1.3.1 位置变化快慢的描述—速度 课件-2024-2025学年高一上学期物理人教版（2019） 必修第一册

人教版高中物理教材必修1 第一章 运动的描述 第3节 位置变化快慢的描述——速度 观看视频思考：裁判怎么比较快慢？观众又怎么比较？ 两种比较运动快慢的方法： 一是相同位移，看时间 二是相同时间，看位移 姓名 位移（m） 时间（s） 单位时间的位移(m/s) 宇凡 50 6 8.3 福灿 100 13 7.7 一、引入新课 2.定义：位移与发生这个位移所用时间的比值 3.定义式： 1.物理意义：描述物体位置变化快慢（运动快慢）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： v与△x 、△t之间没有直接关系，仅数值上等于二者的比值 比值定义法 一、速度（velocity） 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，同时还要指明方向！ —— 方向可能不同，还可能背道而驰。 一、速度（velocity） 思考：在运动的不同阶段运动员运动的快慢一样吗？ 刚才得到的只是某一运动过程的平均速度 1、平均速度： 意义：只是粗略的描述某一运动过程位置变化的平均快慢程度。 注意：必须指明是那段时间或那段位移的平均速速 那么，怎样描述物体在某一时刻运动的快慢和方向呢？ 用全程的平均速度描述压线瞬间的速度准确吗？ 0.1S、0.01S呢？ 我们用 的平均速度表示瞬时速度。 二、平均速度和瞬时速度 如果用最后2S时间内的平均速度呢？ 如果用最后1S时间内的平均速度呢？ 2、瞬时速度：运动物体在某一时刻（或某一位置）的速度。 （即∆ｔ非常小时的平均速度） 意义：精确地描述物体运动的快慢和方向 矢量：方向为该时刻的运动方向 速率：瞬时速度的大小 思考：有没有瞬时速度等于平均速度的运动呢？ 匀速直线运动 生活中说的速度，有时是速度，有时是速率，要联系生活情景去判断。 （也常叫瞬时速率） 二、平均速度和瞬时速度 问题与思考 问题：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0.6m,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； 三、平均速率 例题：三个质点A、B、C均由N点沿不同路径运动至M点，运动轨迹如图所示，三个质点同时从N点出发，同时到达M点，下列说法正确的是： A．三个质点从N点到M点的平均速度相同 B．三个质点任意时刻的速度方向都相同 C．三个质点从N点出发到任意相等时间内的平均速度都相同 D．三个质点从N点到M点的位移不同 1.测量平均速度 四、测量纸带的平均速度和瞬时速度 已知打点计时器的打点时间间隔为0.02s，如何测量纸带DG间的平均速度？ 学生活动1：测量平均速度（每隔 0.1 s ,计算一次平均速度。） 1. 在图 1.3-2 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； 2. 测量各计数点到起始点 0 的距离 x，记录在表 1 中； 3. 计算两相邻计数点间的位移 Δx，同时记录对应的时间 Δt； 4. 根据 Δx 和 Δt 计算纸带在相邻计数点间的平均速度 v。 表 1 手拉纸带的位移和平均速度 位置 0 1 2 3 4 … x /m 0 0.0481 0.1050 0.1545 0.1972 Δx /m 0.0481 0.0569 0.0495 0.0427 Δt/s 0.1 0.1 0.1 0.1 v /（m·s-1） 0.481 0.569 0.495 0.427 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。 四、测量纸带的平均速度和瞬时速度 2.测量瞬时速度 学生活动2：测量瞬时速度（每隔 0.06 s ,计算一次平均速度。） 1. 从纸带起始点 0 算起，后面每 3 个点取一个计数点； 2. 测量各计数点到起始点 0 的距离 x，记录在表 2 中； 3. 计算两相邻计数点间的位移 Δx，同时记录对应的时间 Δt； 4. 根据 Δx 和 Δt 算出的速度值就可以代表在 Δx 这一区间内任意一点的瞬时速度。 将算出的各计数点的速度值记录在表 2 中。 位置 0 1 2 3 4 5 … x /m 0 0.0215 0.0551 0.0980 0.1450 0.1950 Δx /m 0.0215 0.0336 0.0429 0.0470 0.0500 Δt/s 0.06 0.06 0.06 0.06 0.06 v/（cm·s-1） 0.36 0.56 0.72 0.78 0.83 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。 × × × × × 五、速度—时间图像 位置 0 1 2 3 4 5 … x /cm 0 2.15 5.51 9.80 14.50 19.50 Δx /cm 2.15 3.36 4.29 4.70 5.00 Δt/s 0.06 0.06 0.06 0.06 0.06 v/（cm·s-1） 0.36 0.56 0.72 0.78 0.83 六、课堂小结 速度 平均速度 瞬时速度 速率 平均速率 瞬时速率 物理思想：极限法 测量平均速度与瞬时速度 速度与时间图像 感谢聆听 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 Lavf57.62.100 $$