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

1.3 速度 位置变化快慢的描述 2021年8月1日，东京奥运会半决赛中，32岁的短跑老将苏炳添以9.83秒的成绩闯入决赛，并打破了亚洲纪录，成为了世界上跑得最快的亚洲人。 老苏很厉害，但是短跑我还是无敌 问题1.你认为苏炳添和博尔特谁跑得快？ 感受快与慢 博尔特 相同路程，比较时间 相同时间，比较路程 问题2．你的判断依据是什么？ 初位置 末位置 迷宫之争，谁是冠军？（比较速度） 仅要求从入口跑到出口，你认为最快的路线是什么? 用时10min20s 用时10min 我从入口走到出口，用时短，冠军必然是我！ 我走的路程是他的两倍，时间仅多二十秒，我才快。 谁是冠军？ x/m O x1 x2 坐标与坐标的变化量 （1）位移： 0 10 30 （2）时间： t/s 0 t1 t2 0 2 4 到底谁更快呢？ 我跑得快！ 我跑得快！ 思考：谁运动得更快，为什么？ 研究对象 时间 位移 汽车 30min 50km 自行车 30min 8km 小张 10s 100m 小陶 13.5s 100m 速度 ——物理意义：描述物体运动快慢及方向的物理量 1、定义： 位移与发生这个位移所用时间的比值。 2、定义式： 3、单位： （1）国际单位制单位： （2）常用单位： m/s km/h 4、矢量： （1）大小 （2）方向 单位时间内位移的大小 物体运动的方向 数值上 比值定义法 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。 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。 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） 平均速度和瞬时速度 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； 平均速率 练习使用打点计时器测量速度 (1)把打点计时器固定在桌子上，并安装纸带，安装纸带时，应将需要打点的纸带置于复写纸(或墨粉纸盘)的_____(选填“上方”或“下方”)； 下方 (2)把打点计时器接到电源上，先接通电源开关，再用手水平拉动纸带，纸带上就打下一行小点，随后立即关闭电源； (3)多做几次实验后，整理好实验器材． 数据处理 练习使用打点计时器测量速度 (1)挑选合适的纸带．从能看得清的某个点开始，往后数出n个点，那么这n个点的时间间隔数为____个，对应的物体运动时间为Δt＝_ 例如，下图中1、2两点间的时间间隔为 s. n 0.02n 0.06 (2)用刻度尺测量出这几个点间的距离Δx. (3)利用公式________计算出纸带在这段时间内的平均速度． 练习使用打点计时器测量速度 数据处理 (4)若要测量2点的瞬时速度，我们可以在2点的前后各取一段相同的时间间隔，计算这大段位移的平均速度，以此粗略作为2点的瞬时速度。例如我们可以计算 两点间的平均速度： 1、3 (5)如图所示，纸带上O点作为起始点，以后的点依次标上A、B、C、…作为“计数点”，依次测出O到A、B、C、…的距离，再计算出相邻两点间的距离x1、x2、x3、…. 练习使用打点计时器测量速度 (5)各计数点间的时间间隔为T，则A、B、C、…各点的瞬时速度分别为： vA＝ vB＝ vC＝ (6)如果测得：x1＝1.40 cm，x2＝1.90 cm，x3＝2.38 cm，x4＝ 2.91 cm，x5＝3.39 cm，x6＝3.88 cm，x7＝4.41 cm，x8＝4.90 cm.请把下表填写完整． 练习使用打点计时器测量速度 　(7)根据数据判断纸带的运动速度的变化情况． 匀加速 作图 01. (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。 位置 A B C D E F t/s 0 0.06 0.12 0.18 0.24 0.30 v/（m · s-1） 0.33 0.51 0.70 0.86 1.06 1.26 × × × × × × 如果是一条直线,压在直线上点的个数尽可能多,分居在直线两边的点的个数基本相等,且对称。 速度——时间图像 认识图像 02. 1.水平直线表示做匀速直线运动 2.倾斜直线表示做变速直线运动 3.若图像位于时间轴的上方,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。 图像的斜率 03. 1.在数学一次函数y＝kx+b所对应的图像中，用斜率表示图线倾斜程度大小，公式中的k值即为直线的斜率。 (1)图线向上倾斜，斜率为正； (2)图线向下倾斜，斜率为负。 2.斜率的定义： v--t图像的面积 04. 速度图线与t轴所围成的“面积”的值等于物体的位移。 x-t图像的斜率代表速度 对v-t图像的理解 ①可以从图像上获知任一时刻物体的瞬时速度。 ②可以从图像上直观地看出速度随时间地变化情况 ③斜率：若图线平行于t轴，则表示物体做匀速直线运动； 若图线不平行于t轴，则表示物体做变速直线运动， 且斜率越大，表示速度变化越快。 ④根据v-t图像可求出物体在某段时间内速度的变化量 或物体发生某一速度变化所经历的时间。 ⑤面积：无论v-t图像的形状如何，物体在某段时间内的位移可以用图线与t轴所围的面积来表示。 若所围面积在t轴上方，对应的位移为正； 若所围面积在t轴下方，对应的位移为负。 【练习1】一位女士由于驾车超速而被警察拦住，警察走过来对她说：“太太，您刚才的车速是60公里每小时！”这位女士反驳说：“不可能的！我才开了6分钟，还不到一小时，怎么可能走了60公里呢？”根据以上对话及右图，判断下列说法正确的是（　　） A．女士说的6分钟是时间，60公里是位移 B．警察说的60公里每小时是指平均速度 C．图中的50指的是瞬时速度 D．图中的50指汽车在1小时内行驶的路程不能超过50公里 【正确答案】C 课堂练习 【练习2】关于速度，下列说法中正确（　　） A．速度是表示物体位置变化快慢的物理量，既有大小，又有方向，是矢量 B．平均速度就是速度的平均值，它只有大小，没有方向，是标量 C．速度大小不变的运动是匀速直线运动 D．汽车上的速度计是用来测量汽车平均速度大小的仪器 【正确答案】A 课堂练习 【练习3】（2022·福建省宁德第一中学高一开学考试）如图所示，物体沿ABCDE轨迹的箭头方向运动，在AB、ABC、ABCD、ABCDE四段轨迹上运动所用的时间分别是1s、2s、3s、4s。下列说法正确的是（　　） A．物体在ABC段的平均速度大小为 B．物体在4s内的平均速度大小为0.75m/s C．CD段的平均速度等于DE段的平均速度 D．物体在B点的瞬时速度等于ABC段的平均速度 【正确答案】B 课堂练习 【练习4】若一质点从 t= 0 开始由原点出发沿直线运动，其v-t图像如图所示，则该质点离原点最远的时刻是（          ） A．t1 B．t2 C．t3 D．t4 【正确答案】B 课堂练习 小结 谢谢观看 $$