1.3 位置变化的快慢－速度 课件 -2024-2025学年高一上学期物理沪科版（2020）必修第一册

邹老师 位置变化的快慢速度 1 2 一、直线运动的坐标描述 直线运动：运动轨迹为直线的运动 x/m 0 10 20 30 40 -30 -20 -10 C Δx A B x1 x2 E D 直线坐标轴上： 坐标表示位置：A点x1 B点x2 坐标变化量表示位移: Δx = x2-x1 位移=末位置-初位置 （1）求从C点运动到D点的位移 （2）如何理解位移为负值？ 表示物体运动方向与规定的正方向相反 回顾：时刻与时间 t/s 0 1 2 3 4 5 6 A B 坐标的变化量表示时间间隔：Δt=t2－t1 坐标表示时刻: A点t1 、B点t2 一、直线运动的坐标描述 绝对值 正负号 位移的大小 位移的方向 如何判断运动快慢？ 问题1：百米赛跑，运动员甲用时10秒，运动员乙用时12秒，甲与乙谁运动更快？ 问题2：汽车A在2h内的位移是108km，汽车B在2h内的位移是170km，汽车A与B谁运动的快？你判断的依据是什么？ 位移相同，所用时间越短，运动越快 问题3：对于时间不同，位移也不同的的情况，如何比较物体运动的快慢？ 二、速度 1、定义：位移和发生这段位移所用时间的比值。 4、物理意义：描述物体运动的快慢及方向的物理量。 描述物体位置改变快慢和方向的物理量。 3、单位：m/s(或m•s-1 ) 或 km/h 2、公式： 5、方向：速度的方向与位移的方向相同 比值定义法：通过两个物理量的比值定义一个新的物理量 6 下图是一张小球向前滚动时的频闪照片 描述这个小球的运动？ 目前我们学习的描述物体运动的物理量：时间t、位移x、速度v 在0.04s时，小球的____________(位置/位移)为0.02m 在0-0.04s时，小球的速度为_________m/s 在0.04-0.08s时，小球的速度为_________m/s 在0-0.16s时，小球的速度为_________m/s 位置 0.5 0.5 0.5 三、匀速直线运动 1.定义：匀速直线运动：在任意相等时间内，物体的位移总是相等的运动 速度保持不变的运动 大小不变 方向不变 （速度是一个矢量） 2.匀速直线运动的x-t图像 X = 0.5 t 斜率 横坐标：时间t 纵坐标：位置x X-t图像中，斜率的绝对值表示速度的大小 三、匀速直线运动 X-t图像中，斜率的绝对值表示速度的大小 Q：假如某物体的x-t图像如右图所示，判断x-t图像中斜率和速度的关系： X-t图像中，斜率的正负表示速度的方向 三、匀速直线运动 2.匀速直线运动的x-t图像 纵坐标 位置 除了斜率，还能从x-t图像上读出哪些信息？ 纵坐标的差值 位移:位置的变化量 横坐标 时刻 横坐标的差值 时间间隔 三、匀速直线运动 2.匀速直线运动的x-t图像 截距 初始位置 除了斜率，还能从x-t图像上读出哪些信息？ 横轴上的截距 出发时间 Q：截距不为0，是否是一个匀速直线运动？ 交点 A B 相遇 Q：A和B谁的速度更大？ 拐点 运动反向 与横轴交点 经过初始位置 C Q：B在经过点C之后速度变了吗？ 三、匀速直线运动 3.匀速直线运动的v-t图像 t/s V（m/s） Q：根据速度的定义和v-t图像，判断阴影面积的物理意义 V-t图像中，所围面积表示位移 12 例1：小李讲了一个龟兔赛跑的故事，按照小李讲的故事情节，作出兔子和乌龟的位移图象如图所示，请依据图像中的坐标判断，下列说法正确的是： A、兔子和乌龟在同一地点同时出发 B、乌龟一直做匀速运动 C、兔子和乌龟在比赛途中相遇过两次 D、在t1-t3这段时间内乌龟的速度更大 BC 兔 龟 13 依据龟兔赛跑的x-t图像，在一张图上绘制兔子和乌龟的v-t图像 兔 龟 v t 龟 兔 14 例2：假如兔子以10m/s的速度向东跑了十秒，又以5m/s的速度继续往东跑了十秒。 最后以10m/s的速度往西跑了五秒，规定向东为正方向 （1）绘制整个过程中兔子的v-t图像 （2）根据v-t图像面积，计算前10s内、前20s内，前25s内兔子的位移大小 v t 20 25 （3）能否根据v-t图像面积，计算前25s内兔子运动的路程 15 一、直线运动的坐标描述 坐标表示位置：A点x1 B点x2 坐标变化量表示位移: Δx = x2-x1 位移=末位置-初位置 绝对值 正负号 位移的大小 位移的方向 二、速度 三、匀速直线运动 1.