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第一章 运动的描述
第3节 位置变化快慢的描述——速度 第1课时
1.理解物体运动的速度。知道速度的意义、符号、单位、矢量性。
2.理解平均速度和瞬时速度的意义，会用公式计算物体运动的平均速度。
3.能理解平均速度﹑瞬时速度和平均速率的区别与联系。
怎样比较不同交通工具运动的快慢？
运行中的高铁
飞行的国产大飞机
航行中的客轮
改装的牛车
位移(m)
100
100
2000
1500
初位置(m) 经过时间(s) 末位置(m)
A.牛拉车沿平直道路行驶 0 40 100
B.轮船沿直线航道行驶 0 10 100
C.飞机在天空直线飞行 500 10 2500
D.高铁沿平直轨道行驶 500 20 2000
以下有四个物体，请比较它们运动的快慢程度:
相同位移，比较时间
相同时间，比较位移
不同时间，不同位移，怎么比较？
2.速度的定义：位移与发生这段位移所用时间之比。
3.速度的定义式：
4.速度的单位：国际单位制单位是米每秒符号是.
常用单位：千米每时)、厘米每秒)
1.速度的物理意义：表示物体运动的快慢。
知识点一：速度
A
B
O
1
5
cm
Δt=4s
xA=1cm
xB=5cm
O
100
500
m
Δt=10s
xC=100m
C
D
Δx= xB- xA=4cm
xD=500m
Δx = xD- xC=400m
判断汽车运动和飞机运动的快慢
知识深化
2、比值定义法
物理学中常采用两个相互关联的物理量的比值来重新定义一个新的物理量，以统一比较标准，描述一个新的物理意义，如密度、
1、速度的矢量性
速度是一个矢量，既有大小又有方向．速度的大小在数值上等于单位时间内位置变化量的大小，方向跟物体运动的方向相同
思考：两辆汽车从某地出发，速度都是20m/s，他们的运动情况完全相同吗？
可能是背道而驰 ！！
练一练
1.（多选）下列关于速度的描述中正确的是( )
A.速度描述物体运动的快慢，只有大小
B.速度是矢量，既有大小又有方向
C.速度越大，物体的位移越大
D.速度越大，物体在单位时间内的位移越大
BD
2.（多选）汽车以36km/h的速度从甲地匀速运动到乙地用了2h，如果汽车从乙地返回甲地仍做匀速直线运动用了2.5h,那么汽车返回时的速度为( )
A.-8m/s B.8m/s
C.-28.8km/h D.28.8km/h
A C
3.(多选)甲、乙两质点在同一直线上做匀速运动，取向右为正方向，甲的速度为2 m/s，乙的速度为－4 m/s，则可知( )
A.乙的速度大于甲的速度
B.因为＋2＞－4，所以甲的速度大于乙的速度
C.这里正、负号的物理意义是表示质点的运动方向
D.若甲、乙两质点同时由同一点出发，则10 s后甲、乙相距60 m
CD
1.平均速度：
定义：物体在时间Δt内运动的平均快慢程度。运动物体的位移Δx与发生这段位移所用时间Δt的比值。
公式：
物理意义：粗略描述物体在时间Δt内运动的快慢和方向。
平均速度是矢量，既有大小又有方向。
方向：与Δx的方向相同，由初位置指向末位置。
知识点二：平均速度和瞬时速度
求平均速度必须指明是求哪段时间（或哪段位移）的平均速度。
Δx与Δt的同一性和对应性
例：做单向直线运动的一辆自行车在第一个5s内的位移为10m，第二个5s内的位移为15m，第三个5s内的位移为12m，第四个5s内的位移为15m。请分别求出它在每个5s内的平均速度以及这20s内的平均速度 第二个5s内的运动情况和第4个5s内的运动情况一定完全一样吗？
v1=2m/s；v2=3m/s；v3=2.4m/s；v4=3m/s；v=2.6m/s
一个运动员在标准运动场(周长为400米)完成400米项目，比赛用时1分10秒，这个过程中平均速度为多少？如何表示运动员在这个过程中运动的快慢呢？
平均速率——路程与所用时间的比值
