高中物理运动快慢的描述——速度新人教版必修高中精选PPT课件.ppt

1 3 运动快慢的描述 速度 1 提出问题 怎样描述汽车向前行驶的运动过程 坐标表示位置 A点x1B点x2 坐标变化量表示位移 x x2 x1 x x2 x1 30m 10m 20m 上述汽车在向哪个方向运动 如何表示 思考与讨论 一 坐标和坐标的变化 2 观察与比较 3 通过相同位移 用时短 运动得快 4 相同时间内 位移大 运动得快 5 13s 110m 21s 200m 时间不同位移不同 如何比较快慢 6 归纳总结 如何判断谁运动的快 方法二 时间t相同 比较位移s的大小 方法一 位移s相同 比较时间t的大小 办法 以单位时间作为标准 比较在单位时间内的位移 结论 可以用单位时间内的位移来描述物体运动的快慢 7 分析讨论 比较它们运动的快慢 5 10 25 80 8 二 速度 2 符号 v3 定义式 4 单位及其换算 m skm h1m s 3 6km h x越大 v越大吗 1 定义 位移与发生这个位移所用时间的比值 国际单位制为m s 或m s 1 9 定义理解 1 速度的大小与位移成正比对吗 请举例说明 2 速度的大小与时间成反比对吗 请举例说明 比值法定义 10 两辆汽车从某地出发 速度都是20m s 他们的运动情况完全相同吗 可能是背道而驰 体会 速度仅指出大小是不够的 还必须具有 方向 5 速度是 量 矢 方向 与物体的运动方向相同 11 速度的方向是由什么决定 物理意义 速度大小在数值上等于单位时间内物体位移的大小 速度的方向是物体运动的方向 V的方向是由对应 t时间内位移 x的方向决定 正号表示与规定的正方向相同 负号表示与规定的正方向相反 反映物体运动的方向 速度方向的理解 12 巩固练习 1 下列关于速度的说法不正确的是 A 速度描述物体运动的快慢 只有大小 B 物体运动时间越短 速度越大 C 物体运动位移越大 速度越大 D 物体位置变化越快 速度越大 ABC 13 8 54m s 例2006年瑞士洛桑田径超级大奖赛男子110米栏的的比赛中 刘翔以12秒88打破了英国运动员保持13年之久的世界纪录并夺取该项目冠军 试计算其速度 刘翔完成110m栏的比赛 始终是这个速度吗 他做的是什么运动 用这个速度描述他每次跨栏的快慢精确吗 14 三 平均速度 物理意义 粗略地描述物体在时间间隔 t内的平均快慢程度 定义 位移与发生这个位移所用时间的比值 叫做物体在这段时间 或这段位移 内的平均速度 定义式 x t 15 一辆自行车在第一个5s内的位移为10m 第二个5s内的位移为15m 第三个5s内的位移为12m 请分别求出它在每个5s内的平均速度以及这15s内的平均速度 v1 2m s v2 3m s v3 2 4m s v 2 47m s 计算物体的平均速度时要注意哪些问题 说明 平均速度只是对运动物体在某一段时间内 或某一段位移内 而言的 对同一运动物体 在不同的过程 它的平均速度可能是不同的 因此 平均速度必须指明 哪段时间 或 哪段位移 的 16 平均速度的方向如何 A B 一个物体沿着一个圆周运动 圆的半径为5m 物体从A点出发经过5s第一次到达B点 那么在这段时间内物体的平均速度多大 方向如何 平均速度的方向 物体的位移方向 1 4m s 17 CD 巩固练习 18 2 一辆汽车沿平直的公路行驶 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内又通过了15m的距离 求汽车在前面25m位移内的平均速度和后3s内的平均速度的大小各是多大 任何平均速度总是与 一段时间 或 一段位移 相对应 巩固练习 12 5m s 18 3m s 19 3 一个运动员在百米赛跑中 50m处的速度是6m s 16s末到达终点时的速度为7 5m s 