高中物理必修一第一章第三節(jié)運動的描述速度

高中物理必修一第一章第三節(jié)運動的描述速度優(yōu)秀課件第一頁，共五十九頁，2022年，8月28日思考導學：

1、生活中是如何比較物體運動快慢的？請舉例說明。如何比較呢？第二頁，共五十九頁，2022年，8月28日分析討論：比較它們運動的快慢初位置/m經(jīng)過時間/s末位置/mΔx/ΔtA自行車沿平直公路行駛020100B公共汽車沿平直公路行駛010100C火車沿平直軌道行駛500301250D飛機在天空直線飛行5003029005102580第三頁，共五十九頁，2022年，8月28日歸納總結：如何判斷誰運動的快?方法二：時間t相同，比較位移s的大小。方法一：位移s相同，比較時間t的大小。辦法：以單位時間作為標準，比較在單位時間內的位移。結論：可以用單位時間內的位移來描述物體運動的快慢。第四頁，共五十九頁，2022年，8月28日第五頁，共五十九頁，2022年，8月28日4．速度是矢量速度既有大小又有方向，速度的大小等于位移與發(fā)生這段位移所用時間的比值，速度的方向也就是物體運動的方向．5．速度的單位國際單位制中，速度的單位是“米每秒”，符號是“m/s”．速度的單位除了“米每秒”外還有一些常用的單位：千米每時(km/h或km·h－1)、厘米每秒(cm/s或cm·s－1)第六頁，共五十九頁，2022年，8月28日第七頁，共五十九頁，2022年，8月28日你了解以下物體的速度嗎您會形容物體運動快慢嗎？第八頁，共五十九頁，2022年，8月28日2.（雙選）（2010·湛江高一檢測）下列關于速度的說法正確的是（）A.速度是描述物體位置變化的物理量B.速度方向就是物體運動的方向C.位移方向和速度方向不一定相同D.勻速直線運動的速度方向是可以改變的【解析】選B、C.速度是描述物體運動快慢的物理量，速度方向就是物體運動的方向，A錯誤，B正確；只有在單向直線運動中速度方向一定與位移的方向相同，而在其他運動中速度方向與位移方向可能相同，也可能不同，C正確；勻速直線運動的速度方向是保持不變的，D錯誤.第九頁，共五十九頁，2022年，8月28日3.（雙選）（2010·成都高一檢測）從勻速直線運動的公式v=s/t可知()A.速度與位移成正比，與時間成反比B.速度等于位移與所用時間的比值，與時間和位移無關C.做勻速直線運動的物體的速度不隨時間或位移而變化D.做勻速直線運動的物體的速度取決于運動的位移【解析】選B、C.勻速直線運動的物體速度保持不變，與位移和時間無關，但是速度可以用位移與所用時間的比值進行計算，故A、D錯誤，B、C正確.第十頁，共五十九頁，2022年，8月28日5.（雙選）（2010·增城高一檢測）設向東的方向為正，甲、乙兩個物體的速度分別為v甲=3m/s和v乙=-5m/s，則（）A.兩個物體相距一定越來越遠B.兩個物體相距可能越來越近C.乙物體運動較快D.甲物體運動較快【解析】選B、C.速度是表示物體運動快慢的物理量，速度越大物體運動得越快，速度的正負表示物體運動的方向，不表示大小，C正確，D錯誤；兩個物體可能相向而行，也可能相背而行，故兩個物體相距可能越來越近，也可能越來越遠，A錯誤，B正確.第十一頁，共五十九頁，2022年，8月28日第十二頁，共五十九頁，2022年，8月28日第十三頁，共五十九頁，2022年，8月28日1.(雙選)（2010·廣州高一檢測）關于瞬時速度，下述說法正確的是（）A.是物體在某段時間內的速度B.是物體在某一時刻的速度C.是物體在發(fā)生某一段位移過程中的速度D.是物體通過某一位置時的速度【解析】選B、D.瞬時速度是對應于某一時刻或某一位置時的速度，而對應于某一段時間或某一段位移的速度是平均速度，故A、C錯誤，B、D正確.第十四頁，共五十九頁，2022年，8月28日2.(2010·衡水高一檢測)（5分）下面列舉的幾種速度中，指瞬時速度的是()A.某同學百米賽跑的速度是9m/sB.汽車以40km/h的速度通過飛云江大橋C.汽車經(jīng)過路標時的速度是90km/hD.子彈在槍管里的速度是400m/s【解析】選C.瞬時速度是指物體在某一時刻或某一位置的速度，故C正確；而A、B、D中的速度是物體經(jīng)過某一段位移的速度，是平均速度，因此選C.第十五頁，共五十九頁，2022年，8月28日3．平均速度與瞬時速度的關系通常所說的“速度”，往往有“平均速度”和“瞬時速度”兩個含義，實際應用中要注意根據(jù)上下文來分析、判斷“速度”的準確含義．具體地說：(1)平均速度與某一過程中的一段位移、一段時間相對應，而瞬時速度與某一位置、某一時刻相對應．(2)平均速度只能夠粗略地描述質點的運動情況；瞬時速度可以精確地描述質點的運動情況．第十六頁，共五十九頁，2022年，8月28日第十七頁，共五十九頁，2022年，8月28日(4)兩者都為矢量，但方向性不同．平均速度的方向與對應時間內位移的方向相同，而瞬時速度的方向與質點所在位置處的運動方向一致．第十八頁，共五十九頁，2022年，8月28日特別提醒：平均速度與速度的平均值是不同的，速度的平均值并不一定等于平均速度．第十九頁，共五十九頁，2022年，8月28日

