高中物理第一章第三节《运动快慢的描述-速度》.ppt

运动快慢的描述 速度 怎样表示直线运动的位置和位移 怎样比较物体运动的快慢 什么叫做平均速度 它的大小等于什么 其方向如何确定 物理意义是什么 什么叫做瞬时速度 它的物理意义是什么 瞬时速度的大小叫什么 什么是平均速率 问题 5 位移 时间图象 直线运动的位置 用坐标表示 直线运动的位移 用坐标变化量表示 坐标变化量的大小表示位移的大小 坐标变化量的正 负表示位移的方向 问题 怎样表示直线运动的位置和位移 x x2 x1 x1 x2 一 坐标与坐标变化量 1 A点坐标x1 表示汽车在t1时刻的位置 3 时间的变化量 t t2 t1 2 坐标的变化量 x x2 x1 表示汽车的位移 B点坐标x2 表示汽车在t2时刻的位置 x的大小表示位移的大小 x的正 负表示位移的方向 x轴的正方向 负值 人类运动的速度越来越快 活动的空间越来越大 那么 我们如何用物理语言描述运动的快慢 在观看100米短跑比赛时 观众怎样比较运动员的快慢 裁判员又是如何比较的呢 1 两辆汽车都行驶2s 如何比较哪辆车更快 相同时间内 红色汽车的位移大于绿色汽车的位移 即x红色汽车 x绿色汽车 所以我们说红色汽车运动得比绿色汽车快 2 两辆汽车都行驶10m 如何比较哪辆车更快 通过相同位移 红色汽车的时间小于绿色汽车的时间 即t红色汽车 t绿色汽车 所以我们说红色汽车运动得比绿色汽车快 如果物体运动的位移和时间都不相等 该怎样比较物体运动快慢呢 下面四种交通工具那种最快 二 速度 1 定义 位移与发生这个位移所用时间的比值 定义式为 速度是用比值法定义的物理量 描述物体运动的快慢 位置变化快慢 单位 国际单位制为m s 或m s 1 其它单位 km h 或km h 1 cm s 或cm s 1 速度是一个矢量 大小 单位时间内位移的大小 方向 位移的方向 物理意义 讨论 x越大 v越大吗 1 2 速度有方向性 两辆汽车从某地沿着一条平直的公路出发 速度的大小都是20m s 他们的运动情况完全相同吗 不一定 可能是背道而驰 速度仅指出大小是不够的 还必须指明 速度是 方向 矢量 匀速直线运动有什么特点 速度 大小 不变 方向 不变 例1 某物体在8s的时间内从东往西运动了24m 试求其运动速度 解 x 24m t 8s 所求的速度大小为 所求的速度方向为 从东往西 8 54m s 例2 2006年瑞士洛桑田径超级大奖赛男子110米栏的比赛中 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 为了更好地描述运动 我们引入了平均速度瞬时速度这两个物理量 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 v x t 4 方向 与位移的方向相同 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 5 计算物体的平均速度时要注意哪些问题 必须指明是物体在哪段时间内或哪段位移上的平均速度 三 平均速度 6 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 7 平均速率 是指路程与发生这个路程所用时间的比值 8 平均速度的大小 不能叫做平均速率 三 平均速度 某同学爬山 爬到山顶后又沿原路下山 已知上山的速度为V1 下山的速度为V2 上山所花时间为t1 下山所花的时间为t2 则该同学在整个过程中的平均速度为多少 平均速率为多少 某人从A地到B地 前一半时间速度为V1 后一半时间速度为V2 则该人从A到B的平均速度为 如果此人改为前一半路程速度为V1 后一半路程为V2 则此人从A到B的平均速度为 1997年10月18日在我国的上海举行过一次田径比赛 参加本次比赛的其中包括我国四川籍运动员李雪梅 在本次比赛中 李雪梅以10 79s的成绩勇夺桂冠 求出李雪梅百米赛跑的速度 百米赛跑分为起跑 途中跑和冲刺三个阶段 各个阶段的快慢是不一样的 那么在 问中求出的速度就不能用来反映每个阶段的快慢 在 问中求出的速度反映了什么 由公式v x t求出的速度能反映物体详细的运动快慢情况吗 我们又该如何精确描述物体的运动情况呢 9 27m s 平均速度 四 瞬时速度 定义 运动物体在某一时刻 或某一位置 的速度 叫做瞬时速度 物理意义 精确地描述物体运动的快慢 在匀速直线运动中 平均速度等于瞬时速度 当 t非常非常小 x t就可以看作某时刻 或某位置 的瞬时速度 极限思想 方向 这一时刻物体的运动方向 速率 瞬时速度的大小 速率 三 瞬时速度 汽车的速度计显示的是 常说的 速度 可能指 平均速度 瞬时速度 或 速率 必须明确求哪一时刻的速度 方法2 可测他通过此位置前0 1s到后0 1s这0 2s内的平均速度 方法1 可测他通过此位置前1s到后1s这2s内的平均速度 百米运动员通过距出发点60m处时的速度怎么确定 那么哪种方法比较好 AB 例3 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 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 正确选项为D 例5 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 练习 两支队伍相距100米 以2m s的速度大小相向前进 一通讯员在两队伍间来回传信 当他从其中一支队伍队首到达另一支队伍队首时 立刻返回 已知该通讯员始终以4m s的速率在两支队伍间来回 当两支队伍相遇时 求通讯员运动的位移和路程 以及该通讯员在该过程中的平均速度大小 五 位移时间图象 建立平面直角坐标系 用横轴表示时间 纵轴表示位移 把物体各个时刻的位移在坐标系中表示出来 用图象表示出物体运动的位移随时间变化的规律 更直观的展示物体运动的规律 我们能不能把表中的数据用X t坐标来表示呢 坐标轴 坐标原点 坐标轴的正方向 坐标轴的单位长度基本方法 描点作图 位移时间图象的物理意义 横坐标5 10 的含义是什么 纵坐标100 200的含义是什么 5表示5秒末 10表示10秒末100表示100m处的位置