高中物理必修1 第一章 运动的描述 1.3 运动快慢的描述--速度

1、 高中物理必修高中物理必修1 第一章第一章 运动的描述运动的描述 1.3 运动快慢的描述运动快慢的描述速度速度通渭县第一中学通渭县第一中学 王呈平王呈平邮箱： 荀子曰：荀子曰：“假舆马者，非利足也，而致假舆马者，非利足也，而致千里；假舟楫者，非能水也，而绝江河。君千里；假舟楫者，非能水也，而绝江河。君子生非异也，善假于物也。子生非异也，善假于物也。” 人类发展离不开交通工具，从马车到现人类发展离不开交通工具，从马车到现在的汽车，飞机，磁悬浮列车在的汽车，飞机，磁悬浮列车，人类的速，人类的速度越来越快，多能达到的空间也越来越大。度越来越快，多能达到的空间也越来越大。物理学中如何描述运动的快慢呢？

2、物理学中如何描述运动的快慢呢？我们我们引入速度的概念。引入速度的概念。马拉车战斗机宇宙飞船本节课的主要内容本节课的主要内容坐标与坐标的变化量坐标与坐标的变化量速率速率速度速度平均速度和瞬时速度平均速度和瞬时速度实例探究实例探究 一一坐标与坐标的变化量坐标与坐标的变化量 在坐标系中，某点的数值为在坐标系中，某点的数值为（位置）（位置）坐标坐标；某两点的数值差为坐标的某两点的数值差为坐标的变化量，对应时间的差值叫时间的变化量。变化量，对应时间的差值叫时间的变化量。 为准确描述质点越多过程中的位置和位置变化，可以在参考系中建为准确描述质点越多过程中的位置和位置变化，可以在参考系中建立坐标系。直线运动

3、的质点，可以建立直线坐标系描述。立坐标系。直线运动的质点，可以建立直线坐标系描述。如图，汽车沿平直公路运动，时刻如图，汽车沿平直公路运动，时刻t1 处于处于x1点，坐标点，坐标x110 m, 时刻时刻t2处处于于 x2点，坐标点，坐标x2=30 m。在该过程中在该过程中，坐标的变化量坐标的变化量x = x2- x1 = 30m -10m = 20m 时间的变化量时间的变化量t = t1 - t2坐标变化量坐标变化量x也就是物体的位移也就是物体的位移x=x2x1=(-20)-30 m=-50m, 其大小为其大小为50 m位移是负值，表示位移的方向沿位移是负值，表示位移的方向沿x轴的负方向。轴的负

4、方向。 如图，一个物体从甲地运动到乙如图，一个物体从甲地运动到乙地，初始位置坐标为地，初始位置坐标为x1=30m，末位，末位置坐标为置坐标为x2= -20m,物体坐标变化量物体坐标变化量x是多少？位移是多少？是多少？位移是多少？评析：当规定一个方向为正方向，位移的方向可以用“”“”来表示。 二二速度的概念速度的概念问题1：龟兔赛跑，请问谁跑的快谁跑的慢？可能有几种情况：1兔子快，2乌龟快，3也可能一样快请大家再看刘翔在雅典奥运会上请大家再看刘翔在雅典奥运会上110m栏比赛的视频：栏比赛的视频： 二二速度的概念速度的概念问题2：蜗牛和兔子在10s的时间里哪个跑的远？要比较物体运动的快慢有两种方法

5、：要比较物体运动的快慢有两种方法：1.位移相同，比较时间的长短；位移相同，比较时间的长短；2.时间相同，比较位移的大小。时间相同，比较位移的大小。所以要反应物体运动的快慢，必须包含两个要素：时间和位移。物理学所以要反应物体运动的快慢，必须包含两个要素：时间和位移。物理学中引入速度这个物理量来描述运动的快慢。中引入速度这个物理量来描述运动的快慢。 二二速度的概念速度的概念1.义义：物理学中，位移与发生这个位移所用时间的比值叫速度。物理学中，位移与发生这个位移所用时间的比值叫速度。2.公式公式：txv3.单位单位：国际单位为米每秒，符号是国际单位为米每秒，符号是 m/s（或（或ms-1）常用单位还

6、有：常用单位还有：千米每时（千米每时（km/h或或kmh-1）厘米每秒（厘米每秒（cm/s或或cms-1）等。）等。4.方向方向： 速度是矢量，方向与物体的运动方向相同。速度是矢量，方向与物体的运动方向相同。5.物理意义物理意义： 速度是描述物体运动快慢和方向的物理量。速度是描述物体运动快慢和方向的物理量。下列关于速度的说法正确的是（下列关于速度的说法正确的是（ ）速度是矢量，既有大小又有方向。速度是矢量，既有大小又有方向。速度是描述运动的快慢，所以只有大小。速度是描述运动的快慢，所以只有大小。速度越大，物体位移越大。速度越大，物体位移越大。A. 速度大小在数值上等于单位时间内的位移大小。速度

7、大小在数值上等于单位时间内的位移大小。答案：答案：AD 三三平均速度和瞬时速度平均速度和瞬时速度1.平均速度平均速度（1）定义定义：物体在某段时间内的位移跟这段时间的比值，叫做这段位移物体在某段时间内的位移跟这段时间的比值，叫做这段位移（或这段时间）内的平均速度，即（或这段时间）内的平均速度，即txv（2）物理意义：表示物体在一段时间（一段位移）内的平均快慢程度和物理意义：表示物体在一段时间（一段位移）内的平均快慢程度和方向，只能粗略地描述运动的快慢。方向，只能粗略地描述运动的快慢。单位是单位是m/s，平均速度是矢量，方向与位移的方向相同。，平均速度是矢量，方向与位移的方向相同。 三三平均速度

