1.3 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

第3节 位置变化快慢的描述—速度 第一章 运动的描述 高中物理人教版（2019）必修第一册 情境导入 通过上一课时的学习与探究，我们知道了时间和时刻的区别与联系，位置、位移和路程的区别与联系。 但是要完整描述一个物体的运动状态，只有这些物理量是不够的，这节课我们来学习描述运动的另一个物理量——速度。 2 任务一 怎样描述物体位置变化的快慢 活动过程 1.观看百米赛跑视频，分析运动员在相同时间内的运动情况有什么不同。我们用什么物理量来描述这种不同？ 速度 注：此图片是视频缩略图，如需使用此资源，请插入视频“百米赛跑”。 3 活动过程 2.初中学习的速度定义是什么？ 初中时，把路程与时间之比叫做速度。 4 活动过程 3.有两辆汽车同时从图书大厦出发，红车按方案1行驶，黑车按方案2行驶，已知红车从紫竹桥行驶到苏州桥，与蓝车从联想桥行驶到苏州桥的路程相同，时间相同，它们的运动情况相同吗？它们位置变化的快慢相同吗？ 四通桥 联想桥 蓟门桥 官园桥 如果利用初中所学的知识来分析，两者的“速度”是相同的，但在实际运动过程中，两辆汽车运动的方向是不同的，所以位移不同，位置变化快慢不同。 5 活动过程 4.如何更科学、全面地描述物体位置变化的快慢？ 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，就是速度。 比值定义法 四通桥 联想桥 蓟门桥 官园桥 6 活动过程 5.速度的国际单位是什么？速度有哪些常用单位？它们的换算关系是怎样的？ m s m/s 在国际单位制中，速度的单位是米每秒，符号是m/s或m·s -1。 常用单位还有千米每时（km/h或km·h -1）、厘米每秒（cm/s或 cm·s -1）等。 1 m/s = 3.6 km/h = 100 cm/s 7 活动过程 6.速度是标量还是矢量？速度的方向是怎样的？ 矢量 标量 矢量 速度的方向与__________相同。 8 任务二 形成瞬时速度、平均速度的概念 活动过程 1.百米赛跑视频中，运动员在整个运动过程中做的是匀速运动吗？结合生活经验说明怎样才能更精确地描述一个变速运动的快慢？ 注：此图片是视频缩略图，如需使用此资源，请插入视频“百米赛跑”。 9 活动过程 2.视频中穿白色上衣的运动员在整个百米运动过程中的速度是多大？整个一百米跑过程中，他都跑这么快吗？ 注：此图片是视频缩略图，如需使用此资源，请插入视频“百米赛跑”。 10 3.下表是该白衣运动员在比赛中每10米的数据，请计算出不同位移段的速度并填在表格中。 位移段/m 0~10 10~20 20~30 30~40 40~50 50~60 60~70 70~80 80~90 90~100 时间显示/s 1.89 2.88 3.80 4.66 5.49 6.31 7.12 7.94 8.78 9.62 时间间隔/s 1.89 0.99 0.92 0.86 0.83 0.82 0.81 0.82 0.84 0.84 位移段速度/m·s-1 4.运动员不同位移段的速度相等吗？每个阶段的速度表示的含义是什么？？ 位移段/m 0~10 10~20 20~30 30~40 40~50 50~60 60~70 70~80 80~90 90~100 时间显示/s 1.89 2.88 3.80 4.66 5.49 6.31 7.12 7.94 8.78 9.62 时间间隔/s 1.89 0.99 0.92 0.86 0.83 0.82 0.81 0.82 0.84 0.84 位移段速度/m·s-1 5.29 10.10 10.87 11.63 12.05 12.20 12.35 12.20 11.90 11.90 由 求得的速度v，表示的只是物体在时间Δt内运动的平均快慢程度，叫作平均速度。 5. 请依次计算出运动员在 0~6.31 s，1.89 s~5.49 s，2.88 s~4.66 s 这三个时间段内的平均速度。 位移段/m 0~10 10~20 20~30 30~40 40~50 50~60 60~70 70~80 80~90 90~100 时间显示/s 1.89 2.88 3.80 4.66 5.49 6.31 7.12 7.94 8.78 9.62 时间间隔/s 1.89 0.99 0.92 0.86 0.83 0.82 0.81 0.82 0.84 0.84 位移段速度/m·s-1 5.29 10.10 10.87 11.63 12.05 12.20 12.35 12.20 11.90 11.90 0~6.31 s：v1 = 9.51 m/s 1.89 s~5.49 s ：v2 = 11.11 m/s 2.88 s~4.66 s ：v3 = 11.24 m/s 6. 哪个时间段的平均速度最接近运动员在 3.80 s 时的速度（v3.80=11.25 m/s ）？ 用由时刻 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，如果 Δt 取得小一些，物体在Δt 这样一个较小的时间内，运动快慢的差异就不会太大。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，此时，我们就把 叫作物体在时刻 t 的瞬时速度。 0~6.31 s：v1 = 9.51 m/s 1.89 s~5.49 s ：v2 = 11.11 m/s 2.88 s~4.66 s ：v3 = 11.24 m/s 7. 有瞬时速度和平均速度总是相等的运动吗？ 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。 8. 汽车速度计所显示的是汽车的速度吗？ 瞬时速度的大小通常叫做速率。 活动拓展 短跑光感摄影机捕捉冠军相 北京奥运会百米赛场上，牙买加人博尔特刷新了世界纪录，随后，一张运动员冲刺图展现在电视屏幕上，图片上的根根纵线标明，牙买加“飞人”博尔特冲过终点的时间是9.69 s。 这张百米跑选手撞线图是由每秒可拍2000多张照片的光感应摄影机捕捉到的。这种光感应摄影机系统是时间检测器与计时码表的集合体。当选手冲过终点线时，该系统每秒可拍2000多幅高清照片，且每张都能显示相应时间。即使所有选手几乎同时撞线，也能很快判断出谁是“飞人”。 光感应摄影机 活动作业 1. 下面所说的速度：A．返回地面的太空舱以 8 m/s 的速度落入太平洋中； B．复兴号高铁从上海到北京的速度达到 350 km／h；C．一架失事飞机撞向山坡时的速度达 100 m/s；D．由于堵车，在隧道内的车速仅为 1.2 m／s，比人步行还慢。 属于平均速度的是__________；属于瞬时速度的是__________。 2. 设想在某次海上军事演习中，一艘驱逐舰以 90 km/h 的速度追赶在它前面 120 km 处正向同方向匀速航行的航空母舰，驱逐舰总共追赶了 270 km 才赶上，则航空母舰的航速为多大？ 知识结构图 再 见 $$