方法指導

一、理解速度和速率

例1

關于速率和速度，下列說法不正確的是(

)

A．平均速率就是平均速度B．瞬時速率是指瞬時速度的大小

C．勻速直線運動中任意一段時間內的平均速度都等于其任一時刻瞬時速度

D．勻速直線運動中任何一段時間內的平均速度均相等解析

速度與速率是兩個不同的概念，且前者是矢量，后者是標量．選項A中，平均速率是路程與時間的比值，而平均速度是位移與時間的比值，一般情況下，路程是大于位移的，所以兩者大小不一定相等，而且平均速率無方向，也不同于平均速度，故選項A錯誤．選項B是瞬時速率定義表述的內容，正確．在特殊的勻速直線運動中，由于相等時間內位移相等，而且位移大小與路程也相等，所以選項C、D都正確．

答案

A第二十頁，共五十九頁，2022年，8月28日3.（5分）下列各項中物理量均屬于矢量的是()A.速度、速率B.平均速度、平均速率C.平均速度、瞬時速度D.平均速率、瞬時速率【解析】選C.速度、平均速度、瞬時速度既有大小又有方向，是矢量，速率、平均速率、瞬時速率只有大小沒有方向，是標量，故C正確.第二十一頁，共五十九頁，2022年，8月28日【典例1】（2010·韶關高一檢測）氣象臺對某次臺風預報是：風暴中心以18km/h左右的速度向西北方向移動，在登陸時，近中心最大風速達到33m/s……，報道中的兩個速度數(shù)值分別是指A.平均速度，瞬時速度B.瞬時速度，平均速度C.平均速度，平均速度D.瞬時速度，瞬時速度【思路點撥】解答本題應注意以下兩點：【解析】選A.平均速度對應的是一段時間或一段位移，而瞬時速度對應的是時刻或位置，18km/h指的是臺風向西北方向移動一段時間或一段位移的平均速度，33m/s指的是臺風登陸時刻的瞬時速度.故A正確.第二十二頁，共五十九頁，2022年，8月28日1.下列所說的速度中指平均速度的是()A.百米賽跑中，8s末的速度為12.5m/sB.百米賽跑中，50m處的速度為10m/sC.汽車在100m內的速度為8m/sD.子彈出槍口的速度為800m/s【解析】選C.瞬時速度指的是某一時刻或某一位置時的速度，而平均速度指的是某一段時間或某一段位移上的速度，其中選項A中速度為某一時刻的速度，選項B、D中速度為經(jīng)過某一位置的速度，而選項C中的速度為某一段位移內的速度，因此C正確.第二十三頁，共五十九頁，2022年，8月28日3.（雙選）有關瞬時速度、平均速度，下列說法中正確的是（）A.瞬時速度是物體在某一位置或某一時刻的速度B.平均速度等于某段時間內物體運動的位移與所用時間的比值C.做變速運動的物體，平均速度就是速度的平均值D.做變速運動的物體，平均速度是物體通過的路程與所用時間的比值【解析】選A、B.根據(jù)定義可知，瞬時速度是物體在某一時刻或某一位置的速度，平均速度是物體在某段時間內的位移與所用時間的比值，不一定等于速度的平均值，由此可知，A、B正確，C、D錯.第二十四頁，共五十九頁，2022年，8月28日4.（雙選）下列表述中，所指的速度為瞬時速度的是（）A.子彈射出槍口時的速度為800m/sB.一輛公共汽車從甲站行駛到乙站，全過程的速度為40km/hC.某段高速公路限速為90km/hD.小球在第3s內的速度為6m/s【解析】選A、C.瞬時速度對應的應該是時刻或位置，A項中對應的是槍口，是指位置，所以它是瞬時速度，故A對；對于高速公路限速為90km/h，是指任何時刻汽車的速度都不得超過90km/h，所以也是瞬時速度，故C對.B、D兩項指的都是平均速度，故B、D錯.第二十五頁，共五十九頁，2022年，8月28日7.（新題快遞）（5分）某人騎自行車沿一斜坡從坡底到坡頂，再從坡頂?shù)狡碌淄狄淮?，已知上坡時的平均速度大小為4m/s,下坡時的平均速度大小為6m/s,則此人往返一次的平均速度大小是()A.10m/sB.5m/sC.4.8m/sD.0m/s【解析】選D.