1.3 位置的变化的快慢 速度 课件-2026-2027学年高一上学期物理沪科版必修第一册

该高中物理课件围绕“位置的变化快慢 速度”展开，涵盖变速直线运动、平均速度、瞬时速度及相对速度等核心知识点。通过110米跨栏实例和x-t图像导入，从平均速度的粗略描述过渡到瞬时速度的精确描述，构建连贯的学习支架。 其亮点在于结合科学思维与科学探究，通过子弹穿苹果、频闪照片分析等实例及光电门测量瞬时速度实验，培养学生模型建构与科学推理能力。多样化例题助力概念理解，学生能深化物理观念，教师可提升教学直观性与效率。

1.3 位置的变化快慢 速度（一） ‹#› Modera 一、变速直线运动 思考：如何描述物体做变速直线运动的快慢和方向？ 我们把物体在相等时间间隔内位移不总是相等的直线运动称为变速直线运动。 110米跨栏 12.91s 0 P x/m t/s k=v ∆x ∆t k>0 表示正方向运动 x-t图像中斜率k表示速度的大小。 ‹#› Modera 二、平均速度 位移110m与所用时间12.91 s的比可以粗略地描述运动员在一段时间内奔跑的快慢和方向。 在物理学中，我们把做变速直线运动物体的位移与发生这段位移所用时间的比称为平均速度（average velocity），通常用符号表示 在物理学中，常用路程与所用时间的比来表示物体沿轨迹运动的平均快慢，称为平均速率（average speed），平均速率是标量。 等效替代 思考：什么情况下平均速率等于平均速度的大小？ ‹#› Modera 二、平均速度 【例1】如图所示为一质点从原点出发沿直线运动的v—t图，简述该物体的运动情况；第1s内的位移为s1= m，第5s内的位移为s5=____m，5s内的位移为s=_____m。画出s-t 图。 10 -5 5 ‹#› Modera 二、平均速度 【例2】如图是用高速摄影机拍摄的8mm直径的子弹射过一只苹果时的照片，该子弹的平均速度是900m/s。请你估计子弹从头部进入苹果至尾部穿出苹果所需的时间约为多少? 照片上量得子弹直径约2mm，长约7mm，苹果直径约15mm，按比例可得苹果实际直径约为60mm，子弹长约为28mm，子弹穿过苹果的位移约88mm，则 ‹#› Modera 二、平均速度 【例3】某人骑车从甲地到乙地，前一半时间以10m/s速度骑行，在后一半时间以5m/s速度骑行，则在这整个行程中的平均速度为_______m/s。如果该人前一半位移以10m/s速度骑行，在后一半位移以5m/s速度骑行，则在这整个行程中的平均速度又为_______m/s。 7.5 6.67 ‹#› Modera 【例4】（多）如图所示为某物体做直线运动的位移—时间图像，下列判断中正确的是（ ） A. 前4s内的平均速度是2m/s B. 前6s内的平均速度是2m/s C. 4～6s的平均速度是2m/s D. 前8s内的平均速度是零 AD ‹#› Modera 1.3 位置的变化快慢 速度（二） ‹#› Modera 一、瞬时速度 平均速度可以粗略地描述一段时间内的运动，但是不能满足所有要求。 若要精确描述某个位置或某个时刻的运动呢？ 距离s/m 0~10 10~20 20~30 30~40 40~50 50~60 60~70 70~80 80~90 90~100 时间t/s 1.86 1.08 0.89 0.91 0.88 0.89 0.91 0.91 0.93 0.94 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 s/m v/(m·s−1) 13.00 12.00 11.00 10.00 9.00 8.00 7.00 6.00 5.00 分段越多 描述就越精确。 ‹#› Modera 一、瞬时速度 如果将整个运动过程无限细分，则每一小段运动的平均速度就趋近于运动员经过该小段内某位置的速度。我们把物体在某时刻或经过某位置的速度称为瞬时速度（instantaneous velocity）。 相较于平均速度，瞬时速度可以更加精确地描述物体做变速运动的快慢和方向。 瞬时速度的大小通常称为瞬时速率。简称速率。瞬时速度也是矢量，其大小表示物体经过某位置瞬间的运动快慢。 