内容正文:
1.3速度
1
01
情境导入-从生活到物理,引发思考
PART 01
2
情境1:运动员6号和7号同时起跑,同时冲线,位移相同,时间相同,他们在同样的时间内完成了相同的路程。
情境2:两名运动员同时起跑,6号先冲线,位移相同,时间不同,这体现了在相同的路程下,用时短的运动员速度更快。
情境3:两名运动员跑10秒,A跑了80米,B跑了70米,时间相同,位移不同,说明在相同的时间里,位移长的运动员速度更快。
3
方法1:位移相同比时间,时间越短,运动越快,这是生活中常见的比较运动快慢的方法,比如百米赛跑,大家跑的距离相同,谁用时短谁就跑得快。
方法2:时间相同比位移,位移越长,运动越快,就像在规定时间内,跑步距离更远的人速度更快。
若位移和时间都不同,如A跑100米用12秒,B跑80米用10秒,该如何比较快慢?
4
02
速度的基础概念-明确定义与物理意义
PART 02
5
01
概念解析
1.速度定义:物体的位移s与发生这段位移所用时间t的比值,叫作速度.
2.表达式:
5.单位:
米每秒 m/s、km/h
3.矢量性:速度是矢量,既有大小又有方向,它的方向与物体的位移方向相同.
4.物理意义:反映物体运动快慢和方向的物理量。
1m/s=3.6km/h 例如: 5m/s = 5×3.6km/h = 18km/h
比值定义法
类似密度
6
01
速度
汽车仪表盘的速度计显示“69km/h”,这个数字是全程的平均快慢,还是某一瞬间的快慢?
平均速度、
瞬时速度、
平均速率
7
03
平均速度与瞬时速度、平均速率
-辨析易混概念
PART 03
8
02
概念解析
1.平均速度定义:对应某一段时间或位移的速度,反映物体在这段过程中的
平均快慢,它描述的是物体在一个时间段内运动的平均情况。
2.表达式:
3.矢量性:平均速度是矢量,既有大小又有方向,它的方向与物体的位移方向相同.
9
短跑运动员在100m的竞赛中,测得他在5s末的速度是8.7m/s,10s末到达终点的速度为10.3m/s,此运动员在这100m中的平均速度大小是()
A.9.5m/s
B.10.3m/s
C.9m/s
D.10m/s
平均速度不是速度的平均!!
小试牛刀
03
概念解析
1.瞬时速度定义:对应某一时刻或位置的速度,反映物体在该瞬间的精确
快慢,它能精确地描述物体在某一时刻的运动状态。
2.表达式:
3.矢量性:瞬时速度是矢量,既有大小又有方向,它的方向与物体的位移方向相同.
极限思想
很小
x/m
A
当时间(t)非常小,趋近于0时,平均速度就近似等于该时刻的瞬时速度
11
平均速度与瞬时速度比较
汽车速度计显示的数值,如“60km/h”是瞬时速度
问题:如何测量苏炳添冲线瞬间的真实速度?
交通区间测速系统
12
04
概念解析
1.平均速率定义:物体运动的路程与所用时间的比值
2.表达式:
3.标量:平均速率是标量,只有大小没有方向.
注意:是“路程”,不是“位移”,这是平均速率与平均速度的关键区别。
13
平均速度与瞬时速度比较
14
平均速度、瞬时速度与平均速率
P15【讨论与交流】
1.平均速率是平均速度的大小,这种说法对吗?为什么?
2.甲、乙、丙三个可视为质点的物体同时从点A出发,沿不同的路径运动同时到达B点,如图所示,试比较三个物体在这个过程中的平均速度。
总结:
1、在单向直线运动中,平均速度的大小等于平均速率。
2、从物理学的角度,初中定义的“速度”应该称为“平均速率”如“汽车速度60km/h”,本质是物理学中的“平均速率”,因为初中未引入“位移”概念,用“路程”计算
15
平均速度与瞬时速度比较
16
平均速度与平均速率比较
17
平均速度与瞬时速度比较
18
针对性训练
A
1、骑自行车得人沿着直线从静止开始运动,在第1s、第2s、第3s、第4s内通过的位移分别为 1m、2m、3m、4m,有关其运动的描述正确的是( )
A.平均速度是2.5m/s
B.在第3s内平均速度是1m/s
C.第3s末的瞬时速度一定是3m/s
D.该物体运动过程中速度不变.
19
针对性训练
A
2、小李在网络上观看“神州十一号”飞船发射视频,分别截取火箭发射后第6 s末和第10 s末的图片,如图甲和乙所示,他又上网查到运载“神州十一号”的“长征二号”FY11运载火箭全长58 m,则火箭发射后第6 s末至第10 s末的平均速度最接近( )
A.22m/s B.14m/s C.10m/s D.5.8m/s
04
速度-时间图像(v-t图像)
-用图像描述运动
PART 04
21
1.图像建立
以时间t为横轴,速度v为纵轴建立直角坐标系,描绘速度随时间变化的曲线。
物理意义:
描述物体速度随时间的变化关系
1、图线上任意一点表示物体在某一时刻的速度。
2、线段表一段时间速度的变化量ΔV。
3、上半轴速度为正,下半轴速度为负,过t轴速度方向改变。
6、线与横坐标围成的面积表位移。
5、交点表示两物体共速
4、斜率表示速度变化的快慢
注意:
图像不是物体的轨迹,而是关系图线,只能描述直线运动不能描述曲线运动
22
如图所示为某物在24 s内运动的v-t图象,它在这24 s内的平均速度大小是________,平均速率是________.