此人沿斜坡往返一次的位移為0，由平均速度的定義式可知此人往返一次的平均速度大小是0m/s,故D正確.第二十六頁，共五十九頁，2022年，8月28日例：一質點沿直線運動，先以4m/s運動8s，又以6m/s運動了12m，全程平均速度是＿＿＿＿＿4.4m/s例.下面列舉的幾種速度，其中不是瞬時速度的是()A、火車以76km/h的速度經(jīng)過“深圳到惠州”這一段路程B、汽車速度計指示著速度50km/hC、城市繁華路口速度路標上標有“15km/h注意車速”字樣D、足球以12m/s的速度射向球門速度第二十七頁，共五十九頁，2022年，8月28日第二十八頁，共五十九頁，2022年，8月28日3.三個質點A、B、C的運動軌跡如圖所示，三個質點同時從N點出發(fā)，同時到達M點，下列說法正確的是()A.三個質點從N到M的平均速度相同B.B質點從N到M的平均速度方向與任意時刻瞬時速度方向相同C.到達M點的瞬時速度的值一定是A的大D.三個質點到M時的瞬時速度的值相同【解析】選A.三個質點運動的初、末位置相同，故位移相同，又時間一樣，故平均速度相同.B質點沿NM直線運動但有可能往返，故不能斷定平均速度方向與任意時刻的瞬時速度方向相同，B不對，C項無法判定.到達M時，三者瞬時速度大小無法確定.第二十九頁，共五十九頁，2022年，8月28日1．速度是矢量，既有大小又有方向，瞬時速度的大小叫速率，速率是標量．2．比較速度的大小，是指速率的比較，速度的正負號只表示運動方向．3．速度計上的數(shù)值表示速率．4．無論速度的方向如何，瞬時速度的大小總等于該時刻的速率．第三十頁，共五十九頁，2022年，8月28日③方向性：速度與速率不同，速率只反映質點的運動快慢，而速度卻反映質點運動的快慢和方向．④瞬時性：速度具有瞬時性，一般所提到的速度都是指瞬時速度，它反映物體在某一時刻(或某一位置)運動的快慢和方向．所謂勻速直線運動，實際上是指各個時刻的速度都相同．⑤相對性：變換參考系時，同一物體的速度對不同參考系而言是不相同的．第三十一頁，共五十九頁，2022年，8月28日第三十二頁，共五十九頁，2022年，8月28日特別提醒：(1)瞬時速率為瞬時速度大小，但平均速率不是平均速度大?。?2)某一運動過程中，瞬時速率可能大于平均速率，也可能小于或等于平均速率．第三十三頁，共五十九頁，2022年，8月28日1．位移—時間圖象(x－t圖象)在平面直角坐標系中，用橫軸表示時間t，用縱軸表示位移x，如圖所示，根據(jù)給出(或測定)的數(shù)據(jù)，作出幾個點的坐標，用直線將幾個點連起來，則這條直線就表示了物體的運動特點．這種圖象就叫做位移—時間圖象，簡稱位移圖象．如圖為自行車從初始位置開始，每經(jīng)過5s的位移都是30m的x－t圖象．第三十四頁，共五十九頁，2022年，8月28日2．根據(jù)x－t圖象分析物體的運動(1)由x－t圖象可以確定物體各個時刻所對應的位置和物體發(fā)生一段位移所需要的時間．(2)若物體做勻速直線運動，則x－t圖象是一條傾斜的直線，直線的斜率表示物體的速度．斜率的大小表示速度的大小，斜率的正、負表示物體的運動方向，如圖中的a、b所示．(3)若x－t圖象為平行于時間軸的直線，表明物體處于靜止狀態(tài)．如圖中的c所示．(4)縱截距表示運動物體的初始位置，圖中所示a、b物體分別是從原點、原點正方向x2處開始運動．(5)圖線的交點表示相遇，如圖所示中的交點表示a、b、c三個物體在t1時刻在距原點正方向x1處相遇特別提醒：(1)x－t圖象只能用來描述直線運動．(2)x－t圖象表示的是位移x隨時間t變化的情況，絕不是物體運動的軌跡．第三十五頁，共五十九頁，2022年，8月28日

