资源简介

(共36张PPT)
第3节
位置变化快慢的描述——速度
第一章
运动的描述
新高考教学设计
平均速度和瞬时速度
速度-时间图像
教
学
流
程
速度
测量纸带的平均速度和瞬时速度
【复习回答】
1、区分位移和路程
2、位置
位置变化（量）=位移
状态
过程
第一章
运动的描述
第3节
位置变化快慢的描述——速度
情景引入
问题
生活和科学研究中经常需要知道物体运动的快慢和方向，你记得初中是怎样描述物体运动的快慢的吗？运动员在比赛中不同时段，运动的快慢一样吗？
？
下表中有四种运动物体，你是如何比较A和B、B和D、B和C的运动快慢的？
物理情境
初位置/m
经过时间/s
末位置/m
A、自行车沿平直道路行驶
0
20
100
B、运动员参加百米赛跑
0
10
100
C、火车沿平直轨道行驶
500
30
1250
D、飞机在天空中直线飞行
500
10
2500
下表中有四种运动物体，你是如何比较A和B、B和D、B和C的运动快慢的？
物理情境
初位置/m
经过时间/s
末位置/m
△x
位移/m
A、自行车沿平直道路行驶
0
20
100
B、运动员参加百米赛跑
0
10
100
C、火车沿平直轨道行驶
500
30
1250
D、飞机在天空中直线飞行
500
10
2500
比较A和B，通过相同位移，所用时间越短，运动的越快
B快
100
100
750
2000
下表中有四种运动物体，你是如何比较A和B、B和D、B和C的运动快慢的？
物理情境
初位置/m
经过时间/s
末位置/m
△x
位移/m
A、自行车沿平直道路行驶
0
20
100
B、运动员参加百米赛跑
0
10
100
C、火车沿平直轨道行驶
500
30
1250
D、飞机在天空中直线飞行
500
10
2500
比较B和D，通过相同的时间，所用的位移越大，运动的越快
D快
100
100
750
2000
下表中有四种运动物体，你是如何比较A和B、B和D、B和C的运动快慢的？
物理情境
初位置/m
经过时间/s
末位置/m
△x
位移/m
△x
/t
A、自行车沿平直道路行驶
0
20
100
100
B、运动员参加百米赛跑
0
10
100
100
C、火车沿平直轨道行驶
500
30
1250
750
D、飞机在天空中直线飞行
500
10
2500
2000
比较B和C
C快
5
10
25
200
可比较它们的位移与所用时间的比值，比值大的运动得快
【问题1】
什么是速度？
阅读课本P19“速度”这部分内容并思考：
【问题2】
速度用公式怎样表示？
【问题3】
速度的单位是什么？
【问题4】
速度是矢量还是标量？如果速度是矢量，它的方向如何确定？
【问题5】
速度有什么物理意义？
物理学中用位移与发生这段位移所用时间之比表示物体运动的快慢，这就是速度。
速度通常用字母v表示，如果在时间△t内物体的位移是△x，它的速度就可以表示为：
一、速度
第一章
运动的描述
第3节
位置变化快慢的描述——速度
新课教学
在国际单位制中，速度单位是米每秒，符号是m/s(或m?s-1
)。
常用的单位还有千米每时(km/h或km?h-1
)，厘米每秒(cm/s或cm?s-1
)等。
速度是矢量，它既有大小，又有方向。
速度的方向（物体运动的方向）和位移方向相同。
一、速度
第一章
运动的描述
第3节
位置变化快慢的描述——速度
新课教学
速度的物理意义：表示物体运动的快慢，即物体位置变化的快慢。
速度的大小在数值上等于单位时间内的位移大小
位移变化率
初中时曾经学过“速度”这个物理量，我们今天学习的“速度”跟初中学习的“速度”一样吗？
初中：速度是路程除以时间，只强调大小，不强调方向
高中物理中，强调速度是矢量，它不仅有大小，而且有方向
两辆汽车从某地出发，速度大小都是20m/s，他们的运动情况完全相同吗？
——
可能是背道而驰
！！
思考
体会：速度（运动情况）仅指出大小是不够的，
还必须具有______
方向
两物体的速度分别是v1=2m/s，v2=-3m/s，则他们的大小关系为v1>v2
判断
速度的正负号代表方向！
讨论
△x
越大，v越大吗？
速度的大小与时间和位移都有关系
当两种物体运动时间相同时，位移越大，速度越大
物理情境
初位置/m
经过时间/s
末位置/m
△x
位移/m
v
A、自行车沿平直道路行驶
0
20
100
100
B、运动员参加百米赛跑
0
10
100
100
C、火车沿平直轨道行驶
500
30
1250
750
D、飞机在天空中直线飞行
500
10
2500
2000
5m/s
10m/s
25m/s
200m/s
平均速度
请计算一下上面四个物体的速度：
百米赛跑中运动员的运动快慢一直一样吗？
NO！
物体在某一段时间内，运动的快慢通常是变化的。所以，由
求得的速度v，表示的只是物体在时间△t内运动的平均快慢程度，叫作平均速度。
