2012高一物理配套课件：1.4物体运动的速度(粤教版必修1).ppt

,一、速度的定义：v=s/t速度的单位及矢量性,物理意义：,速度是表示运动的快慢的物理量,问题1：两人都跑了10秒种，如何比较哪人跑得更快？,问题2：如果两人运动的时间不同，发生的位移也不同，如何比较它们谁运动的更快？,速度的比值法定义,小组讨论思考：上面的录像中刘翔跑110米栏用了12.91秒，这个时间是如何获取的？,计时仪器:秒表、打点计时器、光电计时器,演示（S2）用法模拟跑步计时。,问题：刘翔跑步是匀速运动吗？,二、平均速度：(粗略地描述变速直线运动的快慢),各段路程中的平均速度不一样，这就是变速运动的特征，变速运动中的平均速度必须指明是哪一段路程或时间内才有意义。,三、瞬时速度：运动物体经过某一时刻（或某一位置）时的速度。(更精确地描述变速运动),如何来测量瞬时速度呢？小组讨论:(1)能否用上面的速度公式来进行计算?(2)能否用实验来测量某一点的瞬时速度？,思路：若所取的纸长度（或时间间隔）越小，则测量的平均速度越接近于瞬时速度V0。当t趋向于0时，平均速度的数值大小和瞬时速度数值相同。,S,t,（1）任何平均速度总是同“一段时间”或“一段位移”相对应，而且只能适应这段时间内整个运动过程，它既不适用于这段时间以外的运动过程，也不适用于这段时间以内的某一小段时间中的运动过程,（2）平均速度不一定等于速度的平均值。不能不加条件的用,说明：(1)一般的变速直线运动，求平均速度时，要紧扣定义式找位移及与该位移对应的时间，不要凭想当然来编造公式.(2)平均速度与时间有关，不同时间内的平均速度一般不相同.所以，对平均速度要明确是哪段时间内的平均速度.,平均速度,平均速率,位移与时间的比值,路程与时间的比值,例：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,1.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,例：,2.做变速直线运动的质点经过A点时的速度为3m/s，这表示A.质点在过A点后1s内的位移是3mB.质点在过A点前1s内的位移是3C.质点在以过A点时刻为中间时刻的1s内的位移是3D.若质点从A点做匀速直线运动，则以后每1内的位移是3,答案:,D,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,答案：,解：B.由公式m/s,4.一物体做同向直线运动，前一半时间以速度v匀速运动，后一半时间以速度v匀速运动，则该物体的平均速度为;另一物体也做同向直线运动，前一半路程以速度v1匀速运动，后一半路程以速度v匀速运动，则该物体的平均速度为.,答案:,5、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,6、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,1.平均速度（1）反映一段时间内物体运动的平均快慢程度，它与一段位移或一段时间相对应.（2）在变速直线运动中，平均速度的大小跟选定的时间或位移有关，不同时间段内或不同位移上的平均速度一般不同，必须指明求出的平均速度是对应哪段时间内或哪段位移的平均速度，不指明对应的过程的平均速度是没有意义的.（3）在变速直线运动中，两段时间或两段位移的平均速度，一般不相同.,（4）平均速度是矢量，其大小可由公式求出，其方向与一段时间t内发生的位移的方向相同，与运动方向不一定相同.,2.瞬时速度（1）瞬时速度精确地描述了物体运动的快慢及方向，是矢量，一般情况下所提到的速度都是指瞬时速度.（2）瞬时速度与某一时刻或某一位置相对应，即对应于某一状态.（3）瞬时速度的方向就是该状态物体运动的方向.（4）瞬时速度的大小称为瞬时速率，简称速率.,3.两者的关系（1）当位移足够小或时间足够短时，可以认为瞬时速度就等于平均速度.（2）在匀速直线运动中，平均速度和瞬时速度相等.,（1）平均速度的大小与瞬时速度的大小没有必然的关系，即瞬时速度大的物体，其平均速度不一定大.平均速度为零的物体，其瞬时速度也可能很大.（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.,【典例1】2010年11月在我国广州举行的第16届亚洲运动会的百米赛跑中，某运动员起跑时的速度为6m/s，到达50m处时的速度为12m/s，10秒末到达终点时的速度为11m/s，则他在全程的平均速度大小为A.6m/sB.10m/sC.11m/sD.12m/s【解题指导】平均速度应根据它的定义去求解，明确平均速度的大小与瞬时速度的大小无必然关系.,【标准解答】选B.根据平均速度的定义式得.故B项正确.,【规律方法】“两法”区分平均速度和瞬时速度方法一：从时间上看，与时刻对应的是瞬时速度，与时间对应的是平均速度.