2019_20学年高中物理第一章3运动快慢的描述——速度课件新人教版必修.pptx

3 运动快慢的描述速度,新知预习,自主检测,一、坐标与坐标的变化量 1.坐标:物体沿直线运动,并以这条直线为x坐标轴,这样,物体的位置就可以用坐标来表示。 2.坐标的变化量:物体的位移可以通过位置坐标的变化量来表示,用符号“x”表示。 x=x2-x1,x的大小表示位移的大小,x的正负表示位移的方向。 3.从时刻t1到时刻t2,时间的变化量可表示为t=t2-t1。,新知预习,自主检测,二、速度 1.定义:物体运动的位移跟发生这段位移所用时间的比值。定义式:v= 。 2.单位:国际单位制单位为米每秒,符号为m/s。其他单位有km/h、cm/s等。 3.速度是矢量(选填“矢量”或“标量”),方向就是物体运动的方向。速度的大小在数值上等于单位时间内物体位移的大小。 4.物理意义:描述物体运动快慢和运动方向的物理量。速度越大,表示物体运动得越快。,新知预习,自主检测,三、平均速度与瞬时速度 1.平均速度:描述物体在一段时间内运动的平均快慢程度,只能粗略描述物体运动的快慢。 2.瞬时速度:描述物体在某一时刻运动的快慢,可以精确描述物体运动的快慢。 3.匀速直线运动: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。 4.瞬时速度的大小通常称为速率,汽车速度计的计数实际上是汽车的速率。,新知预习,自主检测,1.正误辨析 (1)建立直线坐标系时,规定运动方向一定为正方向。( ) 解析研究做直线运动的物体,建立直线坐标系时,既可规定运动方向为正方向,也可规定运动的反方向为正方向。 答案 (2)时间变化量可以为负值。( ) 解析由于时间变化的单向性,所以时间变化量一定为正值。 答案 (3)速度在数值上等于单位时间内通过的路程。( ) 解析速度在数值上等于单位时间内的位移大小。 答案,(4)两物体的速度分别是v1=3 m/s,v2=-5 m/s,则它们的大小关系为v1v2。 ( ) 解析速度是矢量,两速度比较大小时要比较其绝对值。 答案,新知预习,自主检测,(5)匀速直线运动的平均速度等于瞬时速度。( ) 解析匀速直线运动的速度不变,各段时间内的平均速度均等于瞬时速度。 答案 2.从分别与时间和时刻对应的角度分析,请把相关的物理量连线。 时间 位置 平均速度 时刻 位移 瞬时速度,答案,探究一,探究二,探究三,随堂检测,对速度的理解 情景导引 自行车和汽车都在平直公路上沿同一方向单向行驶,自行车在30 min内行驶了8 km;汽车在30 min内行驶了50 km;百米比赛中,运动员甲用时10 s,运动员乙用时13.5 s。 (1)自行车和汽车哪个运动得快?你是如何进行比较的? (2)运动员甲和运动员乙哪个跑得快?你是如何进行比较的? (3)汽车和运动员甲哪个运动得快?你又是如何进行比较的呢?,探究一,探究二,探究三,随堂检测,探究一,探究二,探究三,随堂检测,知识归纳 1.关于速度的三点说明 (1)定义式v= 的理解:x是物体运动的位移,不是路程。不能认为v与位移成正比、与时间成反比。 (2)速度是矢量,既有大小又有方向,速度的大小在数值上等于单位时间内物体位移的大小,方向即物体的运动方向。 (3)速度是描述物体运动快慢的物理量,v= 也叫物体位置的变化率,速度越大,表示物体运动得越快,其位置变化得也就越快。,探究一,探究二,探究三,随堂检测,2.比值定义法 用两个物理量的“比”来定义一个新的物理量的方法。一般地,被定义的物理量往往是反映物质最本质的属性,不随定义所用的物理量的改变而改变。 画龙点睛速度是矢量,既有大小又有方向,二者只要其一发生变化,我们就说速度发生了变化。