三、利用x－t圖象分析物體的運動

例3

圖3－4所示是做直線運動的甲、乙兩物體相對于同一參考系的位移一時間(x－t)圖象，下列說法錯誤的是(

)

A．甲啟動的時刻比乙早t1s

B．當t＝t2時，兩物體相遇

C．當t＝t2時，兩物體相距最遠

D．當t＝t3時，兩物體相距x0m

解析

甲從t＝0時刻開始出發(fā)，乙在0～t1這段時間內保持靜止，故甲比乙早出發(fā)的時間為t1s，選項A正確．當t＝t2時，甲、乙兩物體的位移a相等，即甲、乙兩物體相遇，選項B正確、選項C錯誤；當t＝t3時，甲的位移為零，乙的位移為x0，兩物體相距x0，選項D正確．

答案

C

點評

解析圖象問題要將圖象與實際運動情況結合起來，以便建立清晰的物理情境．注意坐標軸的含義，起點、交點的物理意義，以及斜率和面積的意義．第三十六頁，共五十九頁，2022年，8月28日

變式訓練2

百米賽跑中，甲、乙、丙三人從一開始就做勻速直線運動，甲按時起跑，乙比甲落后0.5s起跑，丙搶跑的距離為1m，試說明圖3－5中的A、B、C三條圖線分別表示的是誰的圖象并比較他們的速度大小．圖3－5

解析

甲按時起跑，說明甲的圖線是A，乙比甲落后0.5s，說明乙的圖線是C，丙搶跑1m，說明丙的圖線是B.