方法二：从空间上看，与位置对应的是瞬时速度，与位移对应的是平均速度.,【变式训练】（2011郑州高一检测）下列说法正确的是（）A.平均速度就是速度的平均值B.瞬时速率是指瞬时速度的大小C.火车以速度v经过某一段位移，是指瞬时速度D.子弹以速度v从枪口射出，是平均速度【解析】选B.平均速度为位移与时间的比值，不一定等于速度的平均值，A错；瞬时速率是指瞬时速度的大小，简称速率，B对；火车经过某段位移时对应的速度是指平均速度，C错；子弹从枪口射出时的速度是指瞬时速度，D错.,1.平均速度和平均速率（1）平均速度指在某段时间内的位移与发生这段位移所用的时间的比值，其表达式为：平均速度=；而平均速率等于路程与时间的比值，即：平均速率=.两者都与某段时间有关，是过程量.（2）平均速率不是平均速度的大小，他们的大小没有必然的关系.物体的平均速率大，其平均速度不一定大；物体的平均速度为零，其平均速率不一定为零，但平均速率为零，其平均速度一定为零.在一段时间内，他们的大小关系为：平均速度大小平均速率.,2.速率与平均速率（1）速率为瞬时速度的大小，是瞬时速率的简称，而平均速率为路程与时间的比值，不是速率的平均值.两者均是标量，前者是状态量，后者是过程量.（2）速率与平均速率没有确定的必然关系，某一运动过程中，速率可能大于平均速率，也有可能小于或者等于平均速率.,（1）瞬时速率是瞬时速度的大小，但平均速率不是平均速度的大小.（2）在匀速直线运动过程中，速率、平均速率、平均速度的大小均相等.,【典例2】一物体以v1=4m/s的速度向东运动了5秒后到达A点，在A点停了5秒后又以v2=6m/s的速度沿原路返回，运动了5秒后到达B点，求物体在全程的平均速度和平均速率.【解题指导】平均速度和平均速率是两个不同的概念，平均速率不是平均速度的大小，它们的大小应用其定义式来求解.,【标准解答】物体全程的位移大小s=v2t2-v1t1=65m-45m=10m,全程用时t=5s+5s+5s=15s,故平均速度大小方向水平向西.物体全程的路程s=v2t2+v1t1=65m+45m=50m,故平均速率.,【互动探究】试求例题中：（1）前5秒的平均速度和平均速率.（2）物体在3秒、8秒和12秒时的速率.【解析】（1）前5秒物体以v1=4m/s的速度向东匀速运动，此段时间内平均速度等于运动速度4m/s，方向水平向东，平均速率和速率均为4m/s.（2）物体在3秒时的速率为4m/s，8秒时物体静止，12秒时的速率为6m/s.答案：（1）4m/s方向水平向东4m/s（2）4m/s06m/s,【变式备选】下列各物理量均属于矢量的是（）A.速度、速率B.平均速度、平均速率C.平均速度、瞬时速度D.平均速率、瞬时速率【解析】选C.速度、平均速度、瞬时速度既有大小又有方向，是矢量，速率、平均速率、瞬时速率只有大小没有方向，是标量，故C正确.,【典例】汽车沿直线从甲地开往乙地.（1）若在前一半路程的平均速度为v1,后一半路程的平均速度为v2,则汽车全程的平均速度为多少？（2）若汽车在全程所用时间的前一半时间的平均速度为v1,后一半时间的平均速度为v2,则全程的平均速度为多少？（3）若v1v2,两种情况下的平均速度哪个大？,【解题指导】【标准解答】（1）设甲、乙两地的距离为s,前一半路程所用时间为t1,后一半路程所用时间为t2,根据平均速度的定义式：,则有，又：,解得:.,（2）设全程所用时间为t,前一半时间的位移为，后一半时间的位移为，由平均速度的定义式得：.（3）两平均速度求差有：=0,由于v1v2，所以有,即后一种情况的平均速度较大.答案：（1）（2）（3）后一种情况平均速度较大,不能正确理解平均速度造成错误短跑运动员在100m比赛中，以8m/s的速度迅速从起点冲出，到50m处的速度是9m/s,10s末到达终点的速度是10.2m/s,则运动员在全程中的平均速度是A.9m/sB.10.2m/sC.10m/sD.9.1m/s,【正确解答】由平均速度的定义式得故C正确.正确答案：C,【易错分析】,1.关于速度，下面的说法正确的是（）A通过路程长的物体速度大B通过相同的路程，所用时间少的物体速度大C单位时间内通过路程长的物体速度大D运动快的物体速度大【解析】选D.速度为位移与发生这段位移所用时间的比值，某段时间内的速度大小与路程无关，A、B、C错.速度是表示物体运动快慢的物理量，D对.,2.一汽车在平直的公路上先以72km/h的速度行驶20km，又以108km/h的速度行驶10km，则汽车在这30km的全程中的平均速度为（）A.20m/sB.22.5m/sC.25m/sD.81m/s【解析】选B.汽车前20km用时,后10km用时,故总用时,全程中的平均速度,B选项正确.,3.（双选）有关瞬时速度、平均速度，下列说法中正确的是（）A.瞬时速度是物体在某一位置或某一时刻的速度B.