二、平均速度
第一章
运动的描述
第3节
位置变化快慢的描述——速度
新课教学
思考：平均速度描述物体在一段时间内运动的平均快慢程度及方向。
那么，怎样描述物体在某一时刻运动的快慢和方向呢？
物理意义：粗略描述物体在某一段时间内（某一段位移内）的平均运动快慢。
当?ｔ非常非常小时所得平均速度就可近似认为质点在A处的瞬时速度
瞬时速度：运动物体在某一时刻（或某一位置）的速度。
x/m
A
△t1
x/m
A
△t2
讨论某同学100米跑记录中，要想知道他的起跑速度，现在知道前10
m的平均速度、前8
m的、前2m内的，最初1m内的平均速度，哪个速度比较接近起跑时的速度呢？
x/m
A
△t3
x/m
A
△t4
v1
v2
v3
v4
2
4
6
8
10
瞬时速度的定义
第一章
运动的描述
第3节
位置变化快慢的描述——速度
新课教学
如果△t取得小一些，物体在△t这样一个较小的时间内，运动快慢的差异就不会太大。△t越小，运动快慢的差异越小，当△t非常非常小时，运动快慢的差异可以忽略不计，此时，我们就把
叫作物体在t时刻的瞬时速度。
△t→0
物理意义：可以准确的描述物体的某一时刻或某一位置运动的快慢．
瞬时速度是矢量，其方向与物体经过某位置时的运动方向相同
对运动快慢发生变化的物体，其平均速度和瞬时速度一般是不同的，有没有平均速度和瞬时速度相同的运动？
匀速直线运动是瞬时速度保持不变的运动，在匀速直线运动中平均速度和瞬时速度相等
瞬时速度的大小叫作速率。汽车速度计不能显示车辆运动的方向，它的示数实际是汽车的速率。日常生活中说道的“速度”，有时是指速率，要根据上下文判断。
1.物体的瞬时速度总为零。则平均速度一定为零
判断
2.物体的平均速度为零。则物体一定处于静止状态
√
×
第一章
运动的描述
第3节
位置变化快慢的描述——速度
新课教学
【例1】
下面描述的几个速度中，属于平均速度的是(　　)
A．子弹以790
m/s的速度击中目标
B．信号沿动物神经传播的速度大约为10
m/s
C．汽车上速度计的示数为80
km/h
D．足球以20
m/s的速度飞入球门
典例讲解
【答案】B
【解析】790
m/s是击中目标时刻的瞬时速度；信号沿动物神经传播是在一个过程内的平均速度；汽车速度计上显示的是瞬时速度；足球飞入球门的速度是瞬时速度。
第一章
运动的描述
第3节
位置变化快慢的描述——速度
新课教学
【例2】
一个运动员在百米赛跑中，50
m处的速度是6
m/s，16
s末到达终点时的速度为7.5
m/s，则整个赛跑过程中他的平均速度的大小是(
)
A.6
m/s
B.6.25
m/s
C.6.75
m/s
D.7.5
m/s
典例讲解
【答案】B
第一章
运动的描述
第3节
位置变化快慢的描述——速度
新课教学
【例2】
(多选)如图所示，一人骑自行车晨练，由静止开始沿直线运动，她在第1
s内、第2
s内、第3
s内、第4
s内通过的位移分别为1
m、2
m、3
m、4
m，则(　　)
A．她在4
s末的瞬时速度为4
m/s
B．她在第2
s内的平均速度为2
m/s
C．她在4
s内的平均速度为2.5
m/s
D．她在1
s末的速度为1
m/s
典例讲解
【答案】BC
【解析】由
可得该人在第2s内的平均速度为2m/s,选项B正确；前4s内的平均速速为
m/s=2.5m/s,C正确；因无法确定该人的瞬时速度，选项A、D均错误。
平均速度=位移/时间
平均速率=路程/时间
问：平均速度的大小是否也叫平均速率呢？
在单向直线运动中大小相等
不是
瞬时速度的大小叫速率
矢量
标量
思考
第一章
运动的描述
第3节
位置变化快慢的描述——速度
新课教学
【例3】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，求往返的平均速度的大小和平均速率.
【答案】0；
【解析】平均速度是位移与时间的比值，由于此人爬山往返一次，位移为零，平均速度等于=0；而平均速率是路程与时间的比值，由于此人往返一次，路程为山脚到山顶距离的2倍，平均速率
：
★思考与讨论
1)打点计时器打出的纸带可以记录哪些信息?
位移Δx
和
时间
Δt
2)进而可以计算出什么物理量?
速度
0
1
2
3
4
测量平均速度
用手拉通过打点计时器的纸带时，纸带运动确定时间内的位移就被记录下来，据此可以计算纸带运动的速度。
图1.3-2是打点计时器打出的一条纸带示意图。若想计算实验时运动纸带在D、G两点的平均速度，只需测出D、G间的位移
和所用时间
，就可以算出平均速度：
三、实验：测量纸带的平均速度和瞬时速度
第一章
运动的描述
第3节
位置变化快慢的描述——速度
新课教学
图
1.3-2
计算每隔01s的平均速度纸带示意图
每隔0.1s(或更短)计算一次平均速度。
1.
