高中物理怎样描述运动的快慢续 沪科必修.pptx

131坐公共汽车时，如果坐公共汽车时，如果你坐在司机旁边，你会看你坐在司机旁边，你会看到方向盘前面有一个速度到方向盘前面有一个速度计，随车速的变化，指针计，随车速的变化，指针也会来回摆动，也会来回摆动，如图如图131所示所示，请你思考，汽车，请你思考，汽车上速度计的作用是什么？上速度计的作用是什么？速度计上显示的是汽车行速度计上显示的是汽车行驶的平均速度吗？驶的平均速度吗？第1页/共44页第2页/共44页一、瞬时速度1定义：运动物体经过_的速度，叫瞬时速度，常简称为速度；瞬时速度的大小叫_ _ 2物理意义：可以准确描述物体运动_和_3瞬时速度既有大小，又有方向，其方向与物体经过某位置时的_相同知识梳理知识梳理某个位置瞬时速率快慢方向运动方向第3页/共44页二、位移图像1在平面直角坐标系中，用横轴表示_，用纵轴表示_，根据给出的(或测定的)数据，作出几个点的坐标，用直线将几个点连接起来，则这条直线就表示了物体的运动特点这种图像就叫做_，简称为_.该时刻的瞬时速度时间位移st位移时间第4页/共44页2说明：匀速直线运动的st图像一定是_直线是否过原点？若把开始计时的初始位置作为位移的零点，则直线过原点；若开始计时的初位置不作为位移的零点，则图像就不过原点根据图像可以知道_；也可以知道_ st图像表示的是_st图线的_表示物体运动的速度大小倾斜直线任一时间内的位移发生任一段位移所需时间位移随时间变化的关系斜率第5页/共44页三、速度图像1物理意义：_ 2对vt图像的理解：(1)图像中的点表示：_；(2)图像中的线表示：_；(3)图像中的纵轴截距表示：_；(4)图像中的斜率表示：_描述速度随时间的变化规律某时刻的速度速度随时间的变化规律初速度加速度第6页/共44页1下列说法中，正确的是 ()B运动物体的位移越大，所需时间也越长C物体的瞬时速度越大，其运动速率也越大D运动物体在某段时间内各时刻的瞬时速度均很大，则该段时间内的平均速度也一定很大答案答案：C基础自测基础自测第7页/共44页2关于瞬时速度、平均速度，以下说法中正确的是 ()A瞬时速度可以看成时间趋于无穷小时的平均速度B做变速运动的物体在某段时间内的平均速度，一定和物体在这段时间内各个时刻的瞬时速度的平均值大小相等C物体做变速直线运动，平均速度的大小就是速率D物体做变速运动时平均速度是指物体通过的路程与所用时间的比值第8页/共44页解析解析：瞬时速度指某时刻物体运动的快慢，而平均速度对应一段时间内物体运动的情况答案答案：A第9页/共44页3一个做直线运动的物体，某时刻速度是10 m/s，那么这个物体 ()A从这一时刻之前0.1 s内位移一定是1 mB从这一时刻起1 s内的位移一定是10 mC从这一时刻起10 s内的位移可能是50 mD如从这一时刻起开始匀速运动，那么它继续通过1 000 m路程所需的时间一定是100 s解析解析：某时刻速度是10 m/s指的是该时刻的瞬时速度，不能说明物体在此时刻起前后运动的快慢情况，做匀速直线运动或变速直线运动均可能所以选项A、B均错答案答案：CD第10页/共44页4关于瞬时速度和平均速度的理解，下列说法中正确的是 ()A瞬时速度一直为零，平均速度一定为零B瞬时速度一直为零，平均速度可以不为零C瞬时速度一直不为零，平均速度一定不为零D瞬时速度一直不为零，平均速度可以为零答案答案：AD第11页/共44页5下列说法中，正确的是 ()A物体沿半径为R的圆周运动一周，平均速度为零B物体沿半径为R的圆周运动一周，平均速率为零C物体某时刻速度为v，则该物体下一时刻的速度也为vD物体某时刻速度为v，则该物体下一时刻的速度不一定为v第12页/共44页解析解析：物体沿半径为R的圆周运动一周，物体位移为零，路程大小等于圆周周长，根据定义，平均速度为零，平均速率不为零；物体不一定做匀速直线运动，所以某时刻的速度为v，不代表下一时刻的速度也为v.