【同步导学】高中物理 1.3运动快慢的描述—速度课件 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 直线坐标系直线坐标轴上每一点的 表示该点的坐标 两个坐标的 表示坐标的变化量 不同含义的坐标轴上坐标的变化量具有 的物理意义 2 位移在位移轴上坐标变化量表示位移 即 x x的大小表示位移的大小 x的正负表示位移的 如下图甲 3 时间在时间轴上坐标变化量表示 即 t 如图乙 4 单位 国际单位制中是 符号 另外在实用中还有 等 1m s km h 5 方向 速度是矢量 其方向就是物体 的方向 6 速度的大小在数值上等于物体在 内发生的位移 三 平均速度和瞬时速度1 平均速度 1 定义 在某段时间内物体的位移 x与发生这段 所用的时间 t的 叫做这段时间 或位移 内的平均速度 公式表示为 v 2 意义 平均速度反映做变速运动的物体在某段时间内运动的 它是对变速直线运动的 描述 3 矢量性 平均速度的方向与 t时间内发生的位移 x的方向 2 瞬时速度 1 定义 运动物体在某一 或经过某一位置 时的速度叫做瞬时速度 2 意义 瞬时速度反映的是物体在某一时刻 或经过某一位置 时运动的快慢 它能 地描述物体做变速运动的快慢 瞬时速度的大小通常叫速率 一 平均速度与瞬时速度的比较 特别提醒 1 平均速度的大小与瞬时速度的大小没有必然的联系 即瞬时速度大的物体 其平均速度不一定大 2 平均速度与速度的平均值是不同的 速度的平均值并不一定等于平均速度 下列说法正确的是 a 小强绕操场跑一圈 则他在这一段时间的平均速度为零 每一时刻的瞬时速度也为零b 平均速度就是速度的平均值c 子弹以速度v从枪口射出 v是指平均速度d 匀速直线运动中任意一段时间内的平均速度都等于它任一时刻的瞬时速度 解析 逐项分析如下 故选d 答案 d 二 瞬时速率和平均速率1 瞬时速率瞬时速度的大小称为瞬时速率 它是标量 只有大小 没有方向 2 平均速率 1 定义 运动物体通过的路程与通过这段路程所用时间的比值 是标量 2 说明 平均速率与平均速度是两个完全不同的概念 由于在一般情况下质点的路程要大于位移的大小 所以平均速率一般也要大于平均速度的大小 只有在单向的直线运动中 两者的大小才能相等 答案 d 三 位移 时间关系图象1 位移 时间图象 x t图象 1 用图象阐明物理规律是物理学中常用的方法 具有简明直观的特点 甲 乙 3 若x t图象为平行于时间轴的直线 表明物体处于静止状态 4 若物体做变速直线运动 x t图象为曲线 如图乙所示在时间t1 t3内的平均速度等于直线ac的斜率 t2时刻的瞬时速度对应图象上b点的切线的斜率 5 图线斜率的正 负表示物体运动方向的正 负 斜率为正 则物体向正方向运动 斜率为负 物体向负方向运动 质点沿直线运动 其位移 时间图象如右图所示 关于质点的运动 下列说法中正确的是 a 2s末质点的位移为零 前2s内位移为 后2s内位移为 所以2s末质点改变了运动方向b 2s末质点的位移为零 该时刻质点的速度为零c 质点做匀速直线运动 速度大小为0 1m s 方向与规定的正方向相反d 质点在4s时间内的位移大小为0 4m 位移的方向与规定的正方向相同 答案 d 说一说 著名物理学家 诺贝尔奖获得者费恩曼 p r feynman 1918 1988 曾讲过这样一则笑活 一位女士由于驾车超速而被警察拦住 警察走过来对她说 太太 您刚才的车速是60英里每小时 1英里 1 609千米 这位女士反驳说 不可能的 我才开了7分钟 还不到一个小时 怎么可能走了60英里呢 太太 我的意思是 如果您继续像刚才那样开车 在下一个小时里您将驶过60英里 这也是不可能的 我只要再行驶10英里就到家了 根本不需要再开过60英里的路程 