1.3 位置变化快慢的描述速度 课件-2022-2023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 3. 物体位置变化的快慢——速度 刘翔：13.24s 罗伯斯：13.14s 比比谁更快？ 古巴选手罗伯斯以13.14的成绩率先冲过了终点线 2 初始位置 (m) 末了位置(m) 经过时间(s) A.汽车沿平直道路行驶 0 600 60 B.火车沿平直轨道行驶 100 400 20 一、速度（velocity) （1）定义：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。 Δx Δt v ＝ —— （2）定义式 （3）单位：米每秒（m/s）、千米每时（km/h）、厘米每秒（cm/s）等。 加单位换算 3 下表中给出了牙买加飞人博尔特当时的实测记录.请算出每个20m内的平均速度,并填入表中. 位移(m) 20 40 60 80 100 时间(s) 2.85 4.54 6.23 7.90 9.58 通过每20m的时间(s) 2.85 1.69 1.69 1.67 1.68 每20m内的平均速度(m/s) 11.83 7.02 11.83 11.98 11.90 提出问题：2009年8月17日凌晨3点45分，柏林田径世锦赛牙买加飞人博尔特以9秒58获得百米冠军，并大幅度改写了9秒69的世界纪录！那么他的百米跑速度是多少呢？ 10.44m/s 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 平均速度 平均速度粗略地描述了物体在Δt内运动快慢程度和方向。平均速度是矢量，与这段时间内位移Δx的方向一致。 Δx Δt v ＝ —— 辨析：“位移除以时间”与初中“路程除以时间”的不同 平均速度=位移/时间 平均速率=路程/时间 加单位换算 5 辨析 平均速度=位移/时间 平均速率=路程/时间 可见平均速度不能精确表示物体运动的快慢。 6 如何精确描述物体在某个时刻（位置A）运动的快慢？ A B A C A D A E （丙） （乙） （甲） （丁） 加单位换算 7 瞬时速度 可用时刻 t 到 t ＋Δt 一小段时间内的平均速度来代替时刻 t 物体的速度，Δt 越小，运动快慢的差异就越小。当 Δt 非常非常小时，运动快慢的差异可以忽略不计，就可认为是t时刻的速度。 △t △t △t Ｘ/ｍ A v= △t→0 加单位换算 8 瞬时速度 （1）定义：物体经过某一位置或在某一时刻的运动快慢程度就是瞬时速度。 （2）瞬时速度精确地描述了物体运动的快慢，方向与物体运动方向一致。 （3）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。 （4）速率：瞬时速度的大小通常叫作速率。 v= △t→0 加单位换算 9 汽车速度计不能显示车辆运动的方向，它的示数实际是汽车的速率。 注意：日常生活中说到的“速度”，有时是指速率，要根据上下文判断。 位移—时间图像中的速度 Δx Δt v ＝ —— 平均速度：割线斜率 瞬时速度：切线斜率 加单位换算 11 数据处理 ①在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； 每隔 0.1 s 的平均速度纸带示意图 D E G 0.1s Δx 0 1 2 3 测量平均速度 数据处理 0 1 2 3 4 5 D E F G Δx 0.06s 计算每隔 0.06 s 的平均速度纸带示意图 测量瞬时速度 位置 1 2 3 4 … Δx/m 0.018 0.053 0.092 0.132 Δt/s 0.06 0.06 0.06 0.06 v/（m·s-1） 手拉纸带各计数点的瞬时速度 0.30 0.88 1.53 2.2 v/（m·s-1） t/s o 速度—时间图像或v-t图像 测量瞬时速度 课堂小结 1、极限的应用： 由平均速度到瞬时速度 2、利用图像描述物理过程 x-t图像中的平均速度与瞬时速度 3、利用实验研究物理过程： 利用打点计时器测量平均速度与瞬时速度，并描绘 v-t图像 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 高中的力学定律都是围绕着质点这样的研究对象展开的。适用于质点 15 概念的区别 平均速度 瞬时速度 平均速率 瞬时速率 定义 方向 意义 对应 矢量 运动质点的位移与时间的比值 运动质点在某一时刻（或位置）的速度 瞬时速度的大小 运动质点的路程与时间的比值 矢量 标量 标量 精确描述物体运动的快慢 某段时间（或位移） 精确描述物体运动的快慢 粗略描述物体运动的快慢 粗略描述物体运动的快慢 某一时刻（或位置） 某段时间（或路程） 某一时刻（或位置） 例1打点计时器所用电源的频率为50 Hz,某次实验中得到的一条纸带,用毫米刻度尺测量情况如图