第一章3.　第1课时　位置变化快慢的描述-速度-人教A版高一上学期物理必修一课件

3.位置变化快慢的描述——速度第1课时位置变化快慢的描述——速度课程标准素养目标1.理解速度。2.结合瞬时速度概念的建构,体会研究物理问题的极限方法。1.理解速度与速率、平均速度与瞬时速度的概念。(物理观念)2.由平均速度联系到瞬时速度,学习极限思维。(科学思维)3.探究坐标与坐标的变化量、速度与速率、平均速度与瞬时速度的区别与联系。(科学探究)【教学建议】1.平均速度和瞬时速度:任务建议平均速度和瞬时速度比较通过对具体实例的分析,总结出平均速度和瞬时速度的区别与联系2.速度-时间图像:任务建议初步认识速度—时间图像通过具体的实例分析能得到速度随时间变化的规律【情境导引】

超强台风“山竹”登陆广东后,港珠澳大桥经受住了16级台风的恶劣天气的考验,中国建筑再一次用实力引领世界。在台风登陆前的16时41分,风速40m/s(13级),大桥全线供配电系统高低压运行正常,各泵状态正常。大桥监控数据显示桥上测的瞬时最大风速55m/s(16级),索力、位移、震动监测都在设计范围内。

问题导引:

(1)报道中的55m/s是瞬时最大风速,40m/s也是瞬时风速吗?

(2)平均速度和瞬时速度有什么不同?

运动快慢比值

(4)单位:国际单位制中是____,常用单位还有km/h、cm/s等。1m/s=____

km/h。(5)矢标性:速度是矢量,其方向就是物体的_________。(6)速度的大小在数值上等于物体在_________内发生的位移。

m/s3.6运动方向单位时间平均粗略某段时间位移Δx3.瞬时速度与速率:任务驱动:我国的高速公路通车里程已经成为世界第一,如图所示,高速公路上的标志牌上的数字是瞬时速度还是平均速度?

提示:瞬时速度。(1)物理意义:瞬时速度反映的是物体在某一时刻(或经过某一位置)时运动的快慢,能_____地描述物体运动的快慢。(2)概念:运动物体在_________或经过_________的速度。(3)匀速直线运动:_________保持不变的运动,在匀速直线运动中,平均速度与瞬时速度_____。(4)速率:瞬时速度的_____。精确某一时刻某一位置瞬时速度相等大小4.速度-时间图像:(1)物理意义:_____随_____变化的规律。(2)通过图像可以得到的信息:①_______________。②_______________。速度时间物体的运动状态任意时刻的速度

主题一速度【生活情境】图1、2中汽车和自行车都在平直公路上沿同一方向单向行驶,假设自行车在30min内行驶8km;汽车在30min内行驶50km。图3百米比赛中,假设运动员甲用时12.8s,运动员乙用时13.5s。

【结论生成】1.矢量性:速度是矢量,既有大小又有方向,速度的大小在数值上等于单位时间内物体位移的大小,方向即物体的运动方向。2.物理意义:速度是描述物体运动快慢的物理量,也叫物体位置的变化率,速度越大,表示物体运动得越快,其位置变化得也就越快。

√

【探究训练】1.(多选)(2025·青岛高一检测)甲、乙两质点在同一直线上匀速运动,设向右为正,甲质点的速度为2m/s,乙质点的速度为-4m/s,则可知(

)A.乙质点的速率大于甲质点的速率B.因为2>-4,所以甲质点的速度大于乙质点的速度C.这里的正、负号的物理意义是表示质点运动的方向D.若甲、乙两质点同时由同一点出发,则10s后甲、乙两质点相距20m√√【解析】选A、C。因为速度是矢量,其正、负号表示物体的运动方向,速率是标量,在匀速直线运动中,速度的大小等于速率,故选项A、C正确,选项B错误;甲、乙两质点在同一直线上沿相反方向运动,从同一点出发10s后分别前进了20m和40m,故此时两者相距60m,选项D错误。

主题二

平均速度和瞬时速度【生活情境】一位女士由于驾车超速而被警察拦住,警察走过来对她说:“太太,您刚才的车速是100km/h,超过限速80km/h的规定!”这位女士反驳说:“不可能!我才开了7min,还不到一个小时,怎么可能走了100km呢?”“太太,我的意思是,如果您继续像刚才那样开车,在下一个小时内,您将驶过100km。”女士笑了,“这不会,因为再走20km,我就到家了,根本不需要开100km。”【问题探究】(1)从物理学角度看,这位女士没有认清哪个物理概念?提示:由题意可知,超速应是任意时刻超过100km/h,故该女士没有认清瞬时速度的概念。(2)平均速度和瞬时速度有什么不同?提示:平均速度反映物体在某段时间内运动的平均快慢。而瞬时速度是指物体在某一时刻或某一位置上的速度。【结论生成】平均速度、瞬时速度、平均速率和速率的比较项目平均速度瞬时速度平均速率速率定义运动质点的位移与时间的比值运动质点在某一时刻(或某一位置)的速度运动质点的路程与时间的比值瞬时速度的大小

方向有方向,矢量有方向,矢量无方向,标量无方向,标量意义粗略描述物体运动的快慢精确描述物体运动的快慢粗略描述物体运动的快慢精确描述物体运动的快慢对应某段时间(或某段位移)某一时刻(或某一位置)某段时间(或某段路程)某一时刻(或某一位置)【特别提醒】(1)在匀速直线运动中,平均速度和瞬时速度相等。(2)当位移足够小或时间足够短时,可以认为平均速度就等于瞬时速度。【典例示范】(2025·泰安高一检测)高速公路的测速有两种:一种是定点测速,定点测速不超过限速的10%不会被处罚;另一种是区间测速,区间测速由两个测速点组成,分别是区间的起点位置和终点位置,在起点记录通过的时刻,在终点再记录一次通过的时刻,根据区间的里程和前后两次时间间隔,确定在该路段是否超速行驶。某段高速路上的定点测速提示牌如图甲所示,该路段的区间测速提示牌如图乙所示,下列说法正确的是(

)A.该路段小车的区间限速为120m/sB.图乙中的100是指该区间大车行驶的最大平均速度C.若小车某时刻瞬时速度达到35m/s,则该小车一定会受到处罚D.若小车通过该区间测速路段的时间为7min,则该小车未违反区间测速的限速规定√

【误区警示】认识平均速度的四个误区误区1:平均速度即物体速度的平均值。平均速度是运动物体的总位移与总时间的比值,不是速度的平均值。误区2:平均速度的方向与物体运动方向相同。平均速度的方向与位移方向相同,与运动方向不一定相同,但瞬时速度的方向一定与运动方向相同。误区3:平均速度的大小由瞬时速度大小决定。平均速度与瞬时速度的大小没有必然联系,瞬时速度大的物体,平均速度不一定大。误区4:平均速度的大小即平均速率。平均速率是运动物体的路程与所用时间的比值,与平均速度大小是两个完全不同的概念,由于一般情况下物体运动的路程不小于位移大小,所以平均速率一般也不小于平均速度的大小,只有当物体做单向直线运动时,二者大小才相等。【探究训练】如图所示为两个半径均为R的四分之一圆弧构成的轨道,一物体由A点沿轨道运动到C点。已知物体由A点到B点的时间为2t,平均速度和平均速率分别用v1、