,探究一,探究二,探究三,随堂检测,典例剖析 例1(多选)甲、乙两质点在同一直线上匀速运动,设向右为正,甲质点的速度为2 m/s,乙质点的速度为 -4 m/s,则可知( ) A.乙质点的速率大于甲质点的速率 B.因为2-4,所以甲质点的速度大于乙质点的速度 C.这里的正、负号的物理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10 s后甲、乙两质点相距60 m,探究一,探究二,探究三,随堂检测,解析因为速度是矢量,所以其正、负号表示物体的运动方向,选项C正确。速率是标量,等于速度的大小,甲、乙的速率分别为2 m/s、4 m/s,故选项A正确。速度是矢量,其正、负不表示大小,只有速度的数值才能比较大小,选项B错误;甲、乙两质点在同一直线上沿相反方向运动,10 s后的距离等于两者位移大小之和,计算可得选项D正确。 答案ACD,规律方法速度矢量性的应用 (1)速度是矢量,做直线运动的物体的速度可用正、负号表示其运动的方向,速度的方向与正方向相同时取正值,相反时取负值。 (2)物体做直线运动时,一般规定速度的正方向与位移的正方向相同,即可在同一坐标系中同时分析速度和位移的问题。,探究一,探究二,探究三,随堂检测,变式训练1(多选)关于速度的定义式v = ,以下叙述正确的是( ) A.物体做匀速直线运动时,速度v与运动的位移x成正比,与运动时间t成反比 B.速度v的大小与运动的位移x和时间t都无关 C.此速度定义式适用于任何运动 D.速度是表示物体运动快慢及方向的物理量 解析 v = 是计算速度的公式,适用于任何运动,C对;此式只说明速度可用位移x除以时间t来计算,并不是说v与x成正比,与t成反比,A错,B对;速度的大小表示物体运动的快慢,方向表示物体的运动方向,D对。 答案BCD,探究一,探究二,探究三,随堂检测,平均速度与瞬时速度的区别与联系 情景导引 一辆汽车沿直线行驶,从出发地到目的地用时2.0 h,行程120 km,所以它的速度为60 km/h。某时刻,它的速度计显示为35 km/h。上面提到的两个速度为什么会不同?有什么区别?,要点提示60 km/h是行驶全程的平均速度,35 km/h是相应时刻的瞬时速度,前者反映了汽车在全程的运动快慢,后者反映了汽车在某一瞬间的运动快慢。,探究一,探究二,探究三,随堂检测,知识归纳 平均速度与瞬时速度的比较,探究一,探究二,探究三,随堂检测,典例剖析 例2关于瞬时速度和平均速度的说法,正确的是( ) A.平均速度一定等于初速度与末速度的平均值 B.匀速直线运动的平均速度等于瞬时速度 C.平均速度为0的物体,一定始终处于静止状态 D.任意时刻瞬时速度都相等的两个物体,它们的平均速度不一定相等 解析只有匀加速直线运动,平均速度才等于初速度与末速度的平均值,故A错误;匀速直线运动的速度保持不变,各段时间内的平均速度等于瞬时速度,故B正确;平均速度只能粗略反映物体的运动,平均速度为零,只能说明物体在一段时间内回到了出发点;不能说明物体一定静止,故C错误;任意时刻瞬时速度都相等的两个物体,它们在相等时间内通过的位移相等,所以它们的平均速度一定相等,故D错误。,探究一,探究二,探究三,随堂检测,答案B 规律方法关于平均速度与瞬时速度应注意的问题 (1)我们平时所说的速度有时指平均速度,有时指瞬时速度,应根据前后文判断。 (2)平均速度的大小和瞬时速度的大小无必然关系。平均速度大的物体,其某时刻的瞬时速度不一定大,选定的时刻不同,瞬时速度一般不同;某时刻瞬时速度大的物体,其一段时间内的平均速度不一定大,选定的时间不同,计算的平均速度一般不同。 (3)在匀速直线运动中,物体的平均速度等于瞬时速度,而在变速直线运动中,不同时间(或不同位移)内的平均速度一般不相同,因此,求出的平均速度必须指明是哪段时间(或哪段位移)内的平均速度。,探究一,探究二,探究三,随堂检测,变式训练2小蒙骑自行车由静止沿直线运动,他在第1 s内、第2 s内、第3 s内、第4 s内通过的位移分别为1 m、2 m、3 m、4 m,则( ) A.他4 s末的瞬时速度为4 m/s B.他第2 s内的平均速度为1.5 m/s C.他4 s内的平均速度为2.5 m/s D.他1 s末的速度为1 m/s 解析自行车速度是逐渐增大的,无法确定它的瞬时速度,只能求出平均速度,第2 s内平均速度为 m/s=2 m/s;4 s内的平均速度 m/s=2.5 m/s。 答案C,探究一,探究二,探究三,随堂检测,平均速度与平均速率的区别与联系 情景导引 小华同学从家出发步行到学校,要先向东走400 m,然后再向北走600 m,最后再向东走400 m才能到达学校,所用时间为16 min,如图所示。则他从家到学校的平均速度的大小及平均速率是否一样?,要点提示平均速度应为位移与所用时间的比值;而平均速率是路程与所用时间的比值,显然小华的平均速度的大小及平均速率不一样。,探究一,探究二,探究三,随堂检测,知识归纳 平均速度与平均速率的比较,画龙点睛位移与路程一般不相等,故平均速度大小与平均速率大小一般不相等。,探究一,探究二,探究三,随堂检测,典例剖析 例3某质点由A出发做直线运动,前5 s向东运动了30 m经过B点,又运动了5 s前进了60 m到达C点,在C点停了4 s后又向西运动,经历了6 s运动120 m到达A点西侧的D点,如图所示,求: (1)全过程的平均速度。 (2)全过程的平均速率。,探究一,探究二,探究三,随堂检测,答案(1)1.5 m/s 方向向西 (2)10.5 m/s,探究一,探究二,探究三,随堂检测,归纳总结“三步法”求平均速度,探究一,探究二,探究三,随堂检测,变式训练3一物体沿正东方向以4 m/s的速度匀速运动4 s,又以3 m/s 的速度向北匀速运动4 s,求这8 s内物体的平均速度和平均速率(tan 37= )。,答案平均速度大小2.5 m/s,方向为东偏北37 平均速率为3.5 m/s,探究一,探究二,探究三,随堂检测,1.关于速度,下列说法正确的是( ) A.速度是表示物体运动快慢的物理量,既有大小,又有方向,是矢量 B.平均速度就是速度的平均值,它只有大小,没有方向,是标量 C.运动物体在某一时刻或某一位置的速度,叫作瞬时速度,它是标量 D.汽车上的速度计是用来测量汽车平均速度大小的仪器 解析速度和平均速度都是矢量,A正确,B错误。瞬时速度是某时刻或某一位置时的速度,是矢量,选项C错误。速度计是显示瞬时速度大小的仪器,选项D错。 答案A,探究一,探究二,探究三,随堂检测,2.右图是三个质点A、B、C的运动轨迹,三个质点同时从N点出发,同时到达M点。下列说法正确的是( ) A.三个质点从N到M的平均速度相同 B.三个质点到达M点的瞬时速度相同 C.三个质点从N到M的平均速率相同 D.B质点从N到M的平均速度方向与任意时刻的瞬时速度方向相同 解析平均速度等于位移与时间的比值,由于位移与时间都相同,故平均速度相同,故A正确;平均速率等于路程与时间的比值,由于时间相等,路程不等,故平均速率不相等,故C错误;三个质点到达M点的瞬时速度方向不同,所以瞬时速度肯定不同,B错误;B质点不一定做单向直线运动,所以B质点从N到M的平均速度方向与任意时刻的瞬时速度方向不一定相同,D错误。 答案A,探究一,探究二,探究三,随堂检测,3.(多选)如图所示,在1 0