1.3 位置变化快慢的描述—速度 课件-2025-2026学年高一上学期物理人教版必修第一册

§1.3 位置变化的快慢与方向——速度 刘翔在2006年瑞士洛桑世界田径超级大奖赛以12秒88的成绩夺得110米栏冠军、并打破世界纪录． 2008年6月12日，在捷克田联大奖赛上，古巴选手罗伯斯以12秒87的成绩获得男子110米栏冠军。原纪录是中国选手刘翔在2006年7月在瑞士洛桑田径超级大奖赛上创造的12秒88。 翔飞人 或者更快的话我们叫他闪电博尔特，在9秒58的成绩。 说到运动的快慢，我们初中学过物体移动的快慢是用什么物理量来表示物体运动的快慢的？ 速度，对的，路程除以位移。而我们现在高中所学的速度就与初中完全不一样 2 一、平均速度 4、单位：米每秒，符号 m/s（ m·s-1），常用的还有 km/h，cm/s 5、矢量性：与这段时间内位移的方向一致. 1、物理意义：描述物体运动快慢和方向的物理量. 2、定义：某段时间的位移与发生这段位移所用时间的比值. 粗略地描述 3、公式： （1）一位同学沿400m操场跑一圈用时100s，它的平均速度是多少？ （2）计算一下刘翔在破世界记录的那次比赛中的速度（110m，12.88s） 8.54m/s （板书 如ppt） 所以我们用速度用来描述物体位置的快慢。 高中，我们所学的速度是用来描述指位置变化的物理量，既然是位置变化，那就与什么有关，对了，就与路径无关，而是与位移有关，所以速度的定义是位移与发生这段位移所用的时间的比值。由这个定义我们可以写公式，位移用什么表示？时间一般用X表示，X也等于末时刻的位置减去出位置， 而且必须要注意的是，这段位移必须是这段时间内发生的位移，这段时间必须是发生这段位移所用的时间，是具有一定的对应关系的。 那单位呢？还跟我们初中学过的一样是米每秒，或者我们还在生活中用到千米每小时。 那速度是个矢量还是标量呢?大家可以看在这个定义式中，位移是一个矢量，而时间是一个标量，在这样的背景下，一个矢量和一个标量关系得到的量就一定是矢量。 速度方向改如何确定呢？应该是与物体运动的方向相同的。同样如果速度为正，就表明速度与规定的正方向相同，如果位移为负，就表明与规定的正方向相反。（板书设计） 如果一个-5米每秒一个3米每秒，那一个大？ 3 问题3 刘翔每秒都跑8.54米吗？ 如果想进一步了解刘翔跑步的快慢情况，该怎么办？ 问题4 4 路段 起跑线至第三栏 第三栏至第八栏 第八栏 至终点 全程 位移/m 32 45.75 32.25 110 时间 /s 4.50 4.83 3.55 12.88 平均速度m/s 结合录像以及下表信息，请你计算刘翔在各段的平均速度： 问题5 7.11 9.47 9.09 8.54 (1) 刘翔由起点到第三栏，运动的平均速度是多大？ (2) 刘翔由第三栏到第八栏，运动的平均速度是多大？ (3) 刘翔由第八栏到终点线，运动的平均速度是多大？ 每段的平均速度都不一样，所以我沿提醒大家的是，大家在讲平均速度的时候一定要说明是那一段时间内的或者是那一段位移内的平均速度。 如果我想知道的具体一点，想知道从起跑到跨第三个栏所用的时间呢？我们就用对应的这段位移除以发生这段位移所用的时间。 5 如果想再进一步了解刘翔跑步的快慢情况，该怎么办？ 问题6 如果刘翔想知道在跨越第5秒末的速度， 你能帮助他吗 ？ 问题7 t/s 0 2 3 4 5 1 我们可以取第5秒到第6秒，这样一个时间间隔，用这一段位移除以时间，我们还可以再取小一点，取0.1秒的时间间隔，这个时候对应的距离也会变小，我们可不可以继续取小，可以，0点01，这个时候对应的位，可不可以再取，当我们时间取得原来越短的时候，对应的空间距离也越来越短，对运动的描述就越精确，可以想象，当我们T取得越来越小的时候，就可以认为他表示的是这一个时刻的速度。我们就把他称之为瞬时速度。 举个例子：我想知道我自己通过整个位置的速度。 