高中物理 第一章 运动的描述 1.3 运动快慢的描述——速度课件1 新人教版必修1.ppt

3运动快慢的描述 速度 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轴建立 这样物体的位置就可以用 来表示 2 位置坐标的变化量 物体沿直线运动的位移用 表示 即 l x x的大小表示位移的 x的正负表示位移的 如图甲 直线 坐标系 坐标 坐标的变化量 x2 x1 大小 方向 3 时刻坐标的变化量 在时间轴上坐标变化量表示 即 t 如图乙 时间 t2 t1 二 速度 1 物理意义 表示物体运动的 2 定义 位移与发生这段位移所用时间的 3 定义式 v 4 单位 国际单位制单位 m s或m s 1 常用单位 km h或km h 1 厘米每秒 cm s或cm s 1 等 快慢 比值 米每秒 千米每小时 5 矢量性 速度既有大小又有方向 是 1 大小 在数值上等于单位时间内物体 的大小 2 方向 就是物体 的方向 矢量 位移 运动 三 平均速度和瞬时速度 1 平均速度 描述物体在 运动的平均快慢程度 只能 描述物体运动的快慢 2 瞬时速度 描述物体在 运动的快慢 可以 描述物体运动的快慢 3 速率 的大小 一段时间内 粗略 某一时刻 精确 瞬时速度 思考辨析 1 通过相同的路程 所用时间少的物体速度大 2 速度大的物体通过的位移一定大 速度小的物体通过的位移一定小 3 两物体的速度分别是v1 2m s v2 3m s 则它们的大小关系为v1 v2 4 物体的瞬时速度总为零 则平均速度一定为零 5 物体的平均速度为零 则物体一定处于静止状态 6 物体运动的速率越大 一定时间内位移一定越大 提示 1 这里注意高中的速度和初中的速度的区别 应该改为通过相同的位移 2 比较速度的大小要看在相同的时间内通过的位移 3 速度是矢量 两速度比较大小时要比较其绝对值 4 物体的瞬时速度总为零 说明物体一直静止 所以平均速度一定为零 5 物体的平均速度为零 说明物体的位移为零 物体不一定处于静止状态 6 速率是瞬时速度的大小 物体运动的速率越大 一定时间位移不一定越大 一速度 平均速度和瞬时速度考查角度1对速度的理解 典例1 2018 昆明高一检测 下列关于速度的说法正确的是 a 速度是描述物体运动快慢的物理量b 速度是描述物体运动路程与时间的关系的物理量 c 速度是描述物体位置变化的物理量d 速度是描述物体位置变化大小的物理量 正确解答 选a 根据速度的物理意义可知 速度是描述物体位置变化快慢的物理量 同时还能描述物体运动的方向 故a正确 b c d错误 核心归纳 关于速度的三点说明 1 定义式v 的理解 公式v 中的 x是物体运动的位移 不是路程 v 是速度的定义式 不是决定式 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 易错提醒 1 分析物体的运动速度时 既要计算速度的大小 又要确定速度的方向 不可只关注速度的大小 2 初中的速度概念实际是物体运动路程与相应时间的比值 即平均速率 与高中速度的概念是不同的 3 路程与速度的关系 物体在某一阶段的路程为零时 速度一定为零 物体在某一阶段的路程不为零时 由于位移可能为零 也可能不为零 所以物体的速度可能为零 也可能不为零 考查角度2对平均速度和瞬时速度的理解 典例2 下列说法中正确的是 导学号28974010a 平均速度就是速度的平均值b 瞬时速率是指瞬时速度的大小c 火车以某一速度经过某一段路 是指瞬时速度d 子弹以某一速度从枪口射出 是平均速度 正确解答 选b 当物体做匀变速运动时 平均速度等于速度的平均值 而一般的运动物体的平均速度不一定等于速度的平均值 故a错误 瞬时速率是指瞬时速度的大小 故b正确 火车以某一速度经过某一段路 某速度是指平均速度 故c错误 枪口是一位置 子弹以某一速度从枪口射出 某一速度是瞬时速度 故d错误 核心归纳 平均速度与瞬时速度的比较 过关训练 多选 2018 成都高一检测 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2m s 乙质点的速度为 4m s 则可知 a 甲质点的速度大于乙质点的速度b 甲质点和乙质点运动方向相同 c 这里正 负号表示质点运动的方向d 若甲 乙两质点同时出发 则10s后甲 乙两质点一定相距60m 解析 选c d 由题知 甲质点的速度为2m s 乙质点的速度为 4m s 则甲 乙的速率分别为2m s和4m s 所以乙质点的速率大于甲质点的速率 故a错误 速度是矢量 在规定正方向后 其正负号表示速度的方向 即表示质点的运动方向 故b错误 c正确 若甲 乙两质点同时由同一点出发 甲沿正方向运动的位移大小 为x甲 v甲t 2 10m 20m 乙沿负方向运动的位移大小为x乙 v乙t 4 10m 40m 则10s后甲 乙两质点相距60m 故d正确 补偿训练 1 多选 