位置变化快慢的描述-速度 课件 -2024-2025学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

第一章运动的描述

1.3位置变化快慢的描述-—速度新课导入生活和科学研究中经常需要知道物体运动的快慢和方向，你还记得初中是怎样描述物体运动快慢的吗？运动员在比赛中的不同时段，运动的快慢一样吗？

不一样的，比赛时一般都会经历，起跑、加速、匀速、冲刺、最后减速停下来。速度不同的运动，位置变化的快慢往往不同，也就是说，运动的快慢不同。我们已经用位移来表示位置的变化，那么，怎样比较物体运动的快慢呢？物理学中用位移与发生这段位移所用时间之比表示物体运动的快慢，这就是速度。速度通常用字母v表示，如果在时间Δt内物体的位移是Δx，它的速度就可以表示为在国际单位制中，速度的单位是米每秒，符号是m/s或m·s-1。常用的单位还有千米每时（km/h或km·h-1）、厘米每秒（cm/s或cm·s-1）等。速度是矢量，它既有大小，又有方向。速度的方向（物体运动的方向）和位移的方向相同。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Δt时间内位移Δx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。x/km010203040-30-20-10Δx1ABCΔx2速度方向的理解平均速度和瞬时速度平均速度

物理意义定义式

粗略地描述了物体运动快慢程度平均速度大，物体运动快，反之慢。v=——ΔtΔx_单位m/s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．关于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。

瞬时速度的定义：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。方向：这一时刻物体运动（位移）的方向。公式：瞬时速度是矢量大小：叫速率汽车的速度计显示的是速率。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，平均速度与瞬时速度相等。关于瞬时速度的几点理解1.瞬时速度是精确地描述物体运动快慢的物理量2.瞬时速度是矢量，其方向即为物体运动方向3.可以用一个较短时间内的平均速度来替代瞬时速度4.瞬时速度的大小称之为速率1.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_____2.常说的“速度”，可能指:“平均速度”、“瞬时速度”或“速率”速率标汽车速度计小结平均速度平均速率一般不等于平均速度的大小1.意义：粗略地描述物体运动的快慢。2.定义：物体运动的位移与时间的比值。3.定义式：4.单位：米每秒（m/s）5.方向：与位移的方向相同。6.平均速率：路程与时间的比值。瞬时速度（v）瞬时速率等于瞬时速度的大小1.意义：精确地描述物体运动的快慢。2.定义：极短时间内的位移与时间的比值。3.定义式：（Δt很小）4.单位：米每秒（m/s）5.方向：与物体运动的方向相同。6.瞬时速率：极短时间内路程与时间的比值。测量纸带的平均速度和瞬时速度测量平均速度

我们知道，用手拉通过打点计时器的纸带时，纸带运动确定时间内的位移就被记录下来，据此可以计算纸带运动的速度。

如图是打点计时器打出的一条纸带示意图。若想计算实验时运动纸带在D、G两点的平均速度v，只需测出D、G间的位移△x和所用时间△t，就可以算出平均速度：计算每隔0.1s的平均速度纸带示意图请根据上述方法，计算上节实验中运动的纸带某些点间的平均速度。用直尺量打点计时器每0.02s打一个点，DG间有5个间隔。

每隔0.1s(或更短)计算一次平均速度。1.在上图中选取纸带上一点为起始点0，后面每5个点取一个计数点，分别用数字1,2,3，...标出这些计数点；2.测量各计数点到起始点0的距离x，记录在表1中；3.计算两相邻计数点间的位移△x，同时记录对应的时间△t；4.根据△x和△t计算纸带在相邻计数点间的平均速度v。表1手拉纸带的位移和平均速度位置01234...x/m/m/s/(m/s)

