第3節(jié)　位置變化快慢的描述-速度 課件

物理第一章運(yùn)動(dòng)的描述第3節(jié)位置變化快慢的描述——速度[學(xué)習(xí)目標(biāo)]1．理解速度的概念，領(lǐng)會(huì)其矢量性，知道速度的方向．(重點(diǎn))2．知道平均速度和瞬時(shí)速度的區(qū)別與聯(lián)系，并能進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算．(難點(diǎn))3．知道速度與速率的區(qū)別與聯(lián)系．4．會(huì)利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)量紙帶的平均速度和瞬時(shí)速度．01必備知識(shí)素養(yǎng)奠基02關(guān)鍵能力素養(yǎng)形成03分層演練素養(yǎng)達(dá)標(biāo)知識(shí)點(diǎn)1速度1．意義：描述物體運(yùn)動(dòng)快慢和運(yùn)動(dòng)_____的物理量．2．定義：位移與發(fā)生這個(gè)位移所用時(shí)間的_____．方向比值m/sm·s－13.6物體運(yùn)動(dòng)[判一判]1．(1)通過(guò)相同的路程，所用時(shí)間少的物體速度大．(

)(2)時(shí)間變化量一定為正值．(

)(3)由v＝可知，v與Δx成正比，與Δt成反比．(

)(4)兩物體的速度分別是v1＝2m/s，v2＝－3m/s，則它們的大小關(guān)系為v1>v2.(

)×√××2．瞬時(shí)速度：運(yùn)動(dòng)物體在某時(shí)刻或__________的速度．它可以精確地描述物體運(yùn)動(dòng)的快慢．3．速率：__________的大?。骄致阅骋晃恢盟矔r(shí)速度[判一判]2．(1)物體的瞬時(shí)速度總為零，則平均速度一定為零．(

)(2)物體的平均速度為零，則物體一定處于靜止?fàn)顟B(tài)．(

)×√[想一想](1)初中學(xué)過(guò)速度的哪些知識(shí)？(2)平均速度描述物體在一段時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的平均快慢程度及方向．那么，怎樣描述物體在某一時(shí)刻運(yùn)動(dòng)的快慢和方向呢？提示：(1)①要比較物體運(yùn)動(dòng)的快慢，可以用三種方法：a．物體運(yùn)動(dòng)路程相同看運(yùn)動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)短；b．物體運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同看運(yùn)動(dòng)路程長(zhǎng)短；c．物體運(yùn)動(dòng)路程和時(shí)間都不相同時(shí)看“單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)的路程”．知識(shí)點(diǎn)4速度－時(shí)間圖像1．物理意義：直觀表示物體運(yùn)動(dòng)的_______隨_______變化的情況．它不是物體運(yùn)動(dòng)的軌跡．2．v－t圖像的畫(huà)法：用橫軸表示_______，縱軸表示_______，建立直角坐標(biāo)系．根據(jù)測(cè)量的數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中描點(diǎn)，然后用平滑的曲線(xiàn)把這些點(diǎn)連接起來(lái)，即得到如圖所示的v－t圖像．速度時(shí)間時(shí)間t速度v1．(對(duì)速度的理解)關(guān)于速度，下列說(shuō)法正確的是(

)A．汽車(chē)速度計(jì)上顯示70km/h，指的是平均速度B．高速公路上的限速為120km/h，指的是平均速度C．子彈以900m/s的速度從槍口射出，指的是瞬時(shí)速度D．火車(chē)從上海到北京的速度約為120km/h，指的是瞬時(shí)速度√解析：汽車(chē)速度計(jì)上顯示70km/h，指的是瞬時(shí)速度，A錯(cuò)誤；高速公路上的限速為120km/h，指的是瞬時(shí)速度，B錯(cuò)誤；子彈以900m/s的速度從槍口射出，指的是瞬時(shí)速度，C正確；火車(chē)從上海到北京的速度約為120km/h，指的是平均速度，D錯(cuò)誤．2．(對(duì)平均速度與瞬時(shí)速度的理解)(2022·山東沂水期中)2021年8月3日上午，在東京奧運(yùn)會(huì)男子200m比賽中，謝震業(yè)以20.34s的優(yōu)異成績(jī)晉級(jí)半決賽，成為中國(guó)奧運(yùn)歷史上第一個(gè)晉級(jí)奧運(yùn)會(huì)男子200m半決賽的選手．比賽過(guò)程中，謝震業(yè)(

