《位置变化快慢的描述-速度》课件

《位置变化快慢的描述——速度》怎样比较不同交通工具运动的快慢？运行中的高铁飞行的国产大飞机航行中的客轮改装的牛车位移(m)10010020001500初位置(m)经过时间(s)

末位置(m)A.牛拉车沿平直道路行驶040100B.轮船沿直线航道行驶010100C.飞机在天空直线飞行500102500D.高铁沿平直轨道行驶500202000以下有四个物体，请比较它们运动的快慢程度:相同位移，比较时间相同时间，比较位移不同时间，不同位移，怎么比较？1.定义：位移与发生这个位移所用时间的比值。2.定义式：3.物理意义：描述物体运动的快慢和方向4.单位：国际单位制为m/s或m•s-1其他单位：km/h或km•h-1

5.速度是矢量,方向就是物体运动(或者位移)的方向。1m/s=3.6km/h位移速度

例1.（多选）下列关于速度的描述中正确的是()A.速度描述物体运动的快慢，只有大小B.速度是矢量，既有大小又有方向C.速度越大，物体的位移越大D.速度越大，物体在单位时间内的位移越大BD速度牛刀小试速度例2.（多选）汽车以36km/h的速度从甲地匀速运动到乙地用了2h，如果汽车从乙地返回甲地仍做匀速直线运动用了2.5h,那么汽车返回时的速度为()A.-8m/sB.8m/sC.-28.8km/hD.28.8km/hAC牛刀小试百米运动员是否在每秒内都跑10m呢？速度百米运动员，10s时间里跑完100m，那么他1s平均跑多少呢？问题1.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。2.定义式：3.方向：与位移方向相同，是矢量。4.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。位移平均速度

例2.一辆汽车从甲地直线开往乙地的过程中，前一半位移的平均速度是30km/h，后一半位移的平均速度是60km/h.则在全程内这辆汽车的平均速度是________.40km/h平均速度牛刀小试例3.一辆汽车从甲地开往乙地的过程中，前一半时间内的平均速度是30km/h，后一半时间的平均速度是60km/h.则在全程内这辆汽车的平均速度是________.45km/h平均速度牛刀小试

0

10

20

30

Ｘ/ｍ1．88s

1．08s

0．92s当△t非常非常小时所得速度就成为：瞬时速度△t瞬时速度：运动物体在某一时刻（或某一位置）的速度。矢量速度

1.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。2.物理意义：精确地描述物体运动的快慢。3.方向：这一时刻物体的运动方向。

即运动轨迹上该点的切线方向。4.只有在匀速直线运动中，平均速度等于瞬时速度。瞬时速度的大小叫速率瞬时速度例4.（多选）下列关于瞬时速度的说法中正确的是()A.瞬时速度可以精确地描述运动的快慢，但不能反映物体运动的方向B.瞬时速度可以等同于物体在一段非常非常短的时间内的平均速度C.瞬时速度的方向与位移的方向相同D.物体在某段时间内的瞬时速度都为零，则该物体在这段时间内静止BD牛刀小试瞬时速度思考1：汽车的速度计显示的是什么？瞬时速率（速率）：瞬时速度的大小思考2：甲、乙两位同学用不同的时间围绕操场跑了一圈，都回到了出发点，他们的平均速度相同吗？怎样比较他们运动的快慢？平均速率：单位时间内走过的路程汽车速度计平均速度与平均速率没有关系例5.（多选）以往公路上用单点测速测车速，个别司机由于熟知测速点的位置，在通过测速点前采取刹车降低车速的方法来逃避处罚，但却很容易造成追尾事故，所以有些地方已开始采用区间测速，下列说法正确的是()A.单点测速测的是汽车的瞬时速率B.单点测速测的是汽车的平均速率C.区间测速测的是汽车的瞬时速率D.区间测速测的是汽车的平均速率AD牛刀小试1.下列日常生活中所说的速度是平均速度还是瞬时速度A、一辆汽车在高速公路上行驶的速度约为100km/hB、汽车在高速公路行驶的最大速度限制在120km/hC、声音的传播速度是340m/sD、刘翔以9.4m/s的速度冲过终点线小试牛刀2.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/sC小试牛刀实验：测量纸带的平均速度和瞬时速度实验：测量纸带的平均速度和瞬时速度两种打点计时器电磁打点计时器电火花计时器1.测时间（直接测出，电源频率50Hz，每隔0.02s秒打一个点）。2.测位移（直接测出）。3.测纸带的速度（间接测出），研究物体的运动。操作步骤（1）固定计时器（2）穿纸带（3）启动电源，拉纸带，随后立即关电源（4）取下纸带，从能够看清的某点开始（起始点），往后数出若干个点。例如数出n个点，算出纸带从起始点到第n个点的运动时间t（5）用刻度尺测量出从起始点到第n个点的位移x或s实验：测量纸带的平均速度和瞬时速度阅读教材24-25页，思考如下问题：1.如何测量纸带上各计数点的平均速度？2.如何测量各个计数点的瞬时速度？实验：测量纸带的平均速度和瞬时速度平均速度：瞬时速度：可以用极短时间内的平均速度代替此点的瞬时速度可以利用纸带上打出的点来确定计数点间的时间间隔。实验：测量纸带的平均速度和瞬时速度

