1.3 位置变化快慢的描述—速度 教学课件-2023-2024学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

1.3 位置变化快慢的描述 速度 一、坐标与坐标的变化量 坐标表示位置 坐标的变化量表示位移 坐标的变化量： Δx=x2－x1 时间的变化量： Δt=t2－t1 例如： A B C 0 1 2 3 4 5 6 x/m 二、速度 1、观众怎么比较哪个运动员跑得快？ 2、裁判又是怎么判断的？ 2、在位移相同的情况下，比较所用时间的长短，时间短的物体运动快，时间长的物体运动慢 1、在时间相同的情况下，比较位移的大小，位移大的物体运动得快，位移小的物体运动得慢 试比较：直线运动的汽车在30min内行驶了50km，某同学跑完100m用了13.5s，谁运动的快？ 方法：计算它们平均每秒钟位移的大小。单位时间内位移大的运动得快 速度（velocity）：位移与发生这个位移所用时间的比值 符号：v 单位：单位：米每秒（m/s）、千米每时（km/h）厘米每秒（cm/s）等。 速度是矢量，既有大小又有方向 速度大小在数值上等于单位时间内物体位移的大小；速度的方向是物体运动的方向。 说出下面速度方向并比较大小 v1=5m/s v2=20km/h v3=-8m/s 定义式 Δx Δt v ＝ —— 百米运动员是否是在每秒内都跑10m呢？ 三、平均速度和瞬时速度 问题：百米运动员，10s时间里跑完100m，那么他1s平均跑多少呢？ 1、 平均速度 （1）定义：物体在时间Δt内运动的平均快慢程度（物体运动的位移与发生这个位移所用的时间的比值） （2）定义式： Δx Δt v ＝ —— （3）物理意义 粗略地描述了物体运动快慢程度和方向；平均速度大，物体运动快，反之慢。 （4）平均速度是矢量，方向由位移的方向决定，它的大小表示这段时间内运动的快慢。 注意： ①平均速度必须指明那段时间或哪段位移。 ②平均速度不考虑运动过程的细节问题，只考虑初末位置及整个过程的运动时间问题。 ③平均速率不是平均速度的大小，平均速率等于路程与时间的比值；平均速度大小一般不等于平均速率。 某校教师举行50m往返跑接力比赛，胡老师一次往返用时20s，则他的平均速度是______ m/s，平均速率———m/s 0 5 v＝ 　0 　 10 　 20　　 30　 Ｘ/ｍ 1．88s 　1．08s 　0．92s △t 瞬时速度： 运动物体在某一时刻（或某一位置）的速度。 矢量 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10m位置的速度。 极限思维 关于瞬时速度，下列正确的是（ ） A．瞬时速度是物体在某一段时间内或在某一段位移内的速度的平均值 B．瞬时速度可以看成是时间趋于无穷小时的平均速度 C．瞬时速度是物体在某一位置或某一时刻的速度 D．物体做匀速直线运动时，瞬时速度等于平均速度 BCD 平均速度=位移/时间 平均速率=路程/时间 平均速度的大小是否也叫平均速率呢？ 在单向直线运动中大小相等 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。 瞬时速度的大小通常叫作速率。 下列对各种速率和速度的说法中，正确的是（ ） A．平均速率就是平均速度 B．瞬时速率是指瞬时速度的大小 C．匀速直线运动中任何一段时间内的平均速度都相等 D．匀速直线运动中任意一段时间内的平均速度都等于其任一时刻的瞬时速度 BCD 测量纸带的平均速度和瞬时速度 实验 1、测量平均速度 （1）实验器材：打点计时器、刻度尺、电源、纸带等。 （2）实验步骤 ①固定计时器并穿好纸带。 ②启动电源，拉纸带，纸带上就打出一行小点随后立即关电源。 ③用刻度尺测量出从开始计数的点到最后一个计数点间的距离Δx ④利用公式 计算出纸带在这段时间内的平均速度。 （3）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 2、测量瞬时速度 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 说明：D、F两点间距离过小，测量误差会增大。所以，实际测量中要根据需要及所用仪器的情况，在要测量的点附近选取合适的位移和时间。计算实验中纸带上各计数点的瞬时速度。每隔 0.06 s 计算一次速度。 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 0 1 2 3