越短越精确 （一会大，一会儿 距离取小一点 时间取短一点 得到的结果就更加接近） 6 1、定义： 运动物体经过某一时刻（或某一位置）时的速度. 2、物理意义：精确地描述物体运动的快慢和方向. 3、定义式： 4、矢量性： （1）方向:与物体经过某一时刻（或某一位置）时的运动方向相同. （2）大小:称为瞬时速率，简称速率. 二、瞬时速度 ( 极限思想 当我们所取的时间间隔∆t 非常非常短时，则可认为这段时间平均速度等于瞬时速度。 怎么求啊？求极限吗？不会的，不会让你求得。 7 教材22页 2min 时间阅读发展空间 ① 汽车速度计（车速里程表实际上是通过测量汽车驱动轮的转速换算出汽车的速率的．） 汽车司机前端都会有一个速度表盘，那这个表盘表示的是什么呢？ 你能从表盘中看到汽车运动的方向吗？我们看到表盘的示数会随着行驶的快慢不同而改变。 我们日常生活中经常会提醒：速度放慢一点，其实指的是速率 比如公路两旁会有这样的限速牌，它的意义是什么？意思是说汽车在经过这段地方的时候，速率不能超过10km每小时。 ② 雷达测速计（利用超声波或电磁波的多普勒效应来测汽车的速率．今后我们会学到．） 感兴趣的话可以自己查找一些相关资料． 9 讨论交流：平均速度和平均速率的区别。 平均速率＝ 平均速度＝ 位移 时间 瞬时速度的大小是瞬时速率，平均速度的大小是不是平均速率？   平均速度 平均速率 定义 位移与时间的比值 路程与时间的比值 意义 粗略描述运动的快慢和方向 仅表示运动的快慢 性质 矢量 标量 关系 平均速度大小一般小于平均速率，仅单向直线运动时，两者大小才相等 1.试判断下面的几个速度中哪个是平均速度?哪个是瞬时速度? 平均速度: 瞬时速度 : A.子弹出枪口的速度是800 m/s，以790 m/s的速度击中目标 B.汽车从甲站行驶到乙站的速度是40 km/h C.汽车通过站牌时的速度是72 km/h D.小球第3ｓ末的速度是6 m/s E.某同学百米赛跑的速度约为9m/s A C B E D 12 概念辨析： 及时练习： 速度的测量 高中阶段两种器材为大家标记出很短的时间 打点计时器—— 1、电磁打点计时器 （1）打点周期0.02s——每隔0.02s在纸带上留下一个点迹都是需要交流电 （2）工作电压： 4-6v交流电 思考：可否用干电池给打点计时器供电？ 打点计时器—— 2、电火花计时器 （1）打点周期0.02s——每隔0.02s在纸带上留下一个点迹都是需要交流电 （2）工作电压： 220v交流电 速度的测量—光电门测量物体的速度 速度的测量—位移传感器测量物体的速度 教材18页——发展空间 五、速度-时间图像（v - t 图像） 在直角坐标系中，用纵轴表示速度v，用横轴表示时间t， 这样的v- t 图像我们称为速度-时间图像。 物理意义：直观的表示出物体的速度随时间变化的规律 1、描述物体运动时速度随时间的变化规律（不表示物体的运动轨迹） 2、只能描述做直线运动的物体（v只有正负两个方向，在同一条直线上） 前天讲了位移，今天讲了时间空间 ，可以把时间空间做一个关联，从这两个维度一起去做描述物体的运动呢？还是研究这只蚂蚁，这只蚂蚁还是在一根铁丝上运动。出位置就定在坐标原点 t=o时刻 x1=0， 五、速度-时间图像（v - t 图像） 思考： v - t 图像的斜率表示什么含义？ 图像与坐标轴围成的面积代表什么？ 图像的交点表示什么含义？ 前天讲了位移，今天讲了时间空间 ，可以把时间空间做一个关联，从这两个维度一起去做描述物体的运动呢？还是研究这只蚂蚁，这只蚂蚁还是在一根铁丝上运动。出位置就定在坐标原点 t=o时刻 x1=0， 速度-时间图像 t(s) X(m) t(s) V(m/s) x-t图 v-t图 匀直 匀加 静止 匀直 反向运动 匀减 位移为负 反向运动 变速 变加 相遇 速度相等 请试着描述物体的运动情况： 总结： $