（t为相邻两计数点的时间间隔）例6.实验中，如图所示为一次记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E为相邻的计数点，相邻计数点间的时间间隔T＝0.1s。加速

3.902.641.38实验：测量纸带的平均速度和瞬时速度牛刀小试2.01下表是某同学手拉纸带，计算得到的部分时刻纸带的速度.计数点012345678t/s00.10.20.30.40.50.60.70.8v/(m·s-1)0.020.040.060.080.100.120.14实验：测量纸带的平均速度和瞬时速度你能看出纸带的速度随时间如何变化吗？如何处理数据更方便的看出速度的变化趋势？速度-时间图像速度-时间图像:时间t为横轴，速度v为纵轴原点O、横轴和纵轴物理量符号及单位、单位刻度数据点标记(×、·、∆等)平滑曲线连接数据点或

使数据点均匀分布在曲线两侧若数据点构成直线，必须用刻度尺绘制直线t/sv/(m·s-1)O计数点012345678t/s00.10.20.30.40.50.60.70.8v/(m·s-1)0.020.040.060.080.100.120.14下表是某同学手拉纸带，计算得到的部分时刻纸带的速度.物理意义：描述物体速度随时间的变化关系。图线上任意一点的横纵坐标表示物体在某一时刻物体所具有的速度。速度-时间图像图象反映的信息①从图像上可判断运动性质。平行于t轴的丙直线——匀速直线运动。②从图象中可知道某一时刻物体的速度；

还可知道物体在任意一段时间内的速度变化。直线是否过原点，取决于开始计时的速度是否为零。③两条图线的交点表示两个物体在该时刻具有相同的速度，

即两个物体在该时刻共速。④速度-时间图象与横坐标包围的面积表示位移。速度时间图像只能研究直线运动v例7.如图所示的v一t图象中，表示物体作减速运动的是()B速度-时间图像牛刀小试速度

1.定义2.单位3.意义平均速度、瞬时速度利用打点计时器测量瞬时速度

1.平均速度代替瞬时速度

2.方法：选计数点、测量位移、计算速度速度-时间图像

能绘制出标准的v-t图像，读取图像信息问题一对速度的理解[情境探究]自行车和汽车都在平直公路上沿同一方向单向行驶,自行车在30min内行驶了8km,汽车在30min内行驶了50km;百米比赛中,运动员甲用时10s,运动员乙用时13.5s。(1)自行车和汽车哪个运动得快?你是如何进行比较的?(2)运动员甲和运动员乙哪个跑得快?你是如何进行比较的?(3)汽车和运动员甲哪个运动得快?你又是如何进行比较的呢?要点提示

(1)汽车运动得快,相同时间内位移大的运动得快。(2)运动员甲跑得快,通过相同位移所需时间短的跑得快。(3)比较两物体单位时间内的位移,可比较两物体运动的快慢。所以汽车运动得快。[知识点拨]关于速度的三点说明概念速度是指运动物体的位移与发生这段位移所用时间之比,而不再是初中所学的路程与时间的比值定义式v=(1)公式v=中的Δx是物体运动的位移,也就是位置的变化,不是路程。速度

也可以说是物体位置的变化率;速度越大,表示物体运动得越快,其位置也就变化得越快(2)v=是采用比值法定义的,不能认为v与位移成正比、与时间成反比矢量性(1)速度既有大小,又有方向,是矢量。分析物体的速度时,既要计算速度的大小,又要确定速度的方向,不可只关注速度的大小(2)比较两个速度是否相同时,既要比较其大小是否相等,又要比较其方向是否相同[实例引导]例1(多选)下列关于速度的说法正确的是(

)A.速度是描述物体运动快慢的物理量,速度大表示物体运动得快B.速度是描述物体的位置变化快慢的物理量,速度大表示物体位置变化大C.速度越大,位置变化越快,位移也就越大D.速度是矢量,速率是标量解析

速度是描述物体运动快慢的物理量,它表示物体位置变化的快慢,不能表示位置变化的大小,位置变化的大小用位移表示,故选项A项正确,选项B、C错误;速度是矢量,既有大小,又有方向,速率是标量,只有大小,没有方向,选项D正确。答案

AD规律方法

(1)高中学习的速度与初中学习的速度不同。初中用路程与时间之比计算速度,高中用位移与时间的比值来定义速度。(2)计算物体运动的速度时,既要计算速度的大小,又要确定速度的方向。比较两个速度是否相同时,必须同时考虑它们的大小和方向是否都相同。(3)物体的位移大,不一定运动得快。由v=可知,只有在Δt相同的情况下,Δx越大,v才越大。变式训练1如图所示,一修路工人在长s=100m的隧道中,突然发现一列火车出现在离隧道右出口l=200m处,修路工所处的位置恰好在无论向左还是向右均能以最小速度完全脱离危险的位置,则这个位置离隧道右出口距离是多少?他奔跑的最小速度与火车速度的比值是多少?问题二平均速度与瞬时速度的区别与联系[情境探究]一辆汽车沿直线行驶,从出发地到目的地用时2.0h,行程120km,所以它的速度为60km/h。某时刻,它的速度计显示为35km/h。上面提到的两个速度为什么会不同?有什么区别?要点提示