2.平均速率
思考讨论：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？
t
（t＋Δt ）
可用时刻 t 到 t ＋Δt 一小段时间内的平均速度 来代替时刻 t 物体的速度，Δt 越小，运动快慢的差异就越小。当 Δt 非常非常小时，运动快慢的差异可以忽略不计，就可认为是t时刻的速度。
Δx
3.瞬时速度
（1）定义：物体经过某一位置或在某一时刻的运动快慢程度就是瞬时速度。
（2）物理意义：瞬时速度精确地描述了物体运动的快慢。
（3）瞬时速度是矢量，既有大小又有方向。
方向：与物体在某一时刻或某一位置的运动方向相同。
大小：叫做瞬时速率、即时速率，简称速率。
（4）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，平均速度与瞬时速度相等。
汽车
电动车
高铁
下面速度计中显示的速度值指的是什么？你能从中看出物体是向哪个方向运动的吗？
4.速率：即瞬时速度的大小，是标量，没有方向。
一般的速度计显示的是速率。
平均速度 瞬时速度 平均速率 瞬时速率
定义
方向
意义
对应
有方向
矢量
运动质点的位移与时间的比值
运动质点在某一时刻（或位置）的速度
瞬时速度的大小
运动质点的路程与时间的比值
有方向
矢量
无方向
标量
无方向
标量
精确描述物体运动的快慢
某段时间（或位移）
精确描述物体运动的快慢
粗略描述物体运动的快慢
粗略描述物体运动的快慢
某一时刻（或位置）
某段时间（或路程）
某一时刻（或位置）
一、速度
1.定义：
2.公式：
3.单位：
4.物理意义
二、平均速度与瞬时速度
物体运动的位移与发生这段位移所用时间之比。
v=
m/s、km/h、cm/s
1.平均速度
3.瞬时速度
2.平均速率
4.瞬时速率
第3节 课时2 速度的测量 v-t图像
第一章 运动的描述
中国作为世界四大文明古国之一，发明计时器的历史很悠久。从古至今你知道哪些计时器？
曰咎
摆钟
秒表
手表
原子钟
如何测量速度呢？
1.学会用打点计时器测量物体的速度。
2.能利用v-t图象分析实验数据，描述物体的运动。
知识点一：用打点计时器测量物体的速度
(1)实验器材
电磁打点计时器(或电火花计时器)、纸带、刻度尺、导线、复写纸片、低压交流电源(频率是50 Hz,电火花计时器使用220 V交流电源,频率也为50 Hz)
(2)实验步骤
①把电磁打点计时器固定在桌子上,纸带穿过限位孔,把复写纸套在定位轴上,并且压在纸带上面。
②把电磁打点计时器的两个接线柱接到8V的低压交流电源上。
1.用打点计时器测量物体的速度
③接通电源开关,用手水平拉动纸带,使它在水平方向上运动,纸带上就打下一系列点。随后立即关闭电源。
④取下纸带,从能看得清的某个点开始(起始点),往后数出若干个点,如果共有n个点,那么n个点的间隔数为n-1个,则纸带的运动时间Δt=(n-1)×0.02 s。
⑤用刻度尺测量出从起始点到第n个点间的距离Δx。
⑥利用公式v=计算出纸带在这段时间内的平均速度。
⑦如图是实验得到的一条纸带，用刻度尺测量包含某点在内的两点间的距离记录在下面表格中,计算出平均速度,用来替代该点的瞬时速度。
位置 0 1 2 3 4 5 …
x/m
Δx/m
Δt/s
v/(m·s-1)
(3)注意事项
①实验前，应将打点计时器固定好，以免拉动纸带时晃动，并要先轻轻试拉纸带，应无明显的阻滞现象。
②使用计时器打点时，应先接通电源，待打点计时器打点稳定后再拉动纸带。
③手拉动纸带时速度应快一些，以防点迹太密集。
④使用电火花计时器时，应注意把纸带正确穿好，墨粉纸盘位于纸带上方；使用电磁打点计时器时，应让纸带穿过限位孔，压在复写纸下面。
⑤使用电磁打点计时器时，如打出点较轻或是短线，应调整振针距复写纸的高度。
⑥打点计时器不能连续工作太长时间，打点之后应立即关闭电源。