0 P x/m t/s k=v ‹#› Modera 一、瞬时速度 【例1】判断下列速度中，哪些是平均速度？哪些是瞬时速度？ （1）飞机在跑道上离地时的起飞速度； （2）汽车从上海到苏州的速度； （3）人的步行速度； （4）高速公路标牌上的限速标志； （5）轿车上的速度计 瞬时速度 平均速度 平均速度 瞬时速度 瞬时速度 ‹#› Modera 【例2】如图所示的频闪照片记录了运动员前空翻的过程。频闪记录仪相邻闪光间隙均为0.2 s，运动员身高约1.6 m。在此过程中，运动员重心在地面上投影的平均速度为多大？如何估测运动员在标号分别为14、24位置时其重心在地面上投影的瞬时速度？ 解：由图可知，用刻度尺测量24个时间间隔内运动员重心在地面投影的位移约为x＝147×10cm＝14.7m 而24个时间间隔的总时间为t＝24T＝24×0.2s＝4.8s 所以运动员重心在地面上的投影的平均速度为 14号位置的瞬时速度近似等于13～15号之间的平均速度，用刻度尺测量13～15号之间的距离约为1.50cm，故有 24号位置的瞬时速度近似等于23～～25号之间的平均速度，用刻度尺测量23～25号之间的距离约为0.30cm，故有 ‹#› Modera 1. 实验目的 测定变速直线运动的瞬时速度。 2. 实验器材：光电门传感器、数据采集器、计算机、小车、挡光片、轨道。 ！！！！ 没有速度传感器 二、测量瞬时速度 ‹#› Modera 3. 实验步骤 （1）将____________传感器固定在轨道侧面，垫高轨道的一端，使固定有挡光片的小车能够顺利通过并能挡光。 （2）开启电源，运行DIS应用软件，点击实验条目中的“用DIS测定瞬时速度”，出现相应软件界面。 光电门 二、测量瞬时速度 （3）点击“开始记录”，依次将与软件中△s对应的挡光片固定在小车上，挡光条从宽变窄更换，让小车从轨道的同一位置由静止开始下滑，DIS实时计算出小车通过光电门时的___________。当挡光片的宽度足够小时，平均速度可以近似看做小车的___________。 平均速度 瞬时速度 ‹#› Modera 二、测量瞬时速度 思考1：为何小车在斜面上同一位置由静止释放？ 保证小车经过光电门时运动状态相同 思考2：挡光片由宽变窄（挡光片放在小车前端），测出来的瞬时速度变大还是变小？ 测出来的速度变小 ‹#› Modera 【例3】如图所示为P、Q两物体沿同一直线作直线运动的s-t图，下列说法中正确的有（ ） A. 在t1时刻之前，P在Q的后面 B. 在0～t1时间内，Q的路程比P的大【来源:Zxxk.Com】 C. 在0～t1时间内，P的瞬时速度始终比Q大 D. 在0～t1时间内，P、Q的平均速度大小相等，方向相同 D x (t1, x1) x1 ‹#› Modera 【例4】质点做直线运动，其s-t关系如图所示，质点在0-20s内瞬时速度的变化为_____________；质点在0-20s内的平均速度大小为_________m/s；质点在 时的瞬时速度等于它在6-20s内的平均速度。 0 10 20 t/s 先变大后变小 0.8 t=10 s t=14 s 10 s和14 s ‹#› Modera 三、相对速度 【例5】忽略AB间的摩擦，（1）如图所示，木板 A 长为 10m，B 为一小木块（体积可以忽略），若 B 从 A 左边以2m/s 的速度滑上木板 A，则 B 经过多长时间从木板 A 右端滑下？ （2）如图所示，木板 A 长为 10m，B 为一小木块（体积可以忽略），B 从 A 左边以 2m/s 的速度滑上木板 A，若： ①同时 A 有一个向右的速度 1m/s，则 B 经过多长时间从木板 A 右端滑下？ ②同时 A 有一个向左的速度 1m/s，则 B 经过多长时间从木板 A 右端滑下？ 5s 10s ‹#› Modera Lavf56.15.102 Codec by Bilibili XCode Worker v4.8.12(fixed_gap:False) EVCapture4.2.2软件录制 Lavf58.33.100 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制，www.ieway.cn x/m 20 10 $