在图1.3-2中选取纸带上一点为起始点0，后面每5个点取一个计数点，分别用数字1,2,3，...标出这些计数点；
2.
测量各计数点到起始点0的距离x,记录在表1中；
3.
计算两相邻计数点间的位移
，同时记录对应的时间
；
4.
根据
和
计算纸带在相邻计数点间的平均速度
。
表1
手拉纸带的位移和平均速度
第一章
运动的描述
第3节
位置变化快慢的描述——速度
新课教学
位置
0
1
2
3
4
...
x/m
/m
/s
/(m/s)
测量瞬时速度
下面考虑如何测量图1.3-2中E点的瞬时速度。
E点在D、G两点之间，D、G两点间的平均速度也可以求出。
如果不要求很精确，用这个平均速度粗略地代表E点的瞬时速度，
也未尝不可，如果把包含E点在内的间隔取得小一些，例如取图
1.3-3中的DF线段，那么经过D、F两点所用的时间
就会变短，
用两点间位移
和时间
算出的平均速度代表纸带在E点瞬时速度，
就会精确一些。D、F两点离E点越近，算出的平均速度越接近E点
的瞬时速度。
第一章
运动的描述
第3节
位置变化快慢的描述——速度
新课教学
图1.3-3
计算每隔0.06s的平均速度纸带示意图
D、F两点间的距离过小，测量误差会增大。所以实际测量过程中要根据需要及所用仪器的情况，在要测量的点附近选取合适的位移和时间。请考虑此实验中产生误差的原因。
思考：此实验中产生误差的原因有哪些？
第一章
运动的描述
第3节
位置变化快慢的描述——速度
新课教学
请根据上述测量瞬时速度的方法，计算上节实验中纸带上各级计数点的瞬时速度。
每隔0.06s计算一次速度。
1.
从纸带起始点0算起，后面每3个点取一个计数点；
2.
测量各计数点到起始点0的距离x,记录在表2中；
3.
计算两相邻计数点间的位移
，同时记录对应的时间
；
4.
根据
和
算出的速度值就可以代表在
这一区间内任意一点的瞬时速度。
将算出的各计数点的速度值记录在表2中。
表2
手拉纸带各计数点的瞬时速度
位置
0
1
2
3
4
...
x/m
/m
/s
/(m/s)
如何测出E点的瞬时速度？
D
F
D
F
D
F
原则：准确性
可行性
例1：在用打点计时器(电源频率为50
Hz)研究物体做初速度为零的直线运动的某次实验中，纸带的记录如图所示，图中前几个点模糊，因此从A点开始每5个点取一个计数点，求AE段与BD段的平均速度。
1、练习使用打点计时器测量平均速度
例2：如图所示，是一条利用打点计时器打出的纸带，0、1、2、3、4、5、6是七个计数点，每相邻两个计数点之间还有四个点未画出，各计数点到0的距离如图所示。求出2、3、4、5各计数点的瞬时速度，并说明纸带的运动情况。
计数点
2
3
4
5
速度（m/s）
0.70
0.40
0.61
0.69
第一章
运动的描述
第3节
位置变化快慢的描述——速度
新课教学
四、速度—时间图像
物体运动的速度随时间变化的情况可以用图来直观表示。以时间t横轴，速度v为纵轴，坐标中的图像为速度—时间图像或v-t图像。
看课本P22，图1.3-4
回答甲、乙、丙哪一个图更为合理？
回答课本P24，第二题
第一章
运动的描述
第3节
位置变化快慢的描述——速度
新课教学
四、速度—时间图像
思考：如下图是一个物体运动的v-t图象，从以下三个方面说明它的速度是怎样变化的．
(1)物体是从静止开始运动还是具有一定的初速度？
(2)运动的方向是否变化？
(3)速度的大小是否变化？怎样变化？
【答案】（1）具有一定的初速度；（2）运动方向在t3时刻发生变化；（3）0~t1时间段内，速度均匀增大；t1~t2时间段内，速度不变；t2~t3时间段内，速度均匀减小；t3时刻后，速度反向均匀增加。
?每个人的心灵深处都有着只有他自己理解的东西。
对具有高度自觉与深邃透彻的心灵的人来说，痛苦与烦恼是他必备的气质。
在一切创造物中间没有比人的心灵更美、更好的东西了。
唯有心灵能使人高贵。所有那些自命高贵而没有高贵的心灵的人，都像块污泥。
一个人只要他有纯洁的心灵，无愁无恨，他的青春时期，定可因此而延长。
能充实心灵的东西，乃是闪烁着星星的苍穹，以及我内心的道德律。
你的心灵常常是战场。在这个战场上，你的理性与判断和你的热情与嗜欲开战。
无所事事并非宁静，心灵的空洞就是心灵的痛苦。

展开更多......

收起↑