在x－t圖象中，圖線的斜率表示速度，從A、B、C三條圖線斜率的大小可得出甲、乙、丙三人的速度大小關系為：v甲＞v乙＞v丙．

答案

A－甲，B－丙，C－乙v甲＞v乙＞v丙第三十七頁，共五十九頁，2022年，8月28日例1下列說法中正確的是 (

)A．平均速度是速度的平均值B．瞬時速率是指瞬時速度的大小C．火車以速度v經(jīng)過某一段路，v是這一段路上的平均速度D．子彈以速度v從槍口射出，v是指子彈從槍口射出時的瞬時速度答案：BCD典型例題解析解析：根據(jù)平均速度和瞬時速度的定義進行判斷，平均速度不是速度的平均值；瞬時速率就是瞬時速度的大小；火車以速度v經(jīng)過某一段路，v是指在這段路上的平均速度；子彈以速度v從槍口射出，v是指子彈射出槍口時的瞬時速度．第三十八頁，共五十九頁，2022年，8月28日變式訓練1對于平均速度、瞬時速度與速率，下列說法正確的是 (

)A．平均速度的大小等于平均速率B．平均速度的大小一定等于初速度和末速度的平均值C．瞬時速度的大小叫瞬時速率，簡稱速率D．很短時間內的平均速度可認為等于瞬時速度答案：CD解析：要抓住平均速度、瞬時速度與速率的定義進行比較、理解．平均速度的大小等于位移的大小與時間的比值，平均速率等于路程與時間的比值，而位移的大小不一定等于路程；平均速度不一定等于初、末速度的平均值，只有速度均勻變化時才滿足這種關系．第三十九頁，共五十九頁，2022年，8月28日例2一輛汽車以20m/s的速度沿平直公路從甲地運動到乙地，又以30m/s的速度從乙地運動到丙地，如下圖所示，已知甲、乙兩地間的距離與乙、丙兩地間的距離相等，求汽車從甲地開往丙地的過程中的平均速度．答案：汽車從甲地開往丙地的過程中的平均速度為24m/s.第四十頁，共五十九頁，2022年，8月28日第四十一頁，共五十九頁，2022年，8月28日第四十二頁，共五十九頁，2022年，8月28日變式訓練2某質點由A出發(fā)做直線運動，前5s向東行了30m經(jīng)過B點，又行了5s前進了60m到達C點，在C點停了4s后又向西行，經(jīng)歷了6s運動120m到達A點西側的D點，如圖所示，求：(1)每段時間內的平均速度；(2)全過程的平均速度．第四十三頁，共五十九頁，2022年，8月28日第四十四頁，共五十九頁，2022年，8月28日例3物體以3m/s的速度勻速運動了4s，停頓2s后又在3s內沿直線勻速返回原處．某同學計算得到物體在前4s的位移x＝3m/s×4s＝12m，由此得到后3s的速度v＝12m/3s＝4m/s，根據(jù)直線的斜率就是速度的大小，畫出x－t圖象，如圖所示．你認為該同學的解答是在哪兒出了問題？試畫出物體正確的x－t圖象．(法二)選定物體開始運動的方向為負，則0～4s內，v1＝－3m/s；4～6s內，v2＝0；6～9s內，v3＝4m/s，則x－t圖象如下圖所示．解析：由題意可知，9s末時物體返回到原處，而圖中所示9s末的位移是24m.問題出在后3s的速度方向與前4s的速度方向相反，以出發(fā)點為起點，從第6s開始返回原處，返回的速度為4m/s，因此直線的斜率為負，即向下傾斜．(法一)選定物體開始運動的方向為正，則0～4s內v1＝3m/s；4～6s內，v2＝0；6～9s內，v3＝－4m/s.則x－t圖象知下圖所示：第四十五頁，共五十九頁，2022年，8月28日規(guī)律總結：圖象是表達物體運動規(guī)律的手段之一．解決圖象問題一定要與物體的實際運動過程以及規(guī)律相結合．本題中，物體經(jīng)過9s回到原出發(fā)點，故9s末位移應該為零；同時，中間第5、6兩秒內靜止，對應的圖象應該是一條平行于時間軸的線段．把握以上兩點就不會出現(xiàn)上述同學的錯誤．第四十六頁，共五十九頁，2022年，8月28日變式訓練3如下圖所示為甲、乙兩物體相對于同一參考系的x－t圖象．下面說法正確的是(