答案答案：AD第13页/共44页6以下是关于做变速直线运动的物体的叙述：A物体在第1 s内的速度是4 m/sB物体在第3 s末的速度是4 m/sC物体在通过某一点的速度是8 m/sD物体在通过某一段位移时的速度是8 m/s其中表示平均速度的是_，表示瞬时速度的是_解析解析：第1 s内指时间间隔为1 s，而第3 s末则指瞬时时刻，而某一点速度为瞬时速度，某一段位移内速度为平均速度答案答案：ADBC第14页/共44页7A、B两物体做直线运动的vt图像如图132所示，则A的运动速度大小为_m/s，B的运动速度大小为_m/s.A和B的速度方向_(填“相同”或 “相反”)，A的速度_B的速度(填“大于”“等于”或“小于”)图图1-3-2解析解析：由图像可知：由图像可知：A和和B都做匀速直线运动，都做匀速直线运动，A的速度大小为的速度大小为10 m/s，B的速度大小为的速度大小为5 m/s，A沿沿规定的正方向运动，规定的正方向运动，B的运动方向跟规定的正方向相的运动方向跟规定的正方向相反，反，A、B速度方向相反，速度方向相反，A的速度大于的速度大于B的速度的速度答案答案：105相反大于相反大于第15页/共44页第16页/共44页1定义：运动物体在某一时刻(或某一位置)时的速度3对瞬时速度的理解(1)瞬时速度精确反映了物体运动的快慢，瞬时速度简称速度，“速度”一词有时指平均速度，有时指瞬时速度，要根据上下文判断瞬时速度瞬时速度第17页/共44页(2)瞬时速度对应的是某一瞬时，或者说某一时刻、某一位置，故说瞬时速度时必须指明是在哪个时刻(或在哪个位置)时的瞬时速度(3)方向性：速度与速率不同，速率只反映质点的运动快慢，而速度却反映质点运动的快慢和方向(4)瞬时性：速度具有瞬时性，一般所提到的速度都是指瞬时速度，它反映物体在某一时刻(或某一位置)运动的快慢和方向，所谓匀速直线运动，实际上是指各个时刻的速度都相同第18页/共44页(5)参考系的选取不同，物体运动的速度也不同(6)在st图像中某一时刻的速度就是此时刻图像的斜率若斜率是正值，表示该时刻的速度方向沿着正方向若斜率是负值，表示该时刻的速度方向与规定的正方向相反第19页/共44页【例例1】如图133所示，让滑块沿倾斜的气垫导轨加速运动将滑块放上不同宽度的遮光片，即s为1 cm、3 cm、5 cm、10 cm(若没有成品遮光片，可用硬图图1-3-3第20页/共44页答案答案：见解析第21页/共44页下面列举的几种速度，其中不是瞬时速度的是 ()A火车以76 km/h的速度经过“深圳到惠州”这一路段B汽车速度计指示着速度50 km/hC城市繁华路口速度路标上标有“15 km/h注意车速”字样D足球以12 m/s的速度射向球门答案答案：A第22页/共44页瞬时速度与平均速度的区别瞬时速度与平均速度的区别平均速度平均速度瞬时速度瞬时速度定义定义做变速直线运动的物做变速直线运动的物体的位移跟发生这段体的位移跟发生这段位移所用时间位移所用时间极短时间内的平均速极短时间内的平均速度近似等于此时刻的度近似等于此时刻的瞬时速度瞬时速度方向方向其方向沿位移的变化其方向沿位移的变化s的方向的方向质点在该时刻质点在该时刻(或在或在该位置该位置)的运动方向的运动方向第23页/共44页平均速度平均速度瞬时速度瞬时速度物理意义物理意义平均速度是对做变速平均速度是对做变速直线运