高中物理 第一章 第三課時(shí) 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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第一章運(yùn)動(dòng)的描述第三課時(shí)運(yùn)動(dòng)快慢的描述 速度 探究一對(duì)速度的準(zhǔn)確理解 1 矢量性瞬時(shí)速度有大小 方向 方向是物體此時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)方向 比較兩個(gè)速度是否相同時(shí) 既要比較其大小是否相等 又要比較其方向是否相同 3 路程與速度 1 物體在某一階段的路程不為零時(shí) 物體的速度不一定為零 2 物體在某一階段的路程不為零時(shí) 位移可能為零 也可能不為零 所以物體的速度可能為零 也可能不為零 特別提醒 1 分析物體的運(yùn)動(dòng)速度時(shí) 既要計(jì)算速度的大小 又要確定速度的方向 不可只關(guān)注速度的大小 2 初中的速度概念實(shí)際是物體路程與相應(yīng)時(shí)間的比值 即平均速率 與高中的速度概念是不同的 甲 乙兩質(zhì)點(diǎn)在同一直線(xiàn)上勻速運(yùn)動(dòng) 設(shè)向右為正 甲質(zhì)點(diǎn)的速度為2m s 乙質(zhì)點(diǎn)的速度為 4m 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)?2 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10s后甲 乙兩質(zhì)點(diǎn)相距60m 分析 分析本題要注意速度的矢量性 速度的正 負(fù)不是表示速度的大小 而是表示速度的方向 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 C正確 速率是標(biāo)量 等于速度的大小 甲 乙的速率分別為2m s 4m s 故A正確 速度是矢量 比較大小時(shí)看絕對(duì)值 B錯(cuò) 甲 乙兩質(zhì)點(diǎn)在同一直線(xiàn)上沿相反方向運(yùn)動(dòng) 10s后的距離等于兩者位移之和 計(jì)算可得D正確 答案 ACD 名師點(diǎn)睛 1 速度的大小 是用物體 質(zhì)點(diǎn) 運(yùn)動(dòng)的位移的大小x跟發(fā)生這段位移所用時(shí)間間隔t的比值來(lái)表示的 這個(gè)比值越大 表明物體運(yùn)動(dòng)得越快 其位置變化得就越快 速度的方向與物體的運(yùn)動(dòng)方向相同 2 關(guān)于速度的變化我們可以從以下三個(gè)方面表述 一是速度大小不變而方向發(fā)生改變 二是速度的方向不變而大小改變 三是速度的大小和方向都發(fā)生了改變 只要符合上述三方面中的一個(gè) 我們就說(shuō)這個(gè)物體的速度發(fā)生了變化 變式訓(xùn)練 1 下列關(guān)于速度和速率的說(shuō)法 正確是 A 速率是速度的大小B 對(duì)運(yùn)動(dòng)物體 某段時(shí)間的平均速度不可能為零C 平均速率是平均速度的大小D 對(duì)運(yùn)動(dòng)物體 某段時(shí)間的平均速率不可能為零 解析 瞬時(shí)速度的大小叫瞬時(shí)速率 又叫速率 選項(xiàng)A正確 運(yùn)動(dòng)物體 若在某段時(shí)間內(nèi)的位移為零 則這一過(guò)程中的平均速度就為零 比如物體沿圓周運(yùn)動(dòng) 運(yùn)動(dòng)一周 平均速度為零 選項(xiàng)B錯(cuò)誤 平均速率是路程與時(shí)間的比值 而平均速度是位移與時(shí)間的比值 兩者不是一回事 選項(xiàng)C錯(cuò)誤 運(yùn)動(dòng)物體 在某段時(shí)間內(nèi) 路程不可能為零 所以平均速率不可能為零 選項(xiàng)D正確 答案 AD 探究二對(duì)平均速度的理解 平均速度和瞬時(shí)速度的區(qū)別和聯(lián)系如下表 我國(guó)鐵路交通高速發(fā)展 已經(jīng)數(shù)次提速 當(dāng)你外出可上網(wǎng)查詢(xún)最新鐵路旅客列車(chē)時(shí)刻表 下表是某同學(xué)暑假旅游前在中國(guó)鐵路網(wǎng) Http train tielu org 上查詢(xún)的T721次空調(diào)特快列車(chē)的運(yùn)行時(shí)刻表 車(chē)次 