测量瞬时速度

如何测量运动物体在某一时刻或某一位置（例如图上中E点）的瞬时速度。的瞬时速度？我们可以这样考虑：E点在D、G两点之间，D、G两点间的平均速度也可以求出。如果不要求很精确，用这个平均速度粗略地代表E点的瞬时速度，也未尝不可，如果把包含E点在内的间隔取得小一些，例如取下图中的DF线段，那么经过D、F两点所用的时间就会变短，用两点间位移△x和时间△t算出的平均速度代表纸带在E点瞬时速度，就会精确一些。D、F两点离E点越近，算出的平均速度越接近E点的瞬时速度。原理：用无限逼近的办法，很短的位移可以看成匀速直线运动，

则有平均速度等于瞬时速度。计算每隔0.06s的平均速度纸带示意图D、F两点间的距离过小，测量误差会增大。所以实际测量过程中要根据需要及所用仪器的情况，在要测量的点附近选取合适的位移和时间。请考虑此实验中产生误差的原因。

请根据上述测量瞬时速度的方法，计算上节实验中纸带上各级计数点的瞬时速度。每隔0.06s计算一次速度。1.从纸带起始点0算起，后面每3个点取一个计数点；

2.测量各计数点到起始点0的距离x，记录在表2中；

3.计算两相邻计数点间的位移△x，同时记录对应的时间△t；

4.根据△x和△t算出的速度值就可以代表在△x这一区间内任意一点的瞬时速度。将算出的各计数点的速度值记录在表2中。位置01234...x/m/m/s/(m/s)表2手拉纸带各计数点的瞬时速度速度——时间图像

物体运动的速度随时间变化的情况可以用图像来直观表示。以时间t横轴，速度v为纵轴，坐标中的图像为速度—时间图像或v-t图像。最后用平滑的曲线连接。从这些点大致可以看出纸带运动速度的变化规律。由速度时间——图像可以看出速度的变化规律。v－t图象是反映物体速度随时间变化的规律，横轴表示时间，纵轴表示速度。①匀速直线运动的速度图象是一条平行于时间轴的直线②变速直线运动的速度图象随时间而变化ＯＶｔ①②v40030020010005101520t/s②③④①⑤①直线表示物体静止。③平行于t轴的直线表示物体做匀速直线运动。②直线表示物体做匀加速直线运动。两图象的交点代表两物体速度相同。④直线表示物体做匀减速直线运动。⑤直线表示物体做匀减速直线运动，且在t=5s时，图线越过

时间轴，运动方向发生改变。由速度时间——图像可以看出速度的变化规律。如图甲是根据某同学的实测数据所描的点，从这些点的走向能够大致看出纸带运动速度的变化规律。为了更清晰些，可以用折线把这些点连起来。然而我们知道，通常速度不会发生突变，所以，如果用一条平滑的曲线来描出这些点，曲线所反映的情况就会与实际更加接近。某同学手拉纸带运动的v-t图像当堂练习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。ABC2.一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/sB解题心得：平均速度不等于速度的平均3.下面描述的几个速度中，属于平均速度的是(

)A、子弹以790m/s的速度击中目标B、信号沿动物神经传播的速度大约为10m/sC、汽车上速度计的示数为80km/hD、足球以20m/s的速度飞入球门B解析：790m/s是击中目标时刻的瞬时速度；信号沿动物神经传播是在一个过程内的平均速度；汽车速度计上显示的是瞬时速度；足球飞入球门的速度是瞬时速度。4.汽车从制动到停止共用了5s。这段时间内，汽车每1s前进的距离分别是9m、7m、5m、3m、1m。（1）求汽车前1s、前2s、前3s、前4s和全程的平均速度。在这五个平均速度中，哪一个最接近汽车刚制动时的瞬时速度？它比这个瞬时速度略大些，还是略小些?（2）汽车运动的最后2s的平均速度是多少？解析：（1）根据平均速度的定义式求出汽车前1s、前2s、前3s、前4s和全程的平均速度。前1s内的平均速度最接近关闭油门时的瞬时速度。（2）根据平均速度的定义式求出最后1s内的平均速度。汽车最终停止，末速度为零。（1）汽车在前1s内的平均速度解：每秒前进的距离记为：x1=9m，x2=7m，x3