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

绵阳东辰国际学校胡明会 1 3运动快慢的描述 速度 三维目标 知识目标 1 理解速度的概念 知道速度是表示物体运动快慢的物理量 知道速度的定义 2 知道速度是矢量 知道速度的单位 符号和读法 了解生活实际中的某些直线运动的速度大小数据 3 理解平均速度的概念 知道平均速度的定义式 会用平均速度的公式解答有关的问题 4 知道瞬时速度的概念及意义 知道瞬时速度与平均速度的区别和联系 5 知道速度和速率以及它们的区别 能力目标 1 运用平均速度的定义 把变速直线运动等效成匀速直线运动处理 从而渗透物理学的重要研究方法等效的方法 2 培养迁移类推能力 情意目标 1 通过解决一些问题 向复杂问题过渡 使学生养成一种良好的习惯 2 通过师生平等的情感交流 培养学生的审美情感 教学重点 速度 平均速度 瞬时速度的概念及区别 教学难点 1 怎样由速度引出平均速度及怎样由平均速度引出瞬时速度 2 瞬时速度与平均速度之间有什么区别和联系及在运动中瞬时速度是怎样确定的 采用物理学中的重要研究方法等效方法 即用已知运动来研究未知运动 用简单运动来研究复杂运动的一种研究方法 来理解平均速度和瞬时速度 问题1 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 位置及位置的变化 观察与比较 通过相同位移 用时短 运动得快 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 二 速度 1 定义 速度是描述物体运动快慢的物理量 它等于位移和发生这段位移所用时间的比值 用公式表示为 2 进一步认识速度 是采用比值法定义的物理量 物理意义 描述运动的快慢 单位 国际单位制 m s 或m s 1 其它常用单位 km h 或km h 1 cm s 或cm s 1 矢量性 速度是一个矢量 大小 由公式计算 方向 与物体的运动方向相同 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 问题2 同步跟综训练 1 一个做直线运动的物体 某时刻速度是10m s 那么这个物体 a 在这一时刻之前0 1s内位移一定是1mb 在这一时刻之后1s内位移一定是10mc 在这一时刻起10s内位移可能是50md 如果从这一时刻起开始匀速运动 那么它继续通过1000m路程所需时间一定是100s 解析 某时刻速度是10m s指的是该时刻的瞬时速度 不能说物体从此时起以后运动的快慢情况 以后做直线运动或匀变速直线运动 或非匀变速直线运动均可能 所以选项a b均错 如果从某时刻 速度为10m s 起质点做非匀变速直线运动 从这一时刻起以后的10s内位移可能为50m 所以选项c正确 如果从这一时刻起物体做匀速直线运动 那么经过1000m路程所需时间t 100s 正确选项是c d 问题3 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 三 计算物体的平均速度 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 对平均速度的几点理解 1 平均速度表示了物体 质点 位置改变的大致状况 2 平均速度是矢量 即既有大小又有方向其方向与位移方向相同 3 平均速度是从整体上来研究物体的运动情况的 平均速度不考虑运动过程的细节问题 只考虑初末位置及整个过程的运动时间问题 同步跟综训练 2 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 答案bcd 同步跟综训练 3 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 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 同步跟综训练 4 一质点沿直线ox方向做变速运动 它离开o点的距离x随时间变化的关系为x 5 2t3 它的速度随时间t变化的关系为v 6t m s 该质点在t 0到t 2 间的平均速度和t 2 到t 3 间的平均速度的大小分别为a 12m s 39m sb 8m s 38m sc 12m s 19 5m sd 8m s 13m s 答案b 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 探究问题 对瞬时速度如何理解 瞬时速度 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 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 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 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 5 速度显示器显示的是 a 平均速度 c 速率 b 瞬时速度 同步跟综训练 d 无法确定 速度计只能反映汽车在某时刻的速度大小 当然是指瞬时速度的大小 也就是瞬时速率 简称速率 选答案c 五 速度大小的另一种比较方法 图像法 问题4 如图所示甲 乙两质点的x t图象 谁运动得比较快 x m 10 30 90 甲 乙 t s x m 甲乙丙三物体的运动规律 三条线交点代表什么 位移 时间图象能反映 任一时刻的位置 发生某段位移所用的时间 图线的斜率表示速度的大小 图线向上倾斜表示物体正向运动图线与t轴平行表示物体静止图线向下倾斜表示物体反向运动 两图线相交的交点 表示物体在这时刻相遇 6 如图所示是做直线运动的甲 乙两物体相对于同一参考系的位移一时间 x t 图象 下列说法错误的是 a 甲启动的时刻比乙早t1sb 当t t2时 两物体相遇c 当t t2时 两物体相距最远d 当t t3时 两物体相距x0m 同步跟综训练 解析甲从t 0时刻开始出发 乙在0 t1这段时间内保持静止 故甲比乙早出发的时间为t1s 选项a正确 当t t2时 甲 乙两物体的位移相等 即甲 乙两物体相遇 选项b正确 选项c错误 当t t3时 甲的位移为零 乙的位移为x0 两物体相距x0 选项d正确 答案c点评解析图象问题要将图象与实际运动情况结合起来 以便建立清晰的物理情境 注意坐标轴的含义 起点 交点的物理意义 以及斜率和面积的意义 运动快慢的物理量 速度 平均速度 瞬时速度 1 物理意义 速度是表示运动快慢的物理量 2 定义 速度等于位移 跟发生这段位移所用时间 的比值 3 公式 4 矢量性 方向 与运动方向相同 运算 平行四边形 1 定义 某段时间的位移与发生这段位移所用时间的比值 2 公式 3 物理意义 表示物体的平均快慢程度 4 矢量性 方向与位移方向相同 1 概念 运动物体经过某一时刻 或某一位置 时的速度 2 物理意义 精确描述物体的运动 3 矢量性 方向与物体经过某一位置的运动方向相同 4 大小 叫瞬时速率 简称速率 知识总结 答案c 当堂训练题 1 短跑运动员在100米竞赛中 测得7秒末的速度是9m s 10s末到达终点时的速度是10 2m s 则运动员在全程内的平均速度为 a 9m sb 9 6m sc 10m sd 10 2m s 2 下列对各种速率和速度的说法中 正确的是 bcd 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 当堂训练题 当堂训练题 3 如图所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 b a 10 3sb 10 6sc 10 9sd 10 12s 4 下列有关平均速度的说法中 正确的是 a 平均速度为始末速度和的一半b 平均速度是路程与时间的比值c 平均速度是标量d 平均速度与位移段的选取密切相关 当堂训练题 当堂训练题 5 一辆汽车向东行驶 在经过路标甲时速度计指示为50km h 行驶一段路程后 汽车转向北行驶 经过路标乙时速度计指仍为50km h 下列说法正确的是 a 汽车经过甲 乙两路标时的速度相同b 汽车经过甲 乙两路