T721南京西 上海 根據(jù)表中提供的信息 求 1 列車(chē)全程的平均速度是多少 2 在哪兩個(gè)城市間行駛最快 分析 找出對(duì)應(yīng)的位移和時(shí)間 根據(jù)平均速度的定義求解 求全程的平均速度時(shí) 停車(chē)時(shí)間也要算上 名師點(diǎn)睛 1 平均速度只能反映一段時(shí)間內(nèi)物體運(yùn)動(dòng)的平均快慢程度 2 平均速度的大小跟選定的時(shí)間或位移有關(guān) 不同的位移或不同時(shí)間內(nèi)的平均速度一般不同 必須明確求出的速度是對(duì)應(yīng)哪一段位移或時(shí)間內(nèi)的平均速度 變式訓(xùn)練 2 某運(yùn)動(dòng)員在100m競(jìng)賽中 測(cè)得他5s末的速度為7 5m s 10s末到達(dá)終點(diǎn)的速度為10 2m s 則該運(yùn)動(dòng)員跑100m的平均速度為 A 8m sB 9 25m sC 10m sD 10 2m s 答案 C A 16m 方向從A到C 16mB 8m 方向從A到C 8 mC 8 m 方向從A到C 16mD 16m 方向從A到C 8 m 解析 位移是矢量 大小等于A C之間的線(xiàn)段長(zhǎng)度 即x AB BC 2 3m 2 5m 16m 方向由A指向C 路程是標(biāo)量 等于兩個(gè)半圓曲線(xiàn)的長(zhǎng)度和 即l 3 5 m 8 m 故D正確 答案 D 探究三區(qū)分平均速度和平均速率 平均速度和平均速率平均速度是指位移和發(fā)生這段位移所用時(shí)間的比值 平均速率是路程和通過(guò)這段路程所用時(shí)間的比值 平均速率與平均速度是兩個(gè)完全不同的概念 平均速率是物體運(yùn)動(dòng)的路程與通過(guò)這段路程所用時(shí)間的比值 是標(biāo)量 平均速度是位移與時(shí)間的比值 是矢量 方向與位移方向一致 平均速率不一定等于平均速度的大小 我們知道位移的大小和路程不一定相等 路程一般大于位移的大小 當(dāng)位移的大小等于路程時(shí) 即物體做單方向直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí) 平均速率等于平均速度的大小 特別提醒 平均速率不一定等于平均速度的大小 且要注意 一個(gè)是路程與時(shí)間比值 一個(gè)是位移與時(shí)間比值 對(duì)同一運(yùn)動(dòng)物體 在不同的過(guò)程 它的平均速度可能是不同的 因此平均速度必須指明是 哪段時(shí)間 或 哪段位移 的 一物體以v1 4m s的速度向東運(yùn)動(dòng)了5秒后到達(dá)A點(diǎn) 在A點(diǎn)停了5秒后又以v2 6m s的速度沿原路返回 運(yùn)動(dòng)了5秒后到達(dá)B點(diǎn) 求物體在全程的平均速度和平均速率 分析 平均速度和平均速率是兩個(gè)不同的概念 平均速率不是平均速度的大小 它們的大小應(yīng)用各自的定義式來(lái)求解 名師點(diǎn)睛 認(rèn)真理解 平均速度 與 平均速率 概念的區(qū)別是解決問(wèn)題的關(guān)鍵 平均速率是路程與時(shí)間的比值 平均速度是位移與時(shí)間的比值 從本例可以看出 平均速率并不等于平均速度的大小 變式訓(xùn)練 3 某班同學(xué)去參加野外游戲 該班同學(xué)分成甲 乙 丙三個(gè)小組 同時(shí)從營(yíng)地A出發(fā) 沿各自的路線(xiàn)搜尋目標(biāo) 要求同時(shí)到達(dá)營(yíng)地B 如圖所示為其運(yùn)動(dòng)軌跡 則關(guān)于他們的平均速度和平均速率的說(shuō)法正確的是 A 甲 乙 丙三組的平均速度大小相同B 甲 乙 丙三組的平均速率大小相同C 乙組的平均速度最大 甲組的平均速度最小D 乙組的平均速率最小 甲組的平均速率最大 解析 根據(jù)圖示 甲 乙 丙三組的位移相同 運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同 所以三組平均速度的大小相同 甲組的路程最大 所以甲組的平均速率最大 乙組的最小 答案 AD 探究四對(duì)位移 時(shí)間關(guān)系圖象的理解 位移圖象 x t圖 描述物體位移隨時(shí)間變化的規(guī)律 根據(jù)位移圖象 x t圖 可分析物體的運(yùn)動(dòng) 1 由x t圖象可以確定物體各個(gè)時(shí)刻所對(duì)應(yīng)的位置或物體發(fā)生一段位移所需要的時(shí)間 2 