第3节 速度（教学课件）物理鲁科版2019必修第一册

高中物理必修一 第一章 运动的描述 第3节 速度 问题 如何比较物体的运动快慢？ 自然界中物体的运动有快有慢。 蜗牛爬得很慢 飞机飞得很快 方法一：时间 t 相同，比较位移S的大小。 方法二：位移 S 相同，比较时间 t 的大小。 如果比较的两物体位移S和时间t都不相同时又要如何比较呢？ 运动员用10s跑了100m，汽车在2h内行驶了72km，那运动员和汽车哪个快呢？ 1 平均速度 为了能描述物体运动的快慢，物理学引入一个新的物理量——速度，并用物体运动的位移s与所用时间t的比值来定义，由于其描述的是一段位移或是一段时间内的运动快慢，所以这个速度称为平均速度 运动员: 汽车: 快慢一样 平均至每秒运动多少位移来进行比较。即 ，或称为单位时间里的位移。 一、平均速度 1、定义：物体的位移与所用时间的比值叫平均速度 2、公式： 3、国际单位：m/s 或记为m·s-1；常用的还有：km/h 4、平均速度既有大小又有方向，是矢量。其方向与一段时间t内发生的位移方向相同 1 平均速度 让小球沿斜槽滚下，如图1-20，依次通过O、A、B、C四点，在OA、OB、OC三段中，哪段小球运动得最快？ 1 平均速度 计算出各段的平均速度。 1 平均速度 结果表明：OC段平均速度最大，运动最快。 注意：虽然是同一运动，但不同的时间段或是不同位移，物体的平均速度却是不同，因此，在计算物体的平均速度时必须指明哪段位移或是哪段时间的平均速度。 1、一辆自行车在第一个5s内的位移为10m，第二个5s内的位移为15m，第三个5s内的位移为12m，请分别求出它在每个5s内的平均速度以及这15s内的平均速度? 练习 v1=2m/s；v2=3m/s；v3=2.4m/s；v=2.47m/s 画运动简图并求解 讨论 刘翔有一次在110m跨栏比赛的成绩是12.88s，这个比赛过程他的平均速度约为8.54m/s,能不能说整个过程都是保持着这个速度在运动呢？ 图为公路上的限速牌，是不是只要车辆行驶这段路的过程平均速度不超过牌中的限定，就不算超速呢？ 龟兔赛跑，乌龟先到，能说兔子的运动能力比乌龟慢？ 操场跑一圈，位移为0，平均速度为0，能说没跑吗？ 2 瞬时速度 1.定义：物体运动过程中通过某点时（某一时刻）的速度。 二、瞬时速度 2. 物理意义：精确地描述物体在某一位置或某一时刻的运动的快慢。 3.方向：瞬时速度的方向就是物体此时的运动方向。 4.国际单位：m/s 5.物理学中通常把瞬时速度简称为速度，其大小称为速率。 6.速度是矢量，速率是标量。 平均速度只能粗略地描述物体在一段时间间隔或是一段位移运动的快慢程度，当须要具体知道物体在某一位置或是某一时刻的运动快慢时，物理上用瞬时速度来进行描述。 7.瞬时速度保持不变的运动称匀速直线运动。 问：平均速度的大小能不能称为平均速率呢？ 答：不能。平均速率是路程比时间。是标量。 讨论 如何知道物体的瞬时速度呢？ OA、OB、OC三段，哪一段的平均速度更接近O点的瞬时速度？ 在OA间再取A1、A2、A3三点，OA1、OA2、OA3哪一段更接近O点的瞬时速度？ OA OA3 以此类推，当在O点附近所取的位移越小，其平均速度就越接近O点的瞬时速度，位移足够小，时间足够短，就可以认为这极短位移或极短时间内的平均速度与O点的瞬时速度相等。 极限法 实验室利用光电门测小通过光电门时的平均速度作为小车过光电门的瞬时速度 2 瞬时速度 极短位移或极短时间内的平均速度当作是瞬时速度 实验中，遮光板的宽度d 遮光板的遮光时间为t 则小车过光电门的瞬时速度 2 瞬时速度 汽车上的速度计显示的是瞬时速率． 交警测速仪显示的是瞬时速率． 在生活中，人们通过一些仪器可直接读出瞬时速率。 两束光的时间差为t，则小车的瞬时速率为 科学书屋 练习 1. 人们通常所说的“速度”，有时指瞬时速度，有时指平均速度。下列表述中，指瞬时速度的是 A. 子弹射出枪口时的速度是 800 m/s B. 汽车从甲站行驶到乙站的速度是 20 m/s C. 火车通过广告牌的速度是 72 km/h D. 人散步的速度约为 1 m/s 2. 在利用光电计时器测瞬时速率时，已知固定在滑块上的遮光板的宽度为 2.00 cm，遮光板经过光 电门的遮光时间为 16 ms。下列说法正确的是 A. 滑块经过光电门位置时的瞬时速率为 0.125 m/s B. 滑块经过光电门位置时的瞬时速率为 1.25 m/s C. 为使平均速度大小更接近滑块的瞬时速率，应选更宽的遮光板 D. 为使平均速度大小更接近滑块的瞬时速率，应尽量减少遮光时间 作业 课本P27 3、4、5 $