1.3 速度 课件 -2024-2025学年高一上学期物理鲁科版（2019）必修第一册

第三节 速度 高中物理鲁科版（2019）必修第一册 教学课件 Teaching Courseware 20XX.XX.XX 第一章 运动的描述 PART.1 PART.2 PART.3 PART.4 素养目标 新课讲解 新课导入 经典例题 目录 CONTENTS PART.2 PART.4 课堂练习 课堂小结 1.知道平均速度和瞬时速度的定义。 2.认识平均速度是可以测量的，而瞬时速度一般是不能准确测量的，瞬时速度在数值上越来越接近时间 Δt 越来越小时的平均速度测量值。 素养目标 新课导入 交警：“您好，您刚才的车速是100km/h！” 司机：“不可能的！我才开了7分钟，还不到一个小时，怎么可能走了100km呢？” 交警：“我的意思是：如果您继续像刚才那样开车，在下一个小时里您将驶过100km.” 司机：“这也是不可能的，我只要再行驶10km就到家了，根本不需要再开100km的路程。” 在上面的笑话中，交警所说的“100km/h”指的是什么？这名司机狡辩的根据是什么？ 新课讲解 New lesson explanation 新课讲解 比较速度快慢的方法 方法二：时间相同 方法一：位移相同 x/m x/m x/m x/m t1 t2 x1 x2 路程相同，时间短的运动快 时间相同，路程大的运动快 1.描述物体运动快慢的方法 物体运动有快有慢，那么如何描述物体运动的快慢呢？ 新课讲解 2.情景 甲、乙和丙三位同学参加学校运动会，下表是他们的参赛项目和比赛成绩。 人员 参赛项目 时间/s 甲 100米直道 14.5 乙 100米直道 12.4 丙 200米直道 25.8 问题 (1)甲和乙，哪位同学运动较快？说明你的依据 (2)乙和丙，哪位同学运动较快？你是如何比较的？ 新课讲解 物体位移大，运动不一定快；物体运动时间短，运动也不一定快.物体运动的快慢与位移和时间两个物理量均有关系. 思考 :如何用位移与时间，定义一个新物理量，能比较任意两个物体运动的快慢？(即具有普适性) 用位移与时间的比值，描述物体运动的快慢，表示单位时间内物体运动的位移. 1.速度定义： 物体运动的位移与发生这段位移所用时间之比。 2.速度公式： 矢量(速度方向是物体运动的方向) 3.速度单位： m/s（国际单位制）常用的单位：km/h、cm/s v= 新课讲解 一、平均速度 1.物理意义：描述物体运动的平均快慢程度，是粗略描述物体运动快慢和方向的物理量。 2.定义：物体运动的位移与所用的时间之比，叫做物体在这段时间（或这段位移）内的平均速度。 3.定义式： 所用时间 4.单位： m/s cm/s (1 m/s = 3.6 km/h ) 平均速度 5.速度是矢量，既有大小又有方向. 新课讲解 小球沿斜槽滚下，依次通过O、A、B、C四点。分析小球在OA、OB、OC这三段的运动情况。 OA OB OC s/m 0.07 0.16 0.27 t/s 0.1 0.2 0.3 /(m/s) 0.70 0.80 0.90 1、小球在这三段内的运动得快慢相同么？ 2、如何准确的用平均速度来描述小球的运动？ 注意：必须指明是“哪段时间”或“哪段位移” 新课讲解 思考并回答 小球从O点到C点经过了若干位置，那么小球在哪个位置运动得最快呢？ 可以用OA、OB、OC段小球的平均速度来表示O点的速度吗？ 这时候我们就会发现平均速度只能粗略的描述一段时间或一段位移内的运动快慢，无法求出任意一个位置或某一时刻的运动快慢，我们就把这种物体在某位置（时刻）的速度，称为瞬时速度。同学们思考下能否求出0点时刻位置的瞬时速度？ 新课讲解 6.平均速率 （1）平均速率： （2）公式： 7.平均速度和平均速率的区别 平均速度 平均速率 定义 矢量性 公式 位移与完成这段位移所用时间的比值 路程与完成这段路程所用时间的比值 有方向(矢量) 无方向(标量) 路程与完成这段路程所用时间的比值。  新课讲解 思考：速度的方向是由什么决定？它的正负符号的物理意义是什么？ 的方向是由对应Δ时间内位移Δ的方向决定，正号表示与规定的正方向相同，负号表示与规定的正方向相反，反映物体运动的方向. 物理意义：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. -3 -2 -1 0 1 2 3 x/m Δ 新课讲解 思考讨论：平均速度描述物体在一段时间内运动的平均快慢程度及方向。那么，怎样描述物体在某一时刻运动的快慢和方向呢？ t （t＋Δt ） 可用时刻 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，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t时刻的速度。 Δx 新课讲解 二、瞬时速度 1.物理意义： 精确描述物体在某一时刻或某一位置的运动快慢和方向。 2.定义式： 3.瞬时速度是矢量，既有大小又有方向。 方向：与物体在某一时刻或某一位置的运动方向相同。 