1.3位置变化的快慢与方向——速度 课件-2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册
2026-09-07
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普通
摘要:
该高中物理课件聚焦“位置变化的快慢与方向—速度”,系统讲解平均速度、瞬时速度的概念及区别,速度的测量方法和v-t图像应用。通过比较运动员运动快慢、苏炳添跑步案例导入,从生活实例到物理定义,搭建从感性认识到理性分析的学习支架。
其亮点在于融合科学思维与科学探究,通过极限思想理解瞬时速度,结合打点计时器、光电门等实验测量方法培养探究能力。以苏炳添案例、操场跑圈例题等生活实例,帮助学生建立运动观念,提升分析解决问题能力。教师可借助丰富实例和分层练习,高效开展概念教学与能力培养。
内容正文:
不了解运动,
就不了解自然。
——亚里士多德
第三节 位置变化的快慢与方向—速度
必修一
第一章 运动的描述
学习目标
理解平均速度的概念
01
应用平均速度进行相应计算
02
理解瞬时速度的概念
03
知道平均速度与平均速率、瞬时速度与瞬时速率的区别和联系
04
终极目标:如何科学的描述一个物体的运动
新课引入
比较物体运动快慢的方法
②相同位移比较时间
①相同时间比较位移
③比较位移与时间的比值
思考:作为看台上的观众,我们与裁判二者比较运动员运动快慢的方式有什么不同?
速度
1.定义:位移与发生这个位移所用时间的比值
3.定义式:
2.物理意义:表示物体运动快慢(位置变化快慢)和方向的物理量
4.单位:m/s或m•s-1 ,km/h
v与Δx或Δt无正反比关系!
比值定义法
大小:单位时间内的位移大小
方向:与位移方向相同
5.矢量性:
1m/s=3.6km/h
与初中所讲速度有何不同?
平均速度
根据速度公式,可计算出苏炳添在东京奥运会100米半决赛的速度约为10.2m/s,那么苏炳添是一直以10.2m/s的速度在运动吗?
一般来说,物体在某一段时间内,运动的快慢通常是变化的,所以公式反应的是物体在∆t时间内的平均快慢程度,叫作平均速度。
平均速度
3.物理意义:粗略地描述物体运动的快慢.
1.定义:某段时间的位移与发生这段位移所用时间的比值
2.定义式:
4.方向:与这段时间内位移的方向一致
(1)一位同学沿400m操场跑一圈用时100s,他的平均速度是多少?
注意:计算物体的平均速度时必须指明物体是在哪段时间内或哪段位移上的平均速度。
平均速度
0m/s
平均速度
(2)某物体沿一条直线运动:
①若前一半时间的平均速度v1,后一半时间内的平均速度v2,求全程的平均速度
②若前一半位移内的平均速度v1 ,后一半位移内的平均速度为v2 ,求全程的平均速度
瞬时速度
如果想再进一步了解苏炳添跑步的快慢情况,该怎么办?
如:了解苏炳添冲线瞬间的速度, 该怎么做呢 ?
→0
(时间→时刻)
极限思想
瞬时速度
1.定义:物体在某一时刻或经过某一位置的速度。
2.意义:精确地描述了物体运动的快慢和方向。
3.方向:为该时刻物体运动方向。
4.瞬时速度的大小通常叫作瞬时速率(简称速率)
标量
日常生活中说到的“速度”,有时是指速率, 要根据上下文判断。
匀速直线运动就是瞬时速度保持不变的运动,在匀速直线运动中,平均速度等于瞬时速度
Δt→0
极限思想
瞬时速度
瞬时速率
汽车速度仪表盘
只有大小,没有方向,瞬时速率
高速限速路牌
平均速率
思考:高速路上常出现的区间限速,是指什么“速度”呢?
平均速率
平均速率
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;
(3)平均速度的大小小于等于平均速率;
当物体做单向直线运动时,平均速度大小等于平均速率
(1)一位同学沿400m操场跑一圈用时100s,他的平均速度是多少?平均速率是多少?
0m/s;10m/s
速度的测量
1.打点计时器测速度
如何测量E点的瞬时速度?
D、G 两点离 E 点越近,算出的平均速度越接近 E 点的瞬时速度
速度的测量
①光电门
②频闪照相
与打点计时器求速度方法相同
③速度传感器
直接读瞬时速度
2.其他测速度方法
另外,还常用的超声波、激光、红外线等测速
速度—时间图像(v−t图像)
v/(m/s)
v−t图像可获取的信息:
(1)物体在某一时刻的速度(含大小和方向);
(2)物体在某段时间速度变化量;
(3)物体运动情况(运动方向、运动快慢);
v>0(即图像在t轴上方),沿正方向运动;反之,沿负方向运动。
匀速直线运动的v−t图象是一条平行于时间轴的直线
v−t图像是一条倾斜的直线,表示匀变速直线运动
速度—时间图像(v−t图像)
速度图线与t轴所围成图形的“面积”的值等于物体的位移。
O
v
t
t1
t2
O
v
t
t1
v0
“面积”在时间轴上方为正,表示位移为正;反之为负。
小球从空中某处由静止开始下落,与水平地面碰撞后上升到空中某一高度,此过程中小球速度随时间变化的关系如图所示,则( )
A.整个过程中小球的路程为1.0m
B.整个过程中小球的位移为1.0m
C.小球开始下落处离地面的高度为1.0m
D.整个过程中小球的平均速率为1m/s
学以致用
A
学以致用
BCD
(多选)对速度的定义式 ,以下叙述正确的是( )
A.物体做匀速直线运动时,速度v与运动的位移Δx成正比,与运动时间Δt 成反比
B.速度v的大小与运动的位移Δx和时间Δt都无关
C.此速度定义式适用于任何运动
D.速度是表示物体运动快慢及方向的物理量
学以致用
下列所说的速度中,哪些是平均速度?哪些是瞬时速度?
(1)百米赛跑的运动员以9.5m/s的速度冲过终点线;
(2)经过提速后列车的速度达到 150km/h;
(3)由于堵车,车在隧道内的速度仅为 1.2m/s;
(4)返回地面的太空舱以8m/s的速度落入太平洋中;
(5) 子弹以800m/s的速度撞击在墙上。
(3)平均速度
(1)(2)(4)(5)瞬时速度
学以致用
某人爬山,从山脚爬上山顶,然后又从原路返回到山脚,上山的平均速率为v1,下山的平均速率为v2,则往返的平均速度的大小和平均速率分别是( )
B
学以致用
AC
(多选)如图甲所示是一种速度传感器的工作原理图,在这个系统中B为一个能发射超声波的固定小盒子,工作时小盒子B向匀速直线运动的被测物体发出短暂的超声波脉冲,脉冲被运动的物体反射后又被小盒子B接收,从小盒子B发射超声波开始计时,经Δt时间再次发射超声波脉冲,图乙是连续两次发射的超声波的x﹣t图像。则下列说法正确的是( )
A.超声波的速度为
B.超声波的速度为
C.物体的速度为
D.物体的速度为
谢谢大家
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