)A．通過(guò)的位移大小為200mB．通過(guò)的路程小于200mC．平均速度小于9.83m/sD．通過(guò)終點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度為9.83m/s√√√解析：圖線(xiàn)在橫軸上方，速度均為正值，表示物體的運(yùn)動(dòng)方向均沿正方向，運(yùn)動(dòng)方向相同，A正確；由于在初始時(shí)刻甲、乙的位置關(guān)系未知，所以無(wú)法判斷在t1時(shí)刻甲、乙的位置關(guān)系，B錯(cuò)誤；在t1時(shí)刻b圖線(xiàn)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)值大，故乙的速度比甲的速度大，C錯(cuò)誤，D正確．4．(從x－t圖像看速度)(2022·江蘇揚(yáng)州中學(xué)期中)如圖所示的是甲、乙、丙三個(gè)物體相對(duì)同一位置的位移—時(shí)間圖像，它們向同一方向開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，則在0～t0時(shí)間內(nèi)，下列說(shuō)法正確的是(

)A．它們的平均速率相等B．甲的平均速度最大C．乙的平均速度最小D．它們的平均速度相等√解析：0～t0時(shí)間內(nèi)，甲的路程最大，乙、丙的路程相等，所以甲的平均速率最大，故A錯(cuò)誤；0～t0時(shí)間內(nèi)，甲、乙、丙的位移相等，所以平均速度相等，故B、C錯(cuò)誤，D正確．5．(測(cè)量平均速度和瞬時(shí)速度)電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種使用交流電源的計(jì)時(shí)儀器．當(dāng)電源的頻率是50Hz時(shí)，它每隔0.02s打一次點(diǎn)．如圖所示為某次實(shí)驗(yàn)打出的一條紙帶，其中1、2、3、4為依次選定的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為_(kāi)_________s，根據(jù)圖中標(biāo)出的數(shù)據(jù)，計(jì)算打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打計(jì)數(shù)點(diǎn)2的速度v2的大小為_(kāi)_________m/s.答案：0.1

1.23探究一對(duì)速度的理解【情景導(dǎo)入】1．在百米賽跑中，中國(guó)飛人蘇炳添的成績(jī)是9秒92，謝震業(yè)的成績(jī)是9秒93，兩人誰(shuí)跑得更快？你是怎樣判斷的？2．在1min時(shí)間內(nèi)中國(guó)的動(dòng)車(chē)沿平直鐵路行駛了5km，小轎車(chē)沿平直公路行駛了1km，動(dòng)車(chē)和小轎車(chē)誰(shuí)行駛得更快？你是怎樣判斷的？3．雨燕是長(zhǎng)距離飛行最快的鳥(niǎo)類(lèi)，3h可以飛行500km；北京到倫敦的航行距離是8130km，乘飛機(jī)大概要飛行10h．假設(shè)飛機(jī)和雨燕都沿直線(xiàn)飛行，則哪一個(gè)運(yùn)動(dòng)得更快？你是怎樣判斷的？提示：1.蘇炳添經(jīng)過(guò)的位移相同，蘇炳添的時(shí)間短，蘇炳添跑得快2．動(dòng)車(chē)經(jīng)過(guò)相同的時(shí)間，動(dòng)車(chē)運(yùn)動(dòng)的位移大，動(dòng)車(chē)跑得快3．飛機(jī)二者的位移和時(shí)間均不相同，通過(guò)位移和時(shí)間之比來(lái)確定矢量性(1)速度既有大小，又有方向，是矢量．分析物體的速度時(shí)，既要計(jì)算速度的大小，又要確定速度的方向，不可只關(guān)注速度的大小(2)比較兩個(gè)速度是否相同時(shí)，既要比較其大小是否相等，又要比較其方向是否相同【例1】(多選)甲、乙兩質(zhì)點(diǎn)在同一直線(xiàn)上做勻速運(yùn)動(dòng)，取向右為正方向，甲的速度為2m/s，乙的速度為－4m/s，則可知(