如上图所示 通过这个笑话 你对 用比值定义物理量 是否有了更深刻的认识 点拨 警察所说的超速是指瞬时速度 女士所说的是一段时间内走过的路程 她不明白瞬时速度的概念 甲 乙两质点在同一直线上匀速运动 设向右为正方向 甲质点的速度为2m s 乙质点的速度为 4m 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质点运动的方向d 若甲 乙两质点同时由同一地点出发 则10s后甲 乙两质点相距60m 解析 因为速度是矢量 其正 负号表示质点的运动方向 速率是标量 在匀速直线运动中 速度的大小等于速率 故a c正确 b错 甲 乙两质点在同一直线上沿相反方向运动 故d正确 答案 acd 跟踪发散 1 1 日常生活中 我们都称平均速度和瞬时速度为 速度 下列所说的速度中 指平均速度的是 指瞬时速度的是 选填字母序号 a 百米赛跑运动员冲过终点线时的速度达到9 5m sb 提速后 列车的运行速度达到150km hc 由于堵车 在隧道内的车速仅为1 2m sd 返回地面的太空舱以8m s的速度落入太平洋e 子弹以800m s的速度撞击到墙上 答案 bcade 反思总结 1 求平均速度应从定义入手 直接找出位移和所用的时间即可 2 利用极限思想分析问题时 其中的 t 设有具体的大小限制 只要在题目要求的精确范围内即可 跟踪发散 2 1 一辆汽车以20m s的速度沿平直公路从甲地运动到乙地 又以30m s的速度从乙地运动到丙地 如右上图所示 已知甲 乙两地间的距离与乙 丙两地间的距离相等 求汽车从甲地开往丙地的过程中的平均速度 答案 24m s 如右图所示为某物体运动的位移图象 根据图象求出 1 0 2s内 2 6s内 6 8s内物体各做什么运动 各段速度是多大 2 整个8s内的平均速度是多大 前6s内的平均速度是多大 3 4s和7s末的速度是多大 反思总结 1 x t图象只能用来描述直线运动 2 x t图象表示的是位移x随时间t变化的情况 绝不是物体运动的轨迹 3 x t图象上图线的斜率表示速度 斜率的正负表示速度的方向 图线上各点的坐标值表示物体在该时刻所处的位置 根据坐标的变化可判断质点的运动情况 答案 ac 3 常见交通工具速度的测量一 对飞机速度的估测一架飞机水平匀速地在某同学头顶飞过 如右图所示 当他听到飞机的发动机声从头顶正上方传来时 发现飞机在他前上方约与地面成60 角的方向上 据此可估算出此飞机的速度约为多少 答案 197 2m s 二 利用超声波测汽车的速度如下图所示是在高速公路上用超声波测速仪测量车速的示意图 测速仪发出并接收超声波脉冲信号 根据发出和接收到的信号间的时间差 测出被测物体的速度 图乙中p1 p2是测速仪发出的超声波信号 n1 n2分别是p1 p2由汽车反射回来的信号 答案 17m17 9m s 1 下列各种对速率和速度的说法中 正确的是 a 平均速率就是平均速度b 瞬时速率是指瞬时速度的大小c 匀速直线运动中任意一段时间内的平均速度都等于其任一时刻的瞬时速度d 匀速直线运动中任何一段时间内的平均速度都相等e 平均速度的大小是平均速率 解析 平均速度指运动的位移与所用时间的比值 是矢量 方向为位移方向 平均速率指运动的路程与时间的比值 是标量 没有方向 所以不能用平均速率表示平均速度的大小 而瞬时速度的大小可用瞬时速率表示 匀速直线运动是速度不变的运动 任何一段时间内平均速度都相等 且等于任一时刻的瞬时速度 答案 bcd 2 为了使高速公路交通有序 安全 路旁立了许多交通标志 如右图所示 甲是限速路标 表示允许行驶的最大速度是110km h 乙是路线指示标志 表示到泉州还有100km 上述两个数据的物理意义是 a 110km h是平均速度 100km是位移b 110km h是