内容正文:
1.3 位置变化快慢的描述—速度
第一章 运动的描述
人教版(2019)必修 第一册
体育运动中的比赛
百米比赛
自行车比赛
汽车比赛
在以上的体育比赛中,运动员或汽车运动的快慢一样吗?
我们如何比较?
初位置坐标x0/m 经过时间△t/s 末位置坐标xt/m
A. 自行车平沿直道路行驶 0 20 100
B. 公共汽车沿直道路行驶 0 10 100
C. 飞机在天空直线飞行 500 10 2500
D. 火车沿平直轨道行驶 500 30 1250
一、 速度
方法二:时间 Δt 相同,比较位移 Δx 的大小。
方法一:位移 Δx 相同,比较时间 Δt 的大小。
初位置坐标x0/m 经过时间△t/s 末位置坐标xt/m
A. 自行车平沿直道路行驶 0 20 100
B. 公共汽车沿直道路行驶 0 10 100
C. 飞机在天空直线飞行 500 10 2500
D. 火车沿平直轨道行驶 500 30 1250
初位置坐标x0/m 经过时间△t/s 末位置坐标xt/m
A. 自行车平沿直道路行驶 0 20 100
B. 公共汽车沿直道路行驶 0 10 100
C. 飞机在天空直线飞行 500 10 2500
D. 火车沿平直轨道行驶 500 30 1250
初位置坐标x0/m 经过时间△t/s 末位置坐标xt/m
A. 自行车平沿直道路行驶 0 20 100
B. 公共汽车沿直道路行驶 0 10 100
C. 飞机在天空直线飞行 500 10 2500
D. 火车沿平直轨道行驶 500 30 1250
方法三:可以比较每1s时间内的位移大小,来描述物体运动的快慢。
可以比较每1m位移内的时间长短,来描述物体运动的快慢。
一、速度
⒊物义:描述物体运动的快慢(或描述物体位置变化的快慢)。
⒋单位:国际单位制为m/s或m•s-1;
其它单位:km/h或km•h-1
1.定义:位移与发生这个位移所用时间的比值。
⒌速度是一个矢量
⒉公式:
①v的方向是由对应Δt时间内位移Δx的方向决定
②正号表示与规定的正方向相同
③负号表示与规定的正方向相反
⒊ 物义:粗略地描述物体在某段时间内的平均快慢程度。
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。
二、平均速度和瞬时速度
⒉ 公式:
4.方向:与某段时间内位移的方向一致。
5.注意:计算物体的平均速度时必须指明物体是在哪段时间内或哪段 位移上的平均速度。
(一)平均速度
⒈ 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。
⒊ 物义:精确地描述物体运动的快慢。
⒌ 在匀速直线运动中,平均速度等于瞬时速度。
⒉ 当△t 非常非常小,△x/△t 就可以看做某时刻(或某位置)的瞬时速度。(极限思想)
⒋ 方向:这一时刻物体的运动方向。
二、平均速度和瞬时速度
6.瞬时速度的大小叫做速率,为一标量。
(二)瞬时速度
平均速度 瞬时速度
区别 反映一段时间内物体运动的平均快慢程度和方向 精确描述物体运动的快慢及方向
对应一段时间(位移),是过程量 对应某一时刻(位置),是状态量
方向与位移的方向相同,与运动方向不一定相同 方向就是该时刻物体的运动方向,不一定与位移方向相同
共同点 都是矢量,单位都是m/s
联系 瞬时速度就是平均速度在时间趋于零时的极限值
二、平均速度和瞬时速度
(三)平均速度与瞬时的区别与联系
二、平均速度和瞬时速度
1.定义:路程与发生这段路程所用时间的比值。
2.公式:
3.平均速率为一标量。
(四)平均速率
(四)平均速率
二、平均速度和瞬时速度
4.平均速度和平均速率的区别与联系
项目 平均速度 平均速率
定义 位移与时间的比值 路程与时间的比值
意义 粗略描述质点运动的快慢和方向 仅表示质点运动快慢
标矢性 矢量 标量
联系 (1)都是描述物体运动快慢的物理量,单位相同
(2)平均速度的大小一般小于平均速率,仅单向直线运动时,两者的大小才相等
三、测量纸带的平均速度和瞬时速度
四、速度-时间图像
四、速度-时间图像
1.速度时间图像的物理意义:直观地反映了速度随时间变化的情况。
2.注意:
①速度时间图像并不表示物体运动的轨迹,且只能描述直线运动,因为在速度时间图像中速度只有正、负两个方向。
②图线在t轴上方为正,图线在t轴下方为负。
五、数学知识补充
1.在数学一次函数y=kx+b所对应的图像中,用斜率表示图线倾斜程度大小,公式中的K值即为直线的斜率。
2.斜率的定义:
3.斜率的正负:
(1)若Δy与Δx同号时,即图线向上倾斜,斜率为正;
(2)若Δy