)A．乙的速度大于甲的速度B．因?yàn)椋?＞－4，所以甲的速度大于乙的速度C．這里正、負(fù)號(hào)的物理意義是表示質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向D．若甲、乙兩質(zhì)點(diǎn)同時(shí)由同一點(diǎn)出發(fā)，則10s后甲、乙相距60m√√√[解析]速度是矢量，其正、負(fù)號(hào)表示質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向，A、C正確，B錯(cuò)誤；甲、乙兩質(zhì)點(diǎn)在同一直線(xiàn)上向相反方向運(yùn)動(dòng)，10s內(nèi)甲運(yùn)動(dòng)了20m，乙運(yùn)動(dòng)了40m，故10s后甲、乙相距60m，D正確．[針對(duì)訓(xùn)練1]下列說(shuō)法中，正確的是(

)A．平均速度就是速度的平均值B．汽車(chē)在2.5s末的速度是指瞬時(shí)速度C．火車(chē)以速度v經(jīng)過(guò)某一段路，v是指瞬時(shí)速度D．子彈以速度v從槍口射出，v是平均速度√解析：平均速度不是速度的平均值，A錯(cuò)誤；汽車(chē)在某一時(shí)刻的速度是指瞬時(shí)速度，B正確；火車(chē)以速度v經(jīng)過(guò)某一段路，v是指在這段路上的平均速度，C錯(cuò)誤；子彈以速度v從槍口射出，v是子彈經(jīng)過(guò)槍口時(shí)的速度，是瞬時(shí)速度，D錯(cuò)誤．探究二平均速度和瞬時(shí)速度【情景導(dǎo)入】

一輛汽車(chē)沿直線(xiàn)行駛，從出發(fā)地到目的地用時(shí)2.0h，行程120km，所以它的速度為60km/h.某時(shí)刻，它的速度計(jì)顯示為35km/h.(1)上面提到的兩個(gè)速度為什么會(huì)不同？有什么區(qū)別？(2)能準(zhǔn)確測(cè)量瞬時(shí)速度嗎？1．對(duì)瞬時(shí)速度的理解(1)把握瞬時(shí)速度的“三性”，即方向性、瞬時(shí)性、相對(duì)性．相對(duì)性是指相對(duì)的哪個(gè)參考系，當(dāng)變換參考系時(shí)，同一物體的速度對(duì)不同參考系而言是不相同的．(2)瞬時(shí)速度的大小稱(chēng)為瞬時(shí)速率，簡(jiǎn)稱(chēng)速率．2．瞬時(shí)速度與平均速度的區(qū)別和聯(lián)系

瞬時(shí)速度平均速度聯(lián)系(1)當(dāng)位移足夠小或時(shí)間足夠短時(shí)平均速度就等于瞬時(shí)速度，瞬時(shí)速度可看作當(dāng)Δt→0時(shí)的平均速度(2)在勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)中，瞬時(shí)速度和平均速度始終相等(3)二者都是矢量，既有大小又有方向(4)在單方向直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)中二者方向相同【例2】(多選)“楓葉落秋風(fēng)，片片楓葉轉(zhuǎn)．”離地10m的楓樹(shù)樹(shù)梢上一片楓葉在蕭瑟的秋風(fēng)中顫抖著飄落到地面，完成了它最后葉落歸根的使命．若楓葉下落時(shí)間為5s，則下列論述中正確的是(

)A．楓葉下落過(guò)程中的平均速度一定是2m/sB．楓葉下落過(guò)程中的平均速度可能大于2m/sC．楓葉剛著地時(shí)的瞬時(shí)速度一定等于2m/sD．楓葉剛著地時(shí)的瞬時(shí)速度可能等于1m/s√√【例3】(多選)已知北京開(kāi)往哈爾濱的某列動(dòng)車(chē)于10：39從北京站發(fā)車(chē)，線(xiàn)路全長(zhǎng)1800km，運(yùn)行時(shí)間約8h，北京到哈爾濱的直線(xiàn)距離約為1200km，根據(jù)上述信息可知(

)A．以北京站為參考系，哈爾濱站是在不斷運(yùn)動(dòng)的B．動(dòng)車(chē)組列車(chē)從北京到哈爾濱正常運(yùn)行時(shí)的平均速率約為225km/hC．動(dòng)車(chē)組列車(chē)從北京到哈爾濱正常運(yùn)行時(shí)的平均速度大小約為225km/hD．動(dòng)車(chē)組列車(chē)從北京到哈爾濱正常運(yùn)行時(shí)的平均速度大小約為150km/h√√[針對(duì)訓(xùn)練2]如圖所示是三個(gè)質(zhì)點(diǎn)A、B、C的運(yùn)動(dòng)軌跡，三個(gè)質(zhì)點(diǎn)同時(shí)從N點(diǎn)出發(fā)，同時(shí)到達(dá)M點(diǎn)．下列說(shuō)法中正確的是(

