内容正文:
1.3
位置变化快慢与方向——速度
高中物理必修一
第一章 运动的描述
1
怎样比较不同交通工具运动的快慢?
运行中的高铁
飞行的国产大飞机
航行中的客轮
改装的牛车
位移(m)
100
100
2000
1500
初位置(m) 经过时间(s) 末位置(m)
A.牛拉车沿平直道路行驶 0 40 100
B.轮船沿直线航道行驶 0 10 100
C.飞机在天空直线飞行 500 10 2500
D.高铁沿平直轨道行驶 500 20 2000
以下有四个物体,请比较它们运动的快慢程度:
相同位移,比较时间
相同时间,比较位移
不同时间,不同位移,怎么比较?
百米运动员是否在每秒内都跑10m呢?
速度
百米运动员,10s时间里跑完100m,那么他的速度是多少呢?
问 题
1.定义:位移∆x与发生这个位移所用时间∆t的比值,叫做物体在这段时间内的平均速度
2.定义式:
3.方向:与位移方向相同,是矢量
4.单位:国际单位制为m/s 其他单位:km/h
5.物理意义:精确地描述物体在时间间隔△t内的平均快慢程度
位移
一、平均速度
1 m/s=3.6 km/h
例1.短跑运动员在100米竞赛中,测得7秒末的速度是9m/s,10S末到达终点时的速度是10.2m/s,则运动员在全程内的平均速度为( )
A、9m/s B、9.6m/s
C、10m/s D、10.2m/s
C
小试牛刀
0 10 20 30
X/m
1.88s 1.08s 0.92s
当△t 非常非常小时所得速度就成为:
瞬时速度
△t
瞬时速度:
运动物体在某一时刻(或某一位置)的速度
矢量
二、瞬时速度
1.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
2.物理意义:精确地描述物体运动的快慢
3.方向:这一时刻物体的运动方向
(即运动轨迹上该点的切线方向)
瞬时速度
例2.(多选)下列关于瞬时速度的说法中正确的是( )
A.瞬时速度可以精确地描述运动的快慢,但不能反映物体运动的方向
B.瞬时速度可以等同于物体在一段非常非常短的时间内的平均速度
C.瞬时速度的方向与位移的方向相同
D.物体在某段时间内的瞬时速度都为零,则该物体在这段时间内静止
BD
牛
刀
小
试
瞬时速度
例3.(单选)下列说法正确的是( )
A.甲图是高速上的指示牌,上面的“100”指瞬时速度的大小、“80”指的是平均速度
B.乙图是高速上的指示牌,上面的“ ”指的是位移
C.丙图中汽车速度计显示的是瞬时速度的大小
D.丁图是导航中的信息,上面的“11分钟”、“18分钟”指的是时刻
C
思考1:汽车的速度计显示的是什么?
瞬时速率(速率):瞬时速度的大小
思考2:甲、乙两位同学用不同的时间围绕操场跑了一圈,都回到了出发点,他们的平均速度相同吗?怎样比较他们运动的快慢?
平均速率:单位时间内走过的路程
汽车速度计
平均速度与平均速率没有关系
平均速度 平均速率 瞬时速度 (瞬时)速率
定义
定义式
标矢性
方向
平均速度 平均速率 瞬时速度 (瞬时)速率
定义 位移与时间的比值 路程与时间的比值 物体在某时刻或某位置的速度 瞬时速度的大小
定义式 = = (
标矢性 矢量 标量 矢量 标量
方向 与对应时间内位移方向相同 无 在该时刻的运动方向(曲线运动则为该时刻切线方向) 无
联系 都是描述物体运动情况的物理量,单位一致
匀速直线运动中,任意一段时间内4个“速度”大小相等
单向直线运动中,平均速度大小=平均速率
例1.(单选)在直线运动中,下列说法中正确的是( )
A.瞬时速度的大小就是瞬时速率,简称速率
B.平均速度的大小就是平均速率
C.平均速度的大小一定等于平均速率
D.平均速度的大小可能大于平均速率
A
例2.(单选)如题图为太极练功场示意图,半径为R的圆形场地由“阳鱼(白色)”和“阴鱼(深色)”构成,O点为场地圆心。其内部由两个圆心分别为 和 的半圆弧分隔。某晨练老人从A点出发沿“阳鱼”和“阴鱼”分界线走到B点,用时为t,下列说法正确的是( )
A.t指的是走到B点的时刻 B.老人的位移为
C.老人的平均速度为 D.老人的平均速率为
C
例3.(单选)经有关方面协商一致,并经亚奥理事会执行会批准,杭州2022年第19届亚运会将于2023年9月举行。目前各大运动场馆均已建设完毕,图为某运动场标准跑道的平面图,所有径赛的终点线相同,下列关于各类径赛说法正确的是( )
A. 100m比赛时,冠军运动员的平均速