大小：瞬时速度的大小叫做瞬时速率，简称速率。 瞬时速率为标量。 4.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。 5.平均速率： （不是平均速度的大小）物体运动的路程与所经历的时间之比。 新课讲解 平均速度越接近那一时段的快慢情况 瞬时速度 A B C D E F v1 v3 v2 v5 v4 v ①无论平均速度还是瞬时速度，都是位移与时间的比值，都是矢量，都有方向 ②平均速度的方向，就是该段时间内位移的方向，与物体运动的路径无关；瞬时速度的方向，就是物体在某一时刻运动的方向 新课讲解 汽车上的车速表能显示汽车行驶过程中每一个瞬间的速度的大小，但不能显示汽车运动的方向，因此它的示数实际上是汽车的瞬时速率. 瞬时速率的测量 我们实验室的器材光电门就是利用了极限的思想：其中，光电门中安装交光装置及接收装置并与光电计时器连接。 一旦光线被遮光板遮挡，遮挡的时间便能被光电计时器测出。由于遮光板宽度较小，遮光的时间极短，根据遮光板宽度和测得的遮光时间，求出遮光板经过光电门这一极短时间内的平均速度大小，可近似认为这就是遮光板图1运动到光电门时的瞬时速率。 新课讲解 遮光条通过光电门时的瞬时速度近似等于遮光条通过光电门时的平均速度，测出每个遮光片通过光电门所用的时间。 遮光片Δx越窄，Δt越小时， 描述通过该位置的运动快慢越精确。 新课讲解 6.平均速度与瞬时速度的比较 平均速度 瞬时速度 区别 共同点 联系 反映一段时间内(或一段位移内)物体运动的平均快慢及方向 精确描述物体运动的快慢及方向 对应一段时间(或位移) 对应某一时刻或某一位置 方向与位移的方向相同,与运动方向不一定相同 方向就是物体的运动方向,不一定与位移方向相同 描述物体运动的快慢和方向,都是矢量,单位都是m/s (1)当位移足够小或时间足够短时,可以认为瞬时速度就等于平均速度 (2)匀速直线运动中平均速度等于瞬时速度 新课讲解 三、速度-时间图像 用纵坐标表示物体运动的速度v，用横坐标表示时间t，在坐标纸上建立直角坐标系，根据物体在各个时刻的速度，将(v，t)作为一组坐标在坐标系中描点，将点连线后得出的图像称为速度一时间图像或v-t图像. 新课讲解 ① 匀速直线运动的速度图象是一条平行于时间轴的直线． ②变速直线运动的速度图象随时间而变化 0 v ｔ ① ② 0 v ｔ v0 ③若图象位于时间轴的上方,表示物体运动方向与正方向相同；位于时间轴下方,表示物体运动方向与正方向相反。 ①若Δy与Δx同号时，即图线向上倾斜，斜率为正； ②若Δy与Δx异号时，即图线向下倾斜，斜率为负。 C D x y2 y1 x2 x1 Δx Δy y 斜率 认识图像 经典例题 Classic Example 经典例题 求平均速度必须指明是求哪段时间（或哪段位移）的平均速度。 Δx与Δt的同一性和对应性 例1：做单向直线运动的一辆自行车在第一个5s内的位移为10m，第二个5s内的位移为15m，第三个5s内的位移为12m，第四个5s内的位移为15m。请分别求出它在每个5s内的平均速度以及这20s内的平均速度?第二个5s内的运动情况和第4个5s内的运动情况一定完全一样吗？ v1=2m/s；v2=3m/s；v3=2.4m/s；v4=3m/s；v=2.6m/s 经典例题 例2.利用如图所示装置可以测量滑块从木板上下滑时通过光电门的速度。图中MN是水平桌面，PQ是木板，1和2是固定在木板上适当位置的两个光电门（与之连接的两个光电计时器没有画出）。让滑块从木板的顶端滑下，光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为5.0×10-2s和2.0×10-2s。小滑块的宽度d为0.5cm，则滑块通过光电门1的速度v1= m/s，滑块通过光电门2的速度v2= m/s。（结果保留两位有效数字） 0.10 0.25 课堂练习 Classroom Practice 课堂练习 课堂练习 课堂练习 课堂练习 课堂练习 课堂练习 课堂小结 Class Summary 课堂小结 ① 速度 （1）定义： .国际单位制中，速度的单位是米每秒，符号是 （2）平均速度： ，方向与位移 方向相同，与运动方向不一定相同.平均速度只能粗略地描述物体运动的快慢. （3）瞬时速度：用于精确描述物体运动的快慢，方向为该时刻的运动方向，即轨迹上该点的切线方向. （4）速率：瞬时速度的大小通常叫作速率，是标量.例如汽车速度计的示数为汽车的速率. 1 位置的变化率，速度越大，表示物体位置变化的越快 不能认为 v 与 ∆x 成正比，与 ∆t 成反比 常用换算关系：1 m/s = 3.6 km/h 平均速度是一段时间内的速度，对应时间、位移 瞬时速度是某时刻的速度，对应时刻、位置 课堂小结 （5）平均速率： ① 匀速直线运动 （1）规律：速度 v 恒定不变； ，位移与时间成正比. （2）速度公式： 2 不等于平均速度的大小 经过这一路程所用时间 感谢观看 THANK YOU Lavf58.51.100 $$