⑦对纸带进行测量时，不要分段测量各段的位移，正确的做法是一次测量完毕(可先统一测量出各个测量点到起始测量点O之间的距离)。读数时应估读到毫米的下一位。
(4)误差分析
①利用平均速度来代替计数点的瞬时速度造成系统误差。为减小此种误差，应取以计数点为中心的较小位移Δx来求平均速度。
②测量计数点间的位移x带来误差。减小此误差的方法是一次测量完成，即一次测出各计数点到起始计数点O的距离，再分别计算出各计数点间的距离。
③作v-t图象不用坐标纸、尺子，坐标单位选定的不合理，作图粗糙带来误差。
某同学在用打点计时器测速度的实验中,用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况,在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点。相邻计数点间的距离如图所示,每两个相邻的计数点之间的时间间隔为0.1 s。(本题计算结果均保留3位有效数字)
练一练
(1)在实验中,使用打点计时器时应先　　　 再　　　　 (填“释放纸带”或“接通电源”)。
(2)每两个计数点间还有　　　　个点没有标出。
(3)试根据纸带上各个计数点间的距离,每隔0.1 s测1次速度,计算出打下B、C、D 3个点时小车的瞬时速度,并将各个速度值填入下表。
计数点 B C D E F
速度/(m·s-1) 0.640 0.721
接通电源
释放纸带
4
0.400
0.479
0.560
(4)将B、C、D、E、F各个时刻的瞬时速度标在下面的直角坐标系中,并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线。
知识小结
1.求解平均速度
根据v= ,求出任意两点间的平均速度。两点间的位移Δx可以用刻度尺测量出,Δt为两点间的间隔数与单个时间间隔0.02 s的乘积。如图所示,将打好点的纸带从能够看清的某个点开始,往后数出若干个点,比如共数出n个点,用刻度尺测出第一个点到第n个点的距离Δx,并算出这n个点的时间间隔,则平均速度,其中T=0.02 s。
知识小结
2.粗略计算瞬时速度
当一段位移Δx对应的时间Δt很小时,我们可用这段时间内的平均速度来表示Δt中某一时刻的瞬时速度。如图所示, 可以大致表示C点的瞬时速度,即vC= ,A、B两点离C点越近,算出的平均速度越接近于C点的瞬时速度。然而A、B两点距离过小时,测量误差会增大,所以应根据实际情况选取这两个点。
2.利用光电门测瞬时速度
3.利用频闪照相分析计算物体的速度
看课本P22，图1.3-4 回答甲、乙、丙哪一个图更为合理？
知识点二：速度—时间图像
（1）图像特点：直观
（2）常用作图法（1）描点作图（2）据函数关系式作图
（3）作图步骤 （1）建系 （2）描点 （3）作图
（4）速度－时间图像
少了什么？
手是如何画线的？
1.绘制v-t图像
2.认识图象
v－ｔ图象是反映物体速度随时间变化的规律，横轴表示时间，纵轴表示速度．
① 匀速直线运动的速度图象是一条平行于时间轴的直线．
②变速直线运动的速度图象随时间而变化
Ｏ
v
ｔ
①
②
3.理解图象
若图象位于时间轴的上方,表示物体运动方向与正方向相同；
位于时间轴下方,表示物体运动方向与正方向相反。
Ｏ
v/m﹒s-1
ｔ/s
①
②
Ｏ
v
ｔ
vo
8
-8
4.应用图线
(1).确定某时刻的速度
(2).判断运动性质(静止、匀速、变速)
(3).判断运动的方向(正方向、负方向)
Ｏ
v
ｔ
t1
v1
1.测量物体的平均速度和瞬时速度
2.通过分析v-t图象描述物体的运动
实验步骤
注意事项
误差分析
(1).绘制v-t图像
(2).认识图象
(3).理解图象
(4).应用图线

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