2022-2023年人教版(2019)新教材高中物理必修1 第1章运动的描述1.3位置变化快慢的描述-速度(2)课件

第一章运动的描述3.位置变化快慢的描述——速度怎样表示汽车的运动快慢？如何比较物体运动快慢呢？方法二：方法一：x/mx/m位移相同时间短、运动快x/mx/m时间相同位移长、运动快t1t2x1x2思考：当位移不同,时间也不同,怎么比较运动快慢？这一比值可以描述运动的快慢,我们称之为速度.一、速度1.定义：位移与发生这个位移所用时间的比值.2.定义式为：3.物理意义：描述物体运动的快慢.4.单位：国际单位制为m/s或m•s-1其他单位：km/h或km•h-1路程比时间还是位移比时间？哪个更有意义？(1)计算速度时为什么不用路程比时间？事例：兄弟二人同时由学校出发回家.哥哥步行走近路,弟弟骑车绕道而行,结果他们同时到达.他们二人相比,谁快些？【小组讨论】Δx越大,v越大吗？(3)速度有方向吗？两辆汽车从某地沿着一条平直的公路出发,速度的大小都是20m/s,他们的运动情况完全相同吗？不一定——可能是背道而驰速度仅指出大小是不够的,还必须指明_____.速度是_____,方向是_______________.方向矢量物体运动的方向(2)比值定义法：v与Δx、Δt没有决定关系【例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解题关键：1.速度是矢量,既有大小又有方向；2.速度表示运动快慢,不表示运动多远.1.物理意义：描述物体在∆t时间内运动的平均快慢程度,是粗略描述物体运动快慢和方向的物理量.二、平均速度2.定义：运动物体在一段时间内通过的位移Δx和所用时间t的比值叫做这段位移(或这段时间)内的平均速度.3.定义式：4.平均速度是矢量,其方向：与物体的位移方向相同三、瞬时速度：Δt→0x/m0Δxv=——ΔtΔx_引入概念：可以设想,如果Δt取得小一些,物体在Δt这样一个较小的时间内,速度变化很小.Δt越小,速度变化就越小.当Δt非常非常小时,速度变化就可以忽略不计,可认为在这极短的时间Δt内做匀速直线运动,此时,用由时刻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,我们就把叫作物体在时刻t的瞬时速度,其定义式：瞬时速度：1.物理意义：精确描述物体在某一时刻或某一位置的运动快慢和方向.2.定义式：3.瞬时速度是矢量,其方向：与物体经过某一位置时的运动方向相同.一般没有特殊指出,提到速率时指的是瞬时速率.瞬时速率：瞬时速度的大小.汽车速度表平均速度与瞬时速度的区别与联系：【例2】（多选）下列关于瞬时速度的说法中正确的是()A.瞬时速度可以精确地描述运动的快慢,但不能反映物体运动的方向B.瞬时速度可以看做物体在一段非常非常短的时间内的平均速度C.瞬时速度的方向与位移的方向相同D.物体在某段时间内的瞬时速度都为零,则该物体在这段时间内静止BD四、平均速率定义：物体运动的路程与所用时间的比值.表达式：说明：（1）平均速率是一个标量,只考虑运动的快慢,不考虑方向的问题（2）切记:平均速率和平均速度是两个完全不同的概念.只有在单向直线运动中,平均速率才是平均速度的大小！区分：平均速度和平均速率在单向直线运动中大小相等五、实验：测量纸带的平均速度和瞬时速度1、测量原理测量某一位置的瞬时速度,可以取包含这一位置在内的一小段位移△x,测出这一段位移内的平均速度,用这个平均速度代表纸带经过该位置的瞬时速度.2、应用到的公式：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（可先统一测量点到起始测量点O之间的距离）,读数时应估读的毫米的下一位1.测位移△t＝?2、测时间计时点△t＝?计数点如何测出E点的瞬时速度？DFDFDF原则：准确性可行性0123△x0△x1△x2△x3拓展：测量瞬时速度的装置【例3】如图所示,打点计时器所用电源的频率为50Hz,某次实验中得到的一条纸带,及毫米刻度尺测量情况如图所示,纸带在A、C间的平均速度_____m/s,在A、D间的平均速度为_______m/s,B点的瞬时速度更接近于______m/s.0.350.350.42六、速度时间图象(v-t图像)在平面直角坐标系中,纵轴表示速度,横轴表示时间；描述速度随时间变化关系的图象,叫速度时间图象.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）作图用图像表示速度是折线,还是曲线（拟合）？？应用速度v-t图像平均速度瞬时速度速率知晓每一时刻的瞬时速度判断加速还是减速两线相交瞬时速度相同矢量标量1.短跑运动员在100m的竞赛中,测得他5s末的速度是8.7m/s,10s末到达终点的速度为10.3m/s,此运动员在这100m中的平均速度的大小是（）A.9.5m/sB.10.3m/sC.9m/sD.10m/sD2．（多选）甲、乙两车沿平直公路从某地同时同向驶向同一目的地,甲车在前一半时间内以速度v1作匀速运动,后一半时间内以速度v2作匀速运动；乙车在前一半路程中以速度v2作匀速运动,后一半路程中以速度v1作匀速运动,下列判断正确的是：（）A．如果v1＞v2,甲车先到达目的地B．如果v1＞v2,乙车先到达目的地C．如果v1＜v2,甲车先到达目的地D．如果v1＜v2,乙车先到达目的地AC3.一质点沿直线Ox方向做变速运动,它离开O点的距离x随时间t变化的关系为x＝(5＋2t3)m,它的速度v随时间t变化的关系为v＝6t2(m/s),该质点在t＝2s时的速度和t＝2s到t＝3s时间内的平均速度的大小分别为(　　)A．12m/s　39m/sB．24m/s　38m/sC．12m/s　19.5m/sD．24m/s　13m/s【解析】选B.由v＝6t2(m/s)得,当t＝2s时,v＝24m/s；根据质点离开O点的距离随时间变化的关系为x＝(5＋2t3)m得：当t＝2s时,x2＝21m,t＝3s时,x3＝59m；则质点在t＝2s到t＝3s时间内的位移Δx＝x3－x2＝38m,平均速度,故选B.【解题技巧】求平均速度的三步走4.如图所示,气垫导轨上滑块经过光电门时,其上的遮光条将光遮住,电子计时器可自动记录遮光时间Δt,测得遮光条的宽度为Δx,用近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度.为使更接近瞬时速度,正确的措施是()A.换用宽度更窄的遮光条B.提高测量遮光条宽度的精确度C.使滑块的释放点更靠近光电门D.增大气垫导轨与水平面的夹角A5.下图是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带.（1）已知打点计时器电源频率为50Hz,则纸带上打相邻两点的时间间隔为______s.（2）A、B、C、D是纸带上四个计数点,每两个相邻计数点间有四个点没有画出.从图中读出A、B两点间距s=______cm.（3）C点对应的速度是______m/s；(结果保留三位有效数字)0.020.700.100