位移-时间图像
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05
随堂练习(分层巩固,检验效果)
PART 05
24
1.三个质点A、B、C同时从N点出发,同时到达M点,运动轨迹如图所示,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.质点B从N点到M点的平均速度方向与在任意时刻瞬时速度方向相同
C.到达M点时的瞬时速度的值一定是A最大
D.三个质点到达M点时的瞬时速度的值相同
A [三个质点运动的初、末位置相同,故位移相同,时间又一样,故平均速度相同,选项A正确;质点B沿直线NM运动但有可能往返,故不能断定平均速度方向与任意时刻的瞬时速度方向相同,选项B错误;到达M点时,三者瞬时速度大小无法确定,选项C、D均错误.]
A
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某同学用手机计步器记录了自己从家到公园再回到家的锻炼情况,如图所示,则下列说法正确的是( )
C
A. 图中的6.65公里指的是位移大小
B. 图中的速度5.0千米/小时为瞬时速度
C. 图中的速度5.0千米/小时为平均速率
D. 图中的速度5.0千米/小时为平均速度的大小
针对性训练
06
课堂小结-梳理逻辑,构建知识体系
PART 06
27
平均速度与瞬时速度、平均速率的核心回顾
速度-时间图像的核心回顾
速度核心回顾
1、平均速度:一段时间内物体运动总位移与总时间之比,描述的是平均快慢程度,矢量
2、瞬时速度:精确描述某瞬间物体运动的快慢及方向,矢量
4、表达式:v=
3、平均速率:一段时间内物体运动总路程与总时间之比,标量
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以时间t为横轴,速度v为纵轴建立直角坐标系,描绘速度随时间变化的曲线。
物理意义:
描述物体速度随时间的变化关系
1、图线上任意一点表示物体在某一时刻的速度。
2、线段表一段时间速度的变化量ΔV。
3、上半轴速度为正,下半轴速度为负,过t轴速度方向改变。
6、线与横坐标围成的面积表位移。
5、交点表示两物体共速
4、斜率表示速度变化的快慢
注意:
图像不是物体的轨迹,而是关系图线,只能描述直线运动不能描述曲线运动
速度-时间图像的核心回顾
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07
课后练习
PART 07
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AB
(多选) 利用速度传感器与计算机结合,可以自动作出物体运动的图像。
某同学在一次实验中得到的运动小车的速度 — 时间图像如图所示,
则以下说法中正确的是 ( )
A.小车先做加速运动,后做减速运动
B.小车运动的最大速度约为\(0.8 m/s\)
C.小车的前10 s朝正方向运动,10 s后朝负方向运动
D.小车做曲线运动
解析:AB 由vt图像可以看出,小车的速度先增加后减小,最大速度约为0.8 m/s,故A、B均正确;小车的速度先增大后减小,一直朝正方向运动,C错误;图线弯曲表明小车速度变化不均匀,不表示小车做曲线运动,故D错误.
2.(多选)甲、乙两质点在同一直线上匀速运动,设向右为正,甲质点的速度为2 m/s,乙质点的速度为-4 m/s,则可知( )
A.乙质点的速率大于甲质点的速率
B.因为2>-4,所以甲质点的速度大于乙质点的速度
C.这里的正、负号的物理意义是表示质点运动的方向
D.若甲、乙两质点同时由同一点出发,则10 s后甲、乙两质点相距20 m
AC 因为速度是矢量,其正、负号表示物体的运动方向,速率是标量,在匀速直线运动中,速度的大小等于速率,选项A、C正确,选项B错误;甲、乙两质点在同一直线上沿相反方向运动,从同一点分别前进了20 m和40 m,故此时两者相距60 m,选项D错误.
AC
项目
平均速度
平均速率
区别
定义
总位移与总时间之比
总路程与总时间之比
物理量性质
矢量,有大小、方向
标量,只有大小,没有方向
大小关系
单向直线运动中:大小等于平均速率
曲线运动/往返运动中:大小小于平均速率
项目
平均速度
瞬时速度
区别
物理意义
反映一段时间内物体运动的平均快慢程度,与一段位移或一段时间相对应
精确描述物体运动的快慢及方向,与某一时刻、某一位置相对应
大小
由公式EQ \* jc2 \* "Font:Book Antiqua" \* hps14 \o\ad(\s\up 23(—),v)=eq \f(s,t)求出
v=eq \f(s,t)(t极小)
方向
与该段过程的位移方向相同,与运动方向不一定相同
该状态物体运动的方向
联系
(1)瞬时速度总为零时,平均速度一定为零;平均速度为零时,瞬时速度不一定为零.
(2)在匀速直线运动中,平均速度和瞬时速度相等.
(3)当位移足够小或时间足够短时,可以认为平均速度就等于瞬时速度
►特别说明 (1)公式v=eq \f(s,t)中,s是物体运动的位移,不是指路程.
(2)公式v=eq \f(s,t)是速度的定义式,用比值定义法定义的,不能认为v与位移成正比、与时间成反比.
$$