?能否用這個速度精確描述該運動員在110 m內(nèi)的運動情況?,探究四,當(dāng)堂檢測,探究一,探究二,探究三,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,探究四,當(dāng)堂檢測,探究一,探究二,探究三,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,平均速度與瞬時速度的比較,探究四,當(dāng)堂檢測,探究一,探究二,探究三,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,【例題2】 (多選)下列所說的速度指平均速度的是( ) A.百米賽跑的運動員以9.5 m/s的速度沖過終點線 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選項中,9.5 m/s是沖過終點線這一位置的速度,是瞬時速度;B選項中,列車行駛的過程中速度是變化的,150 km/h是指平均速度;C選項中,1.2 m/s是對應(yīng)于隧道內(nèi)的一個過程,是平均速度;D選項中,8 m/s是太空艙落入太平洋這一時刻的瞬時速度。 答案:BC,探究四,當(dāng)堂檢測,探究一,探究二,探究三,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,探究四,當(dāng)堂檢測,探究一,探究二,探究三,問題導(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,探究一,探究二,探究三,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,探究四,當(dāng)堂檢測,探究一,探究二,探究三,問題導(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,探究一,探究二,探究三,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,探究四,當(dāng)堂檢測,探究一,探究二,探究三,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,【例題3】某質(zhì)點由A出發(fā)做直線運動,前5 s向東運動了30 m經(jīng)過B點,又運動了5 s前進(jìn)了60 m到達(dá)C點,在C點停了4 s后又向西運動,經(jīng)歷了6 s運動120 m到達(dá)A點西側(cè)的D點,如圖所示,求: (1)全過程的平均速度; (2)全過程的平均速率。,探究四,當(dāng)堂檢測,探究一,探究二,探究三,問題導(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,探究一,探究二,探究三,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,探究四,當(dāng)堂檢測,探究一,探究二,探究三,問題導(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的速度勻速運動4 s,又以3 m/s 的速度向北勻速運動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 平均速度方向為東偏北37 3.5 m/s,探究四,當(dāng)堂檢測,探究一,探究二,探究三,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,探究四,當(dāng)堂檢測,位移時間關(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)奈灰茣r間圖象如圖所示,請思考:,(1)故事中的兔子和烏龜是否在同一地點同時出發(fā)? (2)烏龜做的是什么運動? (3)兔子和烏龜在比賽途中相遇過幾次?,探究一,探究二,探究三,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,探究四,當(dāng)堂檢測,探究一,探究二,探究三,探究四,當(dāng)堂檢測,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,1.定義 表示位移和時間的關(guān)系的圖象,叫位移時間圖象(x-t圖象),簡稱位移圖象,如圖所示。,2.物理意義 描述物體運動的位移隨時間的變化規(guī)律。 3.坐標(biāo)軸的含義 橫坐標(biāo)表示時間,縱坐標(biāo)表示位移,由圖象可知任意一段時間內(nèi)的位移或發(fā)生某段位移所用的時間。,探究一,探究二,探究三,探究四,當(dāng)堂檢測,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,4.對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時刻位移為零。 (2)斜率的含義,如上圖所示,乙在0t1時間內(nèi)的速度比t4后的速度小,與甲的運動的方向相反。 (3)交點的含義:兩質(zhì)點在同一時刻位置相同即相遇,如上圖所示,甲、乙在t2時刻相遇。,探究一,探究二,探究三,探究四,當(dāng)堂檢測,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,(4)圖象與運動,探究一,探究二,探究三,探究四,當(dāng)堂檢測,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,【例題4】 (多選)甲、乙兩物體相對于同一參考系的 x-t 圖象如圖所示。下面說法正確的是( ) A.甲、乙兩物體的出發(fā)點相距x0 B.甲、乙兩物體都做勻速直線運動 C.甲物體比乙物體早出發(fā)的時間為t1 D.甲、乙兩物體向同方向運動 解析:由x-t圖象知,t=0時,甲的位置為x=x0,乙的位置為x=0,故甲、乙出發(fā)點相距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動;甲從t=0時刻開始出發(fā),乙在0t1這段時間內(nèi)保持靜止,故甲比乙早出發(fā)的時間為t1;甲的斜率為負(fù)值,說明速度方向與規(guī)定正方向相反,乙的斜率為正值,說明速度方向與規(guī)定正方向相同,故甲、乙兩物體的運動方向相反,綜上所述,選項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,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,變式訓(xùn)練2 (多選)一輛汽車做直線運動的x-t圖象如圖所示,對相應(yīng)的線段所表示的運動,下列說法正確的是 ( ) 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段運動方向和BC段運動方向相反 D.CD段運動速度大小大于BC段運動速度大小,探究一,探究二,探究三,探究四,當(dāng)堂檢測,問題導(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,1.下列幾個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.汽車通過站牌時的速度是72 km/h D.小球第3 s末的速度是6 m/s 解析:平均速度對應(yīng)的是一段時間或一段位移,而A、C、D三項對應(yīng)的是槍口、站牌、第3 s末的位置或時刻,選項B正確。 答案:B,1,2,3,4,5,2.用同一張底片對著小球運動的路徑每隔 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)運動的平均速度是( ) A.0.25 m/s B.0.2 m/s C.0.17 m/s D.無法確定,解析:由題圖可知在t=0.3 s內(nèi)小球運動了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,1,2,3,4,5,3.一運動員在100 m決賽和200 m決賽中的成績分別是9.69 s和19.30 s。關(guān)于他在這兩次決賽中的運動情況,下列說法正確的是( ) 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A錯誤;100 m決賽的平均速度 10.32 m/s,選項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B錯誤;根據(jù)題目條件,無法判斷運動員運動的最大速度,選項D錯誤。 答案:C,探究三,探究一,探究二,探究四,當(dāng)堂檢測,1,2,3,4,5,4.(多選)對于瞬時速度和平均速度的理解,下列說法正確的是( ) A.瞬時速度為0,平均速度一定為0 B.瞬時速度為0,平均速度可以不為0 C.瞬時速度不為0,平均速度一定不為0 D.瞬時速度不為0,平均速度可以為0 解析:車輛中途剎車停止后,再啟動運行的一段時間內(nèi)平均速度不為0,但停止時的瞬時速度為0,A錯誤,B正確;物體沿一圓周運動一圈的過程中,瞬時速度不為0,但位移為0,所以平均速度為0,C錯誤,D正確。 答案:BD,探究三,探究一,探究二,探究四,當(dāng)堂檢測,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,逆水時用t1=1.5 h,順?biāo)畷r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,