则整个赛跑过程中他的平均速度的大小是 A 6m sB 6 25m sC 6 75m sD 7 5m s B 解题心得 平均速度不等于速度的平均 巩固练习 20 在公式中 如果时间非常小 接近于零 表示的是某一瞬间 这时的速度称为 极限思想 探究 瞬时速度 21 当 非常非常小时所得平均速度就可认为质点在A处的瞬时速度 瞬时速度 运动物体在某一时刻 或某一位置 的速度 22 某个位置 可以准确 匀速直线运动是瞬时速度保持不变的运动 在匀速直线运动中平均速度和瞬时速度相等 运动方向 23 瞬时速度的深刻理解 1 运动物体在某一时刻或某一位置的速度 叫做瞬时速度 瞬时速度能精确地描述变速运动 变速运动的物体在各段时间内的平均速度只能粗略地描述各段时间内的运动情况 如果各时间段取值越小 各段时间内的平均速度对物体运动情况的描述就越细致 当把时间段取极小值时 这极小段时间内的平均速度就能精确描述出运动物体各个时刻的速度 这就是瞬时速度 2 若物体在某一时刻的瞬时速度是v m s 则就意味着该物体假如从这一时刻开始做匀速运动 每1s内的位移就是v m 24 2 速率 1 定义 瞬时速度的大小 2 是 量 3 汽车的速度计显示的是 3 常说的 速度 可能指 平均速度 瞬时速度 或 速率 速率 标 25 26 速度显示器显示的是 平均速度 速率 瞬时速度 27 28 29 常见物体的运动速度 了解 30 平均速度 位移 时间 平均速率 路程 时间 问 平均速度的大小是否也叫平均速率呢 在单向直线运动中大小相等 不是 31 一 速度 2 符号 v 3 定义式 4 单位及其换算 m skm h1m s 3 6km h x越大 v越大吗 1 定义 位移与发生这个位移所用时间的比值 国际单位制为m s 或m s 1 32 说明 平均速度只是对运动物体在某一段时间内 或某一段位移内 而言的 对同一运动物体 在不同的过程 它的平均速度可能是不同的 因此 平均速度必须指明 哪段时间 或 哪段位移 的 二 平均速度 物理意义 粗略地描述物体在时间间隔 t内的平均快慢程度 定义 位移与发生这个位移所用时间的比值 叫做物体在这段时间 或这段位移 内的平均速度 定义式 x t 33 某个位置 可以准确 匀速直线运动是瞬时速度保持不变的运动 在匀速直线运动中平均速度和瞬时速度相等 34 2 速率 1 定义 瞬时速度的大小 2 是 量 3 汽车的速度计显示的是 3 常说的 速度 可能指 平均速度 瞬时速度 或 速率 速率 标 35 平均速度 位移 时间 平均速率 路程 时间 在单向直线运动中大小相等 四 平均速度与平均速率 36 1 一辆汽车沿笔直的公路行驶 第1 内通过5 的距离 第 内和第3 内各通过20 的距离 第4 内又通过15 的距离 求汽车在最初两秒内的平均速度和这4 内的平均速度各是多少 解析 根据平均速度的定义式得 m s 12 5m s m s 15m s 巩固练习 37 2 某人爬山 从山脚爬上山顶 然后又从原路返回到山脚 上山的平均速率为v1 下山的平均速率为v2 则往返的平均速度的大小和平均速率是 解 平均速度是位移与时间的比值 由于此人爬山往返一次 位移为零 平均速度等于 0 而平均速率是路程与时间的比值 由于此人往返一次 路程为山脚到山顶距离的2倍 平均速率 巩固练习 38 3 试判断下面的几个速度中哪个是平均速度 哪个是瞬时速度 A 子弹出枪口的速度是800m s 以790m s的速度击中目标B 汽车从甲站行驶到乙站的速度是40km hC 汽车通过站牌时的速度是72km hD 小球第3 末的速度是6m s 平均速度 瞬时速度 B A C D 巩固练习 39 例1 关于瞬时速度 下列正确的是 A 瞬时速度是物体在某一段时间内或在某一段位移内的速度的平均值B 瞬时速度可以看成是时间趋于无穷小时的平均速度C 