8、和瞬时速度平均速度和瞬时速度2.瞬时速度瞬时速度举例：百米赛跑中，运动员冲过终点时的速度该怎么描述？举例：百米赛跑中，运动员冲过终点时的速度该怎么描述？位移位移(m)最后最后50m最后最后40m最后最后30m最后最后20m最后最后10m 平均速度平均速度 (m/s) 10.66 10.75 10.90 10.54 10.62上述哪个平均速度最接近运动员冲过终点时的速度？上述哪个平均速度最接近运动员冲过终点时的速度？平均速度所取的位移或者时间间隔越小，平均速度就越接近这段时间平均速度所取的位移或者时间间隔越小，平均速度就越接近这段时间内各时刻的瞬时速度。内各时刻的瞬时速度。定义定义：质点在运动过

9、程中经过某一位置或某一时刻的速度叫瞬时速度。质点在运动过程中经过某一位置或某一时刻的速度叫瞬时速度。某时刻附近极短时间内（某时刻附近极短时间内（t0）的平均速度，等于该时刻的瞬时速度。）的平均速度，等于该时刻的瞬时速度。瞬时速度是矢量，方向在质点经过某一位置的运动方向上。瞬时速度是矢量，方向在质点经过某一位置的运动方向上。 我们把瞬时速度保持不变的运动叫做匀速直线运动 四四速率速率定义定义：瞬时速度的大小通常叫做速率。瞬时速度的大小通常叫做速率。 速率是标量速率是标量瞬时速率：瞬时速度的大小。瞬时速率：瞬时速度的大小。平均速率：物体经过的路程与所用时间的比值。平均速率：物体经过的路程与所用时间

10、的比值。汽车速度计汽车速度计显示的值可以读出汽车瞬时速度的大小。ttttxv636)36()3(622例题例题1. 一个做变速运动的质点位移随时间的变化关系是一个做变速运动的质点位移随时间的变化关系是x=6t2，各个物，各个物理量的单位都是国际单位制中的单位。求理量的单位都是国际单位制中的单位。求3s时质点的速度大小？时质点的速度大小？解析：解析： 显然题目要求计算显然题目要求计算3s时质点的瞬时速度。先求（时质点的瞬时速度。先求（3+ t ）s内的平均速内的平均速度，度，令令t 0，则，则3s时质点的瞬时速度为时质点的瞬时速度为36m/s.例题例题2. 一架反迫击炮坦克瞄准目标，射击后经一架

11、反迫击炮坦克瞄准目标，射击后经t1=0.6s，士兵看见炮弹，士兵看见炮弹爆炸，经爆炸，经t2=2.1s才听到炮弹的爆炸声。问坦克距目标的距离多远？炮才听到炮弹的爆炸声。问坦克距目标的距离多远？炮弹飞行的平均速度事多大？（声音在空气中的速度是弹飞行的平均速度事多大？（声音在空气中的速度是340m/s,空气阻力空气阻力不计）不计）解析：由于光速远远大于声速，所以认为解析：由于光速远远大于声速，所以认为t1=0.6s就是炮弹飞行的时间。就是炮弹飞行的时间。而而t2=2.1s是炮弹飞行时间和爆炸声传回来的时间之和。是炮弹飞行时间和爆炸声传回来的时间之和。声音传播的时间为（声音传播的时间为（t2- t1

12、），设坦克离目标的距离为），设坦克离目标的距离为x，则，则 x = v（t2- t1）= 340（2.1-0.6）m = 510m 炮弹飞行的平均速度炮弹飞行的平均速度smsmtxv/850/6 . 05101例题例题3. 物体在物体在AB两点之间往返运动（往返路程相同），设物体从两点之间往返运动（往返路程相同），设物体从A点到点到B点的平均速度为点的平均速度为v1，从，从B点到点到A点的平均速度为点的平均速度为v2,物体往返一次的平均速物体往返一次的平均速度和平均速率各为多少？度和平均速率各为多少？解析：往返一次，物体的位移为解析：往返一次，物体的位移为0，所以平均速度为，所以平均速度为0。

13、要求平均速率，需要知道往返一次的总路程。设要求平均速率，需要知道往返一次的总路程。设AB间距离为间距离为x，则，则从从A到到B的时间的时间 ,11vxt 22vxt 从从B到到A的时间的时间 往返一次的总路程为往返一次的总路程为2x，总时间为，总时间为212121)(vvvvxttt212122vvvvtxv 故平均速率故平均速率 五五课堂小结课堂小结 这节课我们重点学习了速度、瞬时速度、平均速度三个概念，以及三个这节课我们重点学习了速度、瞬时速度、平均速度三个概念，以及三个概念之间的联系。只有掌握好这三个概念及它们之间的联系，才能更好的描概念之间的联系。只有掌握好这三个概念及它们之间的联系，才能更好的描述物体的运动。对于这三个物理量的掌握，速度和平均速度从定义式上即可述物体的运动。对于这三个物理量的掌握，速度和平均速度从定义式上即可解决。解决。 本节课的难点是对瞬时速度的理解。它表示物体在某一时刻或通过某一本节课的难点是对瞬时速度的理解。它表示物体在某一时刻或通过某一位置时的快慢程度。对它的理解可参考教材中的阅读材料，对瞬时速度的理位置时的快慢程度。对它的理解可参考教材中的阅读材料，对瞬时速度的理解可用解可用“极限极限”的思想。我们可以把一段变速运动分割成足够多的小段，使的思想。我们可