定义：匀速直线运动：在任意相等时间内，物体的位移总是相等的运动 速度保持不变的运动 大小不变 方向不变 （速度是一个矢量） 2.匀速直线运动的x-t图像 3.匀速直线运动的v-t图像 匀速直线运动真实存在吗？ t/s V（m/s） 理想中的匀速直线运动 实际的运动 匀速直线运动也是一种理想模型 四、变速直线运动 定义：在相等时间间隔内位移不总是相等的直线运动 Q：如何描述物体做变速直线运动的快慢？ 百米赛跑，运动员用时10秒 整个过程分为起跑、中间过程、冲刺三个阶段，显然速度并不时时相等 1.平均速度 定义：变速直线运动物体的位移与发生这段位移所用时间的比 读作：“v平均” 或 “v拔”(v bar) 矢量，方向与位移方向相同 思想方法：等效替代 四、变速直线运动 2.瞬时速度 定义：物体在某时刻或经过某个位置的速度 ) Q：如何描述运动员在冲线时的速度 矢量，方向这一时刻物体运动方向相同 思想方法：极限法 19 例：下列关于各种“速度”的说法中，哪些是平均速度？哪些是瞬时速度？ （1）羽毛球比赛中的最高球速曾达到420km/h （2）高铁经12min加速到350km/h （3）台风中心以20km/h的速度向西北方向移动 （4）车辆通过1km拥堵路段耗时20min，车速仅为3km/h 瞬时速度 平均速度 瞬时速度 平均速度 20 思考一下： 同一位运动员，400m跑用时50s，可以用平均速度描述他整个运动过程的快慢吗？ 3.平均速率 定义：变速直线运动物体的路程与所用时间的比 标量 4.瞬时速率 定义：物体在某时刻或经过某个位置的速度大小 标量 ) 平均速率为多少？ 例：某赛道如图所示，某人从A点出发，沿轨道步行半圈到达B点。 耗时2min。试求： 100m （1）质点的位移和路程 （2）质点的平均速度大小，平均速率 位移的大小为40m，方向从A指向B 路程为162.8m 平均速度的大小： 平均速率的大小： 五、变速直线运动的x-t图像 t/s x/m A () B () 数学小知识：两点法求斜率： AB连线的斜率=—————————— A、B两点横坐标的差值 A、B两点纵坐标的差值 结论：X-t图像里，两点间割线斜率表示这段时间内的平均速度 五、变速直线运动的x-t图像 x-t图像里的瞬时速度 AB连线的斜率=—————————— A、B两点横坐标的差值 A、B两点纵坐标的差值 当A点无限接近B点时，趋近于0 AB间的平均速度趋近于B点的瞬时速度 结论：X-t图像里，某点的切线斜率表示这段时间内的瞬时速度 24 从x-t图像判断速度的变化 --脑海中想象动态切线图像 25 例：①一个质点始终向着一个方向做直线运动，前时间内平均速度大小为后时间内平均速度为，则全程平均速度的大小为？ ②若它在前位移内的平均速度为后内的平均速度为则全程的平均速度又为多少？ 26 27 例：照相机快门是控制感光时间的装置，“快门速度”的单位是秒s。如图是一定快门速度下拍摄的照片。 （1）据此该如何估算骑手骑行的速度？需要收集哪些信息？ （2）为消除拖影，拍摄时快门速度应该如何调整？ 拖影长度x 曝光时间t 减小曝光时间t,拖影x减小 28 1.平均速度 定义：变速直线运动物体的位移与发生这段位移所用时间的比 2.瞬时速度 定义：物体在某时刻或经过某个位置的速度 ) X-t图像里， 两点间割线斜率表示平均速度 X-t图像里，某点切线斜率表示此时刻/此位置瞬时速度 描述物体运动快慢 位移的优势： ①初始位置 ②终点位置 ③总体方向 路程的优势： ①轨迹长度 速度 平均速度 瞬时速度 平均速率 瞬时速率 速率 位移 路程 矢量 标量 四、变速直线运动 定义：在相等时间间隔内位移不总是相等的直线运动 1.平均速度 定义：变速直线运动物体的位移与发生这段位移所用时间的比 读作：“v平均” 或 “v拔”(v bar) 矢量，方向与位移方向相同 思想方法：等效替代 2.瞬时速度 定义：物体在某时刻或经过某个位置的速度 ) 矢量，方向这一时刻物体运动方向相同 思想方法：极限法 3.平均速率 定义：变速直线运动物体的路程与所用时间的比 标量 4.瞬时速率 定义：物体在某时刻或经过某个位置的速度大小 标量 ) $$