平均速度等于某段时间内物体运动的位移与所用时间的比值C.做变速运动的物体，平均速度就是速度的平均值D.做变速运动的物体，平均速度是物体通过的路程与所用时间的比值,【解析】选A、B.根据定义可知，瞬时速度是物体在某一时刻或某一位置的速度，平均速度是物体在某段时间内的位移与所用时间的比值，不一定等于速度的平均值，由此可知，A、B正确，C、D错.,4.（2011肇庆高一检测）关于平均速度、瞬时速度叙述正确的是（）A.匀速直线运动位移与时间的比值，既是平均速度又是瞬时速度B.路程与时间的比值等于平均速度C.对于变速运动不同时间段内平均速度一定不相等D.平均速度和瞬时速度都能精确地描述变速运动,【解析】选A.匀速直线运动的瞬时速度不变，所以其平均速度等于瞬时速度，A正确.平均速度等于位移与时间的比值，B错.对变速运动不同时间段内平均速度也可能相等，C错.平均速度只能粗略地描述变速运动，而瞬时速度能精确地描述变速运动，D错.,5.一汽艇在相距2km的甲乙两码头之间往返航行，逆水时用1.5h，顺水时用1h，则往返一次的平均速度和平均速率各多大？【解析】由于汽艇往返了一个来回，总位移为零，故其平均速度为零.汽艇的平均速率=1.6km/h.答案：01.6km/h,一、选择题（本题共5小题，每小题5分，共25分，每小题至少一个选项正确）1.（2011哈尔滨高一检测）我国运动员刘翔在广州亚运会上以13秒09的成绩夺得男子110米跨栏项目的金牌，再次向世人证明了他是亚洲第一飞人.刘翔之所以能够取得冠军，取决于他在110米跨栏比赛中（）A.某时刻的瞬时速度大B.撞线时的瞬时速度大C.平均速度大D.任何时刻的速度都大,【解析】选C.刘翔在110米栏比赛中取得冠军，说明他跑完110米的位移用时最短，由速度公式知他的平均速度最大，但并不表明他在某时刻的速度一定就大，C正确，A、B、D错误.,2.（2011佛山高一检测）试判断下列几个速度中哪个不是瞬时速度（）A.子弹出枪口的速度是800m/sB.小球第3s末的速度是6m/sC.汽车从甲站行驶到乙站的速度是40km/hD.汽车通过站牌时的速度是7.2km/h【解析】选C.瞬时速度对应于某时刻或某位置，平均速度对应于一段时间或位移，故A、B、D中指的是瞬时速度，C中指的是平均速度，故选C.,3.（双选）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.从这一时刻之后1s内位移一定是10mC.从这一时刻起10s内位移可能是50mD.如果从这一时刻起开始以该速度匀速运动，那么它继续通过1000m路程所需时间一定是100s,【解析】选C、D.某时刻速度是10m/s指的是该时刻的瞬时速度，不能说明物体从此时起以后运动的快慢情况，以后做匀速直线运动，或非匀速直线运动均有可能，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.,4.某人骑自行车沿一斜坡从坡底到坡顶，再从坡顶到坡底往返一次，已知上坡时的平均速度大小为4m/s,下坡时的平均速度大小为6m/s,则此人往返一次的平均速度大小是（）A.10m/sB.5m/sC.4.8m/sD.0【解析】选D.此人沿斜坡往返一次的位移为0，由平均速度的定义式可知此人往返一次的平均速度大小是0,故D正确.,【方法技巧】平均速率与平均速度的区别平均速率是单位时间内通过的路程，表达式：平均速率=路程/时间，是标量；平均速度是单位时间内通过的位移，表达式：平均速度=位移/时间，是矢量，除了大小还有方向.例如：你早上上学去学校，途中绕道去了个小吃店吃早饭，也就是说你先从A点到B点再到了C点，那么你的平均速率就是你一共走过的路线长度除以你用的时间；但平均速度大小则是你家到学校直线距离除以你所用的时间，方向为从你家指向学校的方向.特别注意的是，速率是瞬时速度的大小，但平均速率不一定等于平均速度的大小.,5.三个质点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，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.B质点从N到M的平均速度方向与任意时刻瞬时速度方向相同C.到达M点的瞬时速度的值一定是A的大D.三个质点到M时的瞬时速度的值相同,【解析】选A.三个质点运动的初、末位置相同，故位移相同，又时间一样，故平均速度相同.B质点沿NM直线运动但有可能往返，故不能断定平均速度方向与任意时刻的瞬时速度方向相同，B不对，C项无法判定.到达M时，三者瞬时速度大小无法确定，D错误.,二、非选择题（本题共3小题，共25分）6.（新题快递）（8分）一同学在遥控一玩具小汽车，他让小汽车沿一条东西方向的笔直路线运动，开始时在某一标记点东2m处，第1s末到达该标记点西3m处，第2s末又处在该标记点西1m处请你分别求出第1