瞬时速度是物体在某一位置或某一时刻的速度D 物体做匀速直线运动时 瞬时速度等于平均速度 BCD 典型例题 40 例2 日常生活中所说的速度哪些是瞬时速度A 汽车在高速公路行驶的最大速度限制在120km hB 刘翔以9 4m s的速度冲刺C 一辆汽车在高速公路上行驶的速度约为100km hD 声音在空气中的传播速度是340m s AB 41 例3 下列说法正确的是 A 平均速度就是速度的平均值B 匀速直线运动中 瞬时速度等于平均速度C 汽车以速度v经过某一段路时 v指瞬时速度D 子弹以速度v从枪口射出 v是平均速度 汽车速度表测的是瞬时速度 B 42 例4 图示为高速摄影机拍摄到的子弹穿过苹果瞬间的照片 该照片经过放大后分析出 在曝光时间内 子弹影响前后错开的距离约为子弹长度的1 2 已知子弹飞行速度约为500m s 因此可估算出这幅照片的曝光时间最接近 A 10 3sB 10 6sC 10 9sD 10 12s B 43 1 下列对各种速率和速度的说法中 正确的是 A 平均速率就是平均速度的大小B 瞬时速率是指瞬时速度的大小C 匀速直线运动中任何一段时间内的平均速度都相等D 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 BCD 针对训练 44 2 三个质点A B C的运动轨迹如图所示 三个质点同时从N点出发 同时到达M点 设无往返运动 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 三个质点任意时刻的速度方向相同C 三个质点从N点出发到任意时刻的平均速度都相同D 三个质点从N点到M点的平均速率相同 A 针对训练 45 解 这是一道上当题 不能用两个速度求算术平均值的办法来解 要由平均速度的定义式来解 故有 正确选项为D 3 短跑运动员在100m的竞赛中 测得他在5s末的速度是8 7m s 10s末到达终点的速度为10 3m s 此运动员在这100m中的平均速度大小是 A 9 5m s B 10 3m s D 10m s C 9m s 针对训练 46 4 一辆汽车沿直线从甲地到乙地 前一半时间的速度为60m s 后一半时间的速度为80m s 则全过程中的平均速度是多少 如果前一半位移的速度为60m s 后一半位移的速度为80m s 则全过程中的平均速度为多少 设一半时间为t 则由平均速度的定义式有 解 70m s 68 6m s 设一半位移为x 则由平均速度的定义式有 针对训练 47 小结 1 速度的概念及其物理意义 平均速度和瞬时速度的概念及物理意义 2 知道了平均速度只能粗略描述质点运动的快慢 3 速度是矢量 方向就是物体运动方向 平均速度中 速度方向也与位移方向相同 瞬时速度的方向就是质点在那一时刻的运动方向 4 速率是标量 是指瞬时速度的大小 48 有方向 矢量 运动质点的位移与时间的比值 运动质点在某一时刻 或位置 的速度 瞬时速度的大小 运动质点的路程与时间的比值 有方向 矢量 无方向 标量 无方向 标量 精确描述物体运动的快慢 某段时间 或位移 精确描述物体运动的快慢 粗略描述物体运动的快慢 粗略描述物体运动的快慢 某一时刻 或位置 某段时间 或路程 某一时刻 或位置 49 练习与作业 1 某物体沿一条直线运动 1 若前半时间内的平均速度为v1 后一半时间内的平均速度为v2 求全程的平均速度的大小 2 若前半位移的平均速度为v1 后半位移的平均速度为v2 全程的平均速度的大小又是多少 2 课外探究 50 解 1 设物体全过程运动的位移为 t 运动时间为 t 则 物体全过程运动的平均速度设前半段时间内的位移为后半段时间内的位移为由题意得 x x1 x2联立以上方程可解得 51 2 设物体全过程运动的位移为 x 运动时间为 t 则 物体全过程运动的平