若物體做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng) 則x t圖象是一條傾斜的直線(xiàn) 直線(xiàn)的斜率表示物體的速度 斜率的大小表示速度的大小 斜率的正 負(fù)表示物體的運(yùn)動(dòng)方向 如圖中的a b所示 a朝正向運(yùn)動(dòng) b朝負(fù)方向運(yùn)動(dòng) 3 若x t圖象為平行于時(shí)間軸的直線(xiàn) 表明物體處于靜止?fàn)顟B(tài) 如圖中的c所示 4 縱截距表示運(yùn)動(dòng)物體的初始位置 如圖中所示a b物體分別是從原點(diǎn) 原點(diǎn)正方向x2處開(kāi)始運(yùn)動(dòng) 5 圖線(xiàn)的交點(diǎn)表示相遇 如圖中的交點(diǎn)表示a b c三個(gè)物體在t1時(shí)刻在距原點(diǎn)正方向x1處相遇 6 若物體做變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng) x t圖象為曲線(xiàn) 如右圖所示 在時(shí)間t1 t3內(nèi)的平均速度等于直線(xiàn)AC的斜率 t2時(shí)刻的瞬時(shí)速度對(duì)應(yīng)圖象上B點(diǎn)的切線(xiàn)的斜率 特別提醒 1 x t圖象只能用來(lái)描述直線(xiàn)運(yùn)動(dòng) 2 x t圖象表示的是位移x隨時(shí)間t變化的情況 絕不是物體運(yùn)動(dòng)的軌跡 如圖所示為甲 乙兩物體運(yùn)動(dòng)的x t圖象 下列關(guān)于甲 乙兩物體運(yùn)動(dòng)的說(shuō)法 正確的是 A 甲 乙兩個(gè)物體同時(shí)出發(fā)B 甲 乙兩個(gè)物體在同一位置出發(fā)C 甲的速度比乙的速度小D t2時(shí)刻兩個(gè)物體速度相同 解析 由圖象可知 乙物體從t1時(shí)刻 從坐標(biāo)原點(diǎn)的位置開(kāi)始做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng) 所以甲出發(fā)的時(shí)間比乙早t1 選項(xiàng)A錯(cuò)誤 甲物體從零時(shí)刻離坐標(biāo)原點(diǎn)距離為x1的位置遠(yuǎn)離原點(diǎn)做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng) 選項(xiàng)B錯(cuò)誤 甲圖線(xiàn)的斜率小于乙圖線(xiàn)的斜率 說(shuō)明甲運(yùn)動(dòng)的速度小于乙的速度 選項(xiàng)C正確 t2時(shí)刻甲 乙兩物體在同一位置 而不是速度相等 選項(xiàng)D錯(cuò)誤 答案 C 名師點(diǎn)睛 x t圖象中圖線(xiàn)的斜率大小表示物體運(yùn)動(dòng)速度的大小 斜率的正負(fù)表示物體的運(yùn)動(dòng)方向是與規(guī)定的正方向相同或者相反 圖線(xiàn)的起點(diǎn)反映了物體從何時(shí)何地開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的 圖線(xiàn)的交點(diǎn)表示物體在同一個(gè)位置 即表示相遇 對(duì)于給定物體運(yùn)動(dòng)的x t圖象 要正確識(shí)別圖象 充分利用圖象的數(shù)據(jù) 得到所要解決問(wèn)題的答案 在此基礎(chǔ)上分析物體的運(yùn)動(dòng)情況 變式訓(xùn)練 4 如圖所示為甲 乙兩物體運(yùn)動(dòng)的x t圖象 則下列說(shuō)法正確的是 A 甲物體做變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng) 乙物體做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)B 兩物體的初速度都為零C 在t1時(shí)間內(nèi)兩物體平均速度相等D 相遇時(shí) 甲的速度大于乙的速度 解析 甲物體x t圖象是曲線(xiàn) 是變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng) 乙物體x t圖象是直線(xiàn) 傾斜 是勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng) A對(duì)B錯(cuò) t1時(shí)刻兩物體位移相等 C錯(cuò) 相遇點(diǎn)切線(xiàn)甲的斜率大 D對(duì) 答案 AD