60

km/h是行驶全程的平均速度,35

km/h是相应时刻的瞬时速度,前者反映了汽车在全程的运动快慢,后者反映了汽车在某一瞬间的运动快慢。[知识点拨]1.平均速度与瞬时速度的比较项目平均速度瞬时速度区别反映一段时间内(或一段位移内)物体运动的平均快慢及方向精确描述物体运动的快慢及方向对应一段时间(或位移)对应某一时刻或某一位置方向与位移的方向相同,与运动方向不一定相同方向就是物体的运动方向,不一定与位移方向相同共同点描述物体运动的快慢和方向,都是矢量,单位都是m/s联系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匀速直线运动中平均速度等于瞬时速度要点笔记

平均速度与一段时间或一段位移相对应,而瞬时速度与一个时刻或一个位置相对应。2.平均速度与平均速率的比较

项目平均速度平均速率物理意义描述物体运动快慢和方向的物理量,是矢量描述物体运动快慢的物理量,是标量公式平均速度=平均速率=方向与位移方向相同无方向联系①单位都是m/s②单向直线运动中,平均速度的大小等于平均速率[实例引导]例2下列有关速度的说法中正确的是(

)A.平均速度就是瞬时速度的平均值B.极短时间内的平均速度可以认为等于瞬时速度C.公路旁的限速标志牌上的速度是指车辆的平均速度D.平均速度、瞬时速度、平均速率三个物理量都是矢量解析

平均速度是位移与时间的比值,不是瞬时速度的平均值,选项A错误;Δt很小时的平均速度可看作瞬时速度,选项B正确;公路旁的限速标志牌上的速度是指车辆的瞬时速度,选项C错误;平均速率是标量,选项D错误。答案

B易错提醒

平均速度与瞬时速度应注意的问题(1)瞬时速度

某一时刻或某个位置,平均速度

某段时间或某段位移。

(2)平均速度的大小与瞬时速度的大小无必然关系,平均速度大的物体,其瞬时速度不一定大;平均速度为零的物体,其瞬时速度也可能很大。(3)不同过程或不同时间段的平均速度一般不同。因此,求平均速度必须指明是哪段时间(或哪段位移)的平均速度。(4)在匀速直线运动中,物体的平均速度等于瞬时速度,在其他运动中,物体的平均速度一般不等于其瞬时速度。(5)求平均速度时常见的两种错误①误认为平均速度就等于速度的平均值,即

(v1、v2分别是物体的初、末速度)。②误认为平均速度大小等于平均速率,用路程与时间的比值去求解。而实际上平均速度必须依据其定义用位移与时间的比值去求解,并且必须强调针对的是哪段位移(或哪段时间)。例3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(

)答案

D归纳总结

求平均速度的三步走

变式训练2一物体沿正东方向以4m/s的速度匀速运动4s,又以3m/s的速度向北匀速运动4s,求这8s内物体的平均速度和平均速率解析

如图所示,物体先向东由A运动到B,通过的位移x1=4×4

m=16

m,接着又向北运动x2=3×4

m=12

m,到达C点,则8

s内通过的位移大小为答案

平均速度大小2.5m/s,方向为东偏北37°

平均速率为3.5m/s问题三从x-t图像看速度[情境探究]下图中的两条直线A、B分别是两个物体A和B运动的x-t图像。(1)试分析物体A和B的运动方向。(2)判断物体A和B是否做匀速直线运动。(3)E、F两点的坐标分别是(t1,x1)、(t2,x2),求t1~t2内A的平均速度大小。(4)比较物体A和B的速度大小。要点提示

(1)每一时刻的位移(坐标)都大于0,表示物体沿正方向运动。(2)经相等时间,A和B分别增加相同位移,A和B均做匀速直线运动。(4)图线的倾斜程度越大,速度越大,vA>vB。[知识点拨]1.图像为倾斜直线时,表示物体做匀速直线运动,如图甲中的a、b所示。直线的斜率(等于)表示物体的速度,斜率的大小表示速度的大小,斜率的正、负表示物体的运动方向,如图甲中a、b所示,b图线所代表的物体向正方向运动,a图线所代表的物体向负方向运动。2.图像为曲线时,表示物体做变速直线运动,如图乙中c表示物体的速度逐渐变大(图线越来越陡),d表示物体的速度逐渐变小(图线越来越缓)。对于变速运动,某时刻的瞬时速度等于该时刻图线上对应点的切线的斜率,如图乙中d图线所代表的物体在A点的瞬时速度等于直线e的斜率。3.纵截距表示运动物体的初始位移,如图甲中所示,a所代表的物体的初始位置在x1;b所代表的物体的初始位置在坐标原点。[实例引导]例4(多选)一辆汽车在教练场上沿平直道路行驶,以x表示它相对出发点的位移。汽车在0~