)A．甲、乙兩物體的出發(fā)點相距x0B．甲、乙兩物體都做勻速直線運動C．甲物體比乙物體早出發(fā)的時間為t1D．甲、乙兩物體向同方向運動答案：ABC解析：(1)x－t圖線的斜率表示速度，斜率的正負表示速度的方向，圖線上各點的坐標值表示物體在該時刻的位置．(2)將x－t圖象與實際運動情況結合起來，以便建立清晰的物理情境第四十七頁，共五十九頁，2022年，8月28日選項內容指向，聯(lián)系分析結論At＝0時，甲的位置為x＝x0，乙的位置為x＝0，故甲、乙的出發(fā)點相距x0正確B甲、乙兩物體的x－t圖線都是傾斜的直線，直線的斜率表示他們的速度，故兩物體都做勻速直線運動正確C甲從t＝0時刻開始出發(fā)，乙在0～t1這段時間內保持靜止，故甲比乙早出發(fā)的時間為t1正確D甲的斜率為負值，說明速度沿負方向，乙的斜率為正值，說明速度沿正方向，故甲、乙物體的運動方向相反錯誤第四十八頁，共五十九頁，2022年，8月28日1．下列關于速度的說法中正確的是 (

)A．速度是描述物體位置變化的物理量B．速度是描述物體位置變化大小的物理量C．速度是描述物體運動快慢的物理量D．速度是描述物體運動的路程與時間關系的物理量答案：C解析：位移是描述物體位置變化的物理量，速度是描述物體位置變化快慢(即運動快慢)的物理量，反映物體運動位移與時間的關系．第四十九頁，共五十九頁，2022年，8月28日2．在100m比賽中，測得某運動員5s末的速度為10.4m/s,10s末到達終點時的速度為10.2m/s，則該運動員在這次100m比賽中的平均速度為 (

)A．10.4m/s

B．10.3m/sC．10.2m/s D．10m/s答案：D第五十頁，共五十九頁，2022年，8月28日3．下圖是一輛汽車做直線運動的x－t圖象，關于相對應的線段所表示的運動，下列說法中不正確的是(

)A．AB段表示車靜止B．BC段發(fā)生的位移大于CD段發(fā)生的位移C．CD段運動方向和BC段運動方向相反D．CD段運動速率大于BC段運動速率答案：B解析：0～1s內汽車位置不變，處于靜止狀態(tài)；1～3s內汽車位移大小為8m，方向與x軸正方向(即已設定的正方向)相同；3～5s內汽車位移大小為12m，方向與x軸正方向相反．第五十一頁，共五十九頁，2022年，8月28日

同步達標

一、選擇題(本題共8小題，每小題5分，共40分，每題至少有一個選項是正確的)

1．下列有關平均速度的說法中，正確的是(

)

A．平均速度為始末速度和的一半

B．平均速度是路程與時間的比值

C．平均速度是標量

D．平均速度與位移段的選取密切相關

答案

D第五十二頁，共五十九頁，2022年，8月28日

2．下列描述的幾個速度中，屬于瞬時速度的是(

)

A．子彈以790m/s的速度擊中目標

B．信號沿動物神經(jīng)傳播的速度大約為102m/s

C．汽車上速度計的示數(shù)為80km/h

D．臺風以36m/s的速度向東北方向移動

解析

瞬時速度是物體在某一時刻或某一位置的速度，所以選項A、C正確，B、D錯誤．

答案

AC第五十三頁，共五十九頁，2022年，8月28日

3．雨滴落在窗臺的速度為5m/s，經(jīng)過窗戶的速度是4m/s，則(

)

A．5m/s是平均速度

B．5m/s是瞬時速度

C．4m/s是平均速度

D．4m/s是瞬時速度

解析

平均速度是一個過程中的速度，它與一段時間或一段位移對應，瞬時速度是某時刻或某位置的速度，它與時刻和位置對應，選項B、C正確．

答案

BC第五十四頁，共五十九頁，2022年，8月28日

4．下列關于速度的說法中，正確的是(

)

A．速度是表示物體運動快慢的物理量，它既有大小，又有方向

B．平均速度就是速度的平均值，它只有大小沒有方向

C．汽車以速度v1經(jīng)過某一路標，子彈以速度v2從槍口射出，v1和v2均指