下列关于速度的说法正确的是 a 位移大的物体速度大b 通过相同的位移 所用时间少的物体速度大c 在相同的时间内 通过位移大的物体速度大d 速度是描述物体运动快慢的物理量 解析 选b c d 位移大但用时较多 则速度也较小 故a错误 位移相同 用时较少 则物体的速度大 故b正确 相同时间内的位移大 则说明物体的速度大 故c正确 速度是描述物体运动快慢的物理量 故d正确 2 2018 株洲高一检测 下列说法中正确的是 a 瞬时速率是指瞬时速度的大小b 平均速度为零 则此过程中任何时刻瞬时速度等于零c 火车在两站间的速度为v v是指瞬时速度d 子弹以速度v击中靶心 v是平均速度 解析 选a 瞬时速度的大小称为瞬时速率 故a正确 平均速率是指路程与时间的比值 平均速度是位移与时间的比值 位移和路程不同 故平均速率不同于平均速度 如曲线运动中 转动一圈 平均速度为零 而平均速率不为零 此过程中任何时刻瞬时速度不一定等于零 故b错误 火车在两站间的速度为v 该速度为经过某一段位移的速度 是指平均速度 故c错误 子弹以速度v击中靶心 是瞬时速度 故d错误 二平均速度和平均速率速率考查角度1平均速度的求解 典例1 2018 包头高一检测 一质点做直线运动 前半程内的平均速度是v1 后半程内的平均速度是v2 此质点在全程范围内的平均速度是 导学号28974011 审题关键 正确解答 选d 设总的路程为x 在前一半路程用的时间为t1 后一半路程用的时间为t2 全程范围内的平均速度的大小是 v 故a b c错误 d正确 核心归纳 求平均速度三步走 考查角度2平均速度与平均速率比较分析 典例2 一质点绕半径为r的圆匀速运动了半周 所用时间为t 在此过程中该质点的 导学号28974012a 位移大小为 r 平均速率为b 位移大小为2r 平均速率为c 位移大小为 r 平均速度为d 位移大小为2r 平均速率为 正确解答 选b 质点沿圆周运动半周 故质点全程的位移为x 2r 路程为s r 故平均速率为v 平均速度为v 故b正确 a c d错误 核心归纳 速度与速率的比较 特别提醒 1 平均速度是位移与时间的比值 而平均速率是路程与时间的比值 2 一段较长时间内位移与路程一般不相等 故平均速度大小与平均速率一般不相等 3 在无限小时间段内的位移大小与路程相等 故瞬时速度大小与瞬时速率一定相等 过关训练 1 2018 石家庄高一检测 对于平均速度 瞬时速度与速率 下列说法正确的是 a 平均速度的大小等于平均速率b 平均速度的大小一定等于初速度和末速度的平均值c 平均速度可认为等于瞬时速度d 瞬时速度的大小叫瞬时速率 简称速率 解析 选d 平均速度的大小不等于平均速率 平均速度等于位移除以时间 平均速率等于路程除以时间 故a错误 平均速度等于位移除以时间 表示一段位移内的平均快慢程度 不一定等于初速度和末速度的平均值 故b错误 平均速度对应一段时间的运动快慢 而瞬时速度是某一瞬间的运动快慢 二者不一定相等 故c错误 瞬时速度的大小叫瞬时速率 简称速率 故d正确 2 多选 2018 茂名高一检测 如图所示是三个质点a b c的轨迹 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 三个质点从n到m的平均速率相同c 到达m点时a的瞬时速率最大d 从n到m过程中 a的平均速率最大 解析 选a d 三个质点同时从n点出发 同时到达m点 说明运动时间相同 平均速度等于位移与时间的比值 由于位移与时间都相等 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b错误 虽然时间相等 但三个质点到达m点时的瞬时速率无法比较 故c错误 平均速率等于路程与时间的比值 由于时间相等 a的路程最大 故a的平均速率最大 故d正确 补偿训练 1 运动员参加110m栏比赛 11s末到达终点的速度为12m s 则全程的平均速度是 a 10m sb 11m sc 6m sd 12m s 解析 选a 根据平均速度的定义可知运动员在跨栏中的平均速度为m s 10m s 故a正确 2 如图所示 某质点沿边长ab 3m bc 4m的矩形从a点沿逆时针方向匀速率运动 在5s内运动了矩形周长的一半到达c点 1 求质点的位移和路程 2 平均速度和平均速率各为多大 解析 1 位移大小 ac 方向由a指向c 路程 l ab bc 3m 4m 7m 2 由平均速度公式 1m s 方向由a指向c 由平均速率公式 1 4m s 答案 1 5m 方向由a指向c7m 2 1m s 方向由a指向c1 4m s 拓展例题 考查内容 平均速度和平均速率 典例 有一辆汽车沿笔直公路行驶 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内通过15m的距离 第5s内反向通过10m的距离 求这5s内的平均速度大小和平均速率及后2s内的平均速度大小和平均速率 正确解答 在