第3节 位置变化快慢的描述——速度-（课件）2022-2023学年高一物理同步精品课堂(人教版2019必修第一册)

第一章 运动的描述 第3节 位置变化快慢的描述——速度 学易同步精品课堂 新教材人教版 物理（必修第一册） 课堂引入 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？ 如何比较物体运动的快慢？ 方法二：时间相同 方法一：位移相同 x/m x/m 时间短、运动快 x/m x/m 位移长、运动快 t1 t2 x1 x2 思考与讨论 1.定义：位移与发生这个位移所用时间的比值 3.定义式： 2.物理意义：表示物体运动快慢（位置变化快慢）和方向的物理量 4.单位：m/s或m•s-1 ,km/h、cm/s，1m/s=3.6km/h 大小：单位时间内的位移大小 方向：与时间∆t内的位移∆x的方向相同 5.矢量性： △x 越大，v越大吗？ 比值定义法 一、速度（velocity） 和初中一样吗？ 若两列火车同时同地出发，速度都是200km/h，它们的运动情况完全相同吗？ 注意：求矢量时既要求出大小，同时还要指出方向！ 一、速度（velocity） —— 方向可能不同， 还可能背道而驰。 ⒊ 意义：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。 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。 二、平均速度 what？what？、、、、、 what？what？、、、、、 x/m 1 0 2 3 4 5 6 x = 3 m t/s 1 0 2 3 4 5 6 t = 3 s 某一位置 某一时刻 如何精确描述物体在某个时刻或位置的运动快慢？ 瞬时速度 思考与讨论 1.定义：物体在某一时刻或经过某一位置的速度。 2.意义：精确地描述了物体运动的快慢和方向。 3.方向：为该时刻物体运动方向。 4.瞬时速度的大小通常叫作速率（speed）。 日常生活中说到的“速度”，有时是指速率， 要根据上下文判断。 三、瞬时速度 在匀速直线运动中，平均速度等于瞬时速度。 Δt→0 瞬时速度 极限思想 标量 问题1：小明绕操场跑了10圈，用时40min,平均速度是多少？ 小明的困惑 问题2：有人出门散步，2小时后回到家发现自己共走了12000步，若每步的平均距离约为1.2m,你能估算出他的平均速度吗？ 1.定义：路程与发生这段路程所用时间的比值。 2.公式： 3.平均速度与平均速率的区别： （1）平均速度是矢量，平均速率是标量； （2）平均速度的大小不是平均速率； （3）平均速度的大小小于等于平均速率；当物体做单向直线运动时，平均速度大小等于平均速率。 四、平均速率 1.测量平均速度 已知打点计时器的打点时间间隔为0.1s，如何测量纸带DG间的平均速度？ 五、测量纸带的平均速度和瞬时速度 如何测量E点的瞬时速度？ 用DG间求出的平均速度代表E的瞬时速度是否准确？如何做更准确？ 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。但D、F两点间距离过小，测量误差会增大，实际要根据需要及所用仪器的情况综合考虑。 2.测量瞬时速度 五、测量纸带的平均速度和瞬时速度 作图步骤: (1)以时间t为横轴，速度v为纵轴建立平面直角坐标系； (2)描点； (3)拟合曲线 图像反映了质点速度随时间的变化规律，称为速度—时间图像，又称v-t图像。 位置 A B C D E F t/s 0 0.06 0.12 0.18 0.24 0.30 v/（m · s-1） 0.33 0.51 0.70 0.86 1.06 1.26 × × × × × × 如果是一条直线,压在直线上点的个数尽可能多,分居在直线两边的点的个数基本相等,且对称。 六、速度—时间图像 通常速度不会发生突变，所以用一条平滑的曲线来描出这些点，所反映的情况就会与实际更加接近。 六、速度—时间图像 1.认识图象 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 Ｏ Ｖ ｔ ① ② Ｏ Ｖ ｔ v0 ③若图象位于时间轴的上方,表示物体运动方向与正方向相同；位于时间轴下方,表示物体运动方向与正方向相反。 六、速度—时间图像 2.斜率 （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。 ①若Δy与Δx同号时，即图线向上倾斜，斜率为正； ②若Δy与Δx异号时，即图线向下倾斜，斜率为负。 （2）斜率的定义： x A B y2 y1 x2 x1 Δx Δy y （3）斜率的正负： C D x y2