高中物理 第1章 怎样描述物体的运动 1.3 怎样描述运动的快慢(续)课件 沪科版必修1.ppt

1 3怎样描述运动的快慢 续 第1章怎样描述物体的运动 目标定位 1 知道什么是瞬时速度 理解极短时间内的平均速度和瞬时速度近似相等 2 理解位移 时间图像 s t图像 的意义 会根据s t图像描述运动 3 理解速度 时间图像 v t图像 的意义 知道如何用图像表示速度和时间的关系 内容索引 知识探究新知探究点点落实 达标检测当堂检测巩固反馈 知识探究 如图1所示 在气垫导轨上a处安装光电门 滑块上分别插上宽度不等的遮光片 每次都从最高点释放滑块 则滑块前沿的p点每次经过a时的运动快慢相同 光电计时器可以记录p从a点经过一段位移 s所需时间t s为遮光片宽度 一 瞬时速度 问题设计 图1 遮光片宽度 s和所需时间 t列表如下 1 求出每次遮光片通过光电门的平均速度 并填入下表 保留两位有效数字 0 560 530 520 510 500 50 答案 2 随着 s的减小 平均速度的大小有什么特点 这反映了什么物理意义 答案随着 s的减小 平均速度的大小似乎向某个数值靠拢 这说明 随着 s的减小 所得的平均速度就越接近p点经过a时运动的快慢程度 答案 3 如何更精确地测定p点经过a点的瞬时速度呢 p点经过a时的速度更接近上述哪一个速度 答案再缩小遮光片的宽度 即时间间隔 t尽可能小 当 t非常小时 就是p点经过a时的瞬时速度 p点经过a时的瞬时速度更接近0 50m s 瞬时速度 运动物体在或时的速度 1 在公式v 中 若时间t非常小 平均速度就可以表示物体在该时刻的瞬时速度 2 瞬时速度的方向就是该时刻物体 瞬时速度的大小是瞬时速率 简称速率 3 平均速度只能地描述物体运动的快慢 瞬时速度可以描述物体在某一时刻 或某一位置 的运动快慢 要点提炼 某一时刻 某一位置 运动的方向 粗略 精确 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 延伸思考 一辆汽车做匀速直线运动 各个时刻的位置坐标列表如下 二 位移图像 问题设计 1 建立平面直角坐标系 用横轴表示时间t 纵轴表示位移s 把汽车在各个时刻的位置坐标在坐标系中用点表示出来 然后用平滑的曲线 或直线 连接起来 答案 答案 2 图像有什么特点 图线的斜率表示什么 答案 答案匀速直线运动的s t图像是一条倾斜的直线 图线的倾斜程度即斜率表示速度的大小 即k v 1 位移 时间图像 s t图像 表示物体的随时间变化的情况 2 由s t图像可以知道 1 物体在某一时刻所处的 2 任意时间内的位移 大小和方向 或发生某一段位移所需要的时间 3 速度的大小 图像的斜率表示物体的 3 匀速直线运动的s t图像为 直线的斜率表示物体的 要点提炼 位移 位置 速度的大小 倾斜直线 速度 如果一辆汽车做直线运动的s t图像如图2所示 这个图像表示汽车的运动轨迹吗 汽车的速度如何变化 延伸思考 图2 答案s t图像不是物体运动的轨迹 由题图可知切线斜率逐渐增大 故汽车的速度逐渐增大 答案 物体做直线运动各时刻的速度见下表 三 速度图像 问题设计 1 用横轴表示时间t 纵轴表示速度v 建立平面直角坐标系 作出物体的v t图像 如图3所示 答案 答案 图3 2 v t图像是不是质点运动的轨迹 从v t图像中可以知道哪些信息 答案v t图像不是质点运动的轨迹 从v t图像中可知任意时刻速度的大小和方向 答案 3 若质点做匀速直线运动 其v t图像有什么特点 答案匀速直线运动的v t图像是与时间轴平行的直线 1 速度 时间图像 v t图像 表示物体运动的随时间变化的情况 2 由v t图像可以知道 1 物体在某一时刻的 2 可判断一段时间内物体速度的变化情况 3 速度图像在时间轴上方表示速度方向沿正方向 在时间轴下方表示速度方向沿方向 3 匀速直线运动的v