)A．三個(gè)質(zhì)點(diǎn)從N到M的平均速度相同B．三個(gè)質(zhì)點(diǎn)到達(dá)M點(diǎn)的瞬時(shí)速度相同C．三個(gè)質(zhì)點(diǎn)從N到M的平均速率相同D．B質(zhì)點(diǎn)從N到M的平均速度方向與任意時(shí)刻的瞬時(shí)速度方向相同√探究三實(shí)驗(yàn)：測(cè)量紙帶的平均速度和瞬時(shí)速度

1．利用紙帶分析物體運(yùn)動(dòng)情況(1)選取一條點(diǎn)跡清晰的紙帶為研究對(duì)象．(2)分析紙帶上點(diǎn)與點(diǎn)間距離的變化情況．(3)若點(diǎn)與點(diǎn)之間的距離相等，就可判斷物體做勻速運(yùn)動(dòng)，若點(diǎn)與點(diǎn)間距離越來(lái)越大，則物體做加速運(yùn)動(dòng)，反之做減速運(yùn)動(dòng)．(4)對(duì)紙帶進(jìn)行測(cè)量時(shí)，不要分段測(cè)量各段的位移，正確的做法是一次測(cè)量完畢(可先統(tǒng)一測(cè)量出各個(gè)測(cè)量點(diǎn)到起始點(diǎn)O之間的距離)．讀數(shù)時(shí)應(yīng)估讀到毫米的下一位．(5)實(shí)驗(yàn)前要檢查打點(diǎn)的穩(wěn)定性和清晰程度，必要時(shí)要進(jìn)行調(diào)節(jié)或更換器材．【例4】如圖是實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶，從0點(diǎn)開(kāi)始每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)(打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源頻率是50Hz)，依照打點(diǎn)的先后依次編為1、2、3、4、5、6，量得x1＝1.22cm，x2＝2.00cm，x3＝2.78cm，x4＝3.62cm，x5＝4.40cm，x6＝5.18cm.(1)相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T(mén)＝________________s.(2)計(jì)數(shù)點(diǎn)2、4之間的平均速度v24＝_________________m/s.(3)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打計(jì)數(shù)點(diǎn)3時(shí)，小車(chē)的速度大小v3＝__________m/s.探究四v－t圖像

1．由圖像的縱、橫坐標(biāo)可知任一時(shí)刻速度的大小和方向或物體的某一速度所對(duì)應(yīng)的時(shí)刻．2．v－t圖像非常直觀地反映了物體運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律，它并不表示物體運(yùn)動(dòng)的軌跡．3．v－t圖像只能描述直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的情況，在v－t圖像中速度只有正負(fù)兩個(gè)方向．4．圖線(xiàn)上的“點(diǎn)”表示物體所處的狀態(tài)，“圖線(xiàn)”表示速度隨時(shí)間的變化規(guī)律．【例5】太原晚報(bào)消息，為讓電動(dòng)汽車(chē)跑得更“歡”，太原未來(lái)五年將建5萬(wàn)個(gè)充電樁．如圖所示為某新型電動(dòng)汽車(chē)試車(chē)時(shí)的v－t圖像，則下列說(shuō)法中正確的是(

)A．在0～6s內(nèi)，新型電動(dòng)汽車(chē)速度均勻變化B．在6～10s內(nèi)，新型電動(dòng)汽車(chē)處于靜止?fàn)顟B(tài)C．在4s末，新型電動(dòng)汽車(chē)向相反方向運(yùn)動(dòng)D．在t＝12s末，新型電動(dòng)汽車(chē)的速度為2m/s√[解析]新型電動(dòng)汽車(chē)在0～4s內(nèi)速度均勻增大，在4～6s內(nèi)速度均勻減小，在6～10s內(nèi)以4m/s的速度做勻速運(yùn)動(dòng)，在12s末速度為2m/s，綜上所述，只有D正確．[針對(duì)訓(xùn)練3]

(多選)做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的物體，其v－t圖像如圖所示，下列判斷