t图像是一条平行于t轴的直线 要点提炼 速度 速度 负 一 对瞬时速度的理解例1某赛车手在一次野外训练中 先利用地图计算出出发地和目的地的直线距离为9km 他从出发地到目的地用了5分钟 赛车上的里程表指示的里程数值增加到了15km 当他经过某路标时 车内速度计指示的示数为150km h 那么可以确定的是a 在整个过程中赛车手的瞬时速度是108km hb 在整个过程中赛车手的平均速度是180km hc 在整个过程中赛车手的平均速率是108km hd 经过路标时的瞬时速度是150km h 答案 解析 解析整个过程中的位移大小为9km 所用时间为5min 所以根据公式v 可得整个过程中的平均速度为108km h 这个速度并非瞬时速度 a b项错误 平均速率等于路程除以时间 大小为180km h c项错误 经过路标时的速度是指在路标那一位置时的瞬时速度 所以d项正确 二 位移 时间图像例2如图4是在同一条直线上运动a b两质点的位移 时间图像 由图可知a t 0时 a在b后面b b物体在t2秒末追上a并在此后跑在a的前面c 在0 t1时间内b的运动速度比a大d a物体在0 t1做速度逐渐增大的运动 之后做匀速运动 答案 解析 图4 解析由题图可知 t 0时 b在a后面 故a错 b物体在t2秒末追上a并在此后跑在a的前面 b正确 在0 t1时间内b的斜率小于a 故b的运动速度比a小 c错 a物体在0 t1做匀速运动 故d错 三 速度 时间图像例3图5是一个物体运动的v t图像 请回答 1 物体是从静止开始运动的吗 图5 解析由题图知t 0时v 0 所以物体具有一定的初速度 答案见解析 答案 解析 2 物体速度的大小和方向是否变化 怎样变化 解析速度的大小发生变化 0 t1时间内逐渐增大 t1 t2时间内速度大小不变 t2 t3时间内速度逐渐减小 在t3时刻速度为零 t3时刻以后 速度反向 但大小在逐渐增大 答案见解析 答案 解析 课堂要点小结 达标检测 1 对瞬时速度的理解 多选 下列关于瞬时速度的说法中正确的是a 瞬时速度可以精确地描述物体运动的快慢 但不能反映物体运动的方向b 瞬时速度等于运动的物体在一段非常短的时间内的平均速度c 瞬时速度的方向与位移的方向相同d 某物体在某段时间内的瞬时速度都为零 则该物体在这段时间内静止 答案 1 2 3 4 解析 解析瞬时速度是为了精确描述物体运动的快慢和方向而引入的物理量 所以选项a错 平均速度在描述物体运动的快慢时较粗略 但平均速度中所对应的时间 t越小 越能精确地描述物体在某一时刻附近的运动快慢 所以选项b对 平均速度的方向与物体的位移方向相同 而瞬时速度是与某时刻相对应的物理量 不能说明它与一段时间内位移方向间的关系 选项c错 1 2 3 4 2 对瞬时速度的理解 2013年11月8日超强台风 海燕 重创菲律宾 气象部门说 登陆时 海燕 持续风速235km h 中心最大风速达到314km h 其中的两个速度数值分别是指a 平均速度 瞬时速度b 瞬时速度 平均速度c 平均速度 平均速度d 瞬时速度 瞬时速度 答案 1 2 3 4 解析 解析平均速度对应的是一段时间或一段位移 而瞬时速度对应的是某时刻或某位置 由 持续 知 235km h指的是一段时间的平均速度 314km h是指瞬时速度 故a正确 3 位移图像 多选 如图6为甲 乙两个物体在同一直线上运动时的位移 时间图像 由图像可知a 乙开始运动时 两物体相距20mb 在0 10s这段时间内 两物体间的距离逐渐减小c 在10 25s这段时间内 两物体间的距离逐渐减小d 两物体在10s时相距最远 在25s时相遇 答案 1 2 3 4 解析 图6 解析甲的出发地离乙的出发地相距20m 乙比甲晚出发10s 10s内两者之间的距离逐渐增大 乙出发时距离甲的位置大于20m a b错误 10 25s这段时间内 乙的速度大于甲的速度 两者之间距离逐渐减小 25s时