动的物体运动直线运动的物体运动快慢的粗略描述快慢的粗略描述瞬时速度是对做变瞬时速度是对做变速直线运动的物体速直线运动的物体的运动快慢和方向的运动快慢和方向的精细描述的精细描述相联系的相联系的物理量物理量与它相对应的是某段与它相对应的是某段时间时间(或某段位移或某段位移)与它相对的是某一与它相对的是某一时刻时刻(或某一位置或某一位置)注意点注意点平均速度大小与瞬时速度大小无必然联系，平均速度大小与瞬时速度大小无必然联系，不能说某时刻瞬时速度很大，则某段时间不能说某时刻瞬时速度很大，则某段时间内的平均速度也很大因为平均速度反映内的平均速度也很大因为平均速度反映的是一段时间内的物体运动的快慢程度，的是一段时间内的物体运动的快慢程度，而瞬时速度只反映某时刻物体运动的快慢而瞬时速度只反映某时刻物体运动的快慢程度程度第24页/共44页【例例2】下列各种对速率和速度的说法中，正确的是 ()A平均速率就是平均速度B瞬时速率是指瞬时速度的大小C匀速直线运动中任意一段时间内的平均速度都等于其任一时刻的瞬时速度D匀速直线运动中任何一段时间内的平均速度都相等E平均速度的大小是平均速率第25页/共44页解析解析：平均速度指运动的位移与所用时间的比值，是矢量，方向为位移方向平均速率指运动的路程与时间的比值，是标量，没有方向，所以不能用平均速率表示平均速度的大小，而瞬时速度的大小可用瞬时速率表示匀速直线运动是速度不变的运动，任何一段时间内平均速度都相等，且等于任一时刻的瞬时速度答案答案：BCD第26页/共44页题后反思题后反思：要明确平均速度与瞬时速度的概念，平均速度描述一个过程中的运动，但不能精确地描述物体在某个时刻或位置的运动；瞬时速度是用来精确描述物体在某个时刻或位置的运动，平均速度与瞬时速度在数量上没有确定的关系平均速度的大小不是平均速率：第27页/共44页下面关于瞬时速度和平均速度的说法正确的是 ()A若物体在某段时间内每时刻的瞬时速度都等于零，则它在这段时间内的平均速度一定等于零B若物体在某段时间内的平均速度等于零，则它在这段时间内任一时刻的瞬时速度一定等于零C匀速直线运动中任意一段时间内的平均速度都等于它任一时刻的瞬时速度D变速直线运动中任意一段时间内的平均速度一定不等于它某一时刻的瞬时速度第28页/共44页解析解析：每个时刻瞬时速度都等于零平均速度一定等于零但是某段时间内平均速度等于零时，任一时刻的瞬时速度不一定等于零例如质点的往复运动，A项对，B项错；匀速直线运动中，由于相等时间内位移相等，而且位移的大小和路程相等，所以C项对；变速直线运动一段时间内的平均速度有可能等于某时刻瞬时速度，所以D项错答案答案：AC第29页/共44页1坐标轴的物理意义：通常以横坐标表示时间，以纵坐标表示位移2坐标系的正方向就是位移的正方向图134中甲在0t3段位移为正，t3以后位移为负而乙在整个运动过程中位移始终为正，位移的正负表示方向，位移为正时与正方向相同，位移为负时与正方向相反位移时间图像位移时间图像图图1-3-4第30页/共44页3图像与轨迹的区别图像是运动物体的位移随时间变化的规律，而不是物体的轨迹，图中甲、乙均做直线运动4要注意图像与坐标轴交点的物理意义，图中甲与纵轴交点s0表示t0时刻甲在离坐标原点s0处，与横轴交点t3表示t3时刻s0，即在坐标原点处；图中乙过坐标原点表示t0时刻s0.5要注意图像交点的物理意义：图中甲、乙在t2时刻相交，表示甲、乙两物体在t2时刻位移相同，即在同一地点(或说甲乙相遇)第31页/共44页6要注意运动方向的判断：图中甲、乙运动方向相反，甲运动方向与正方向相反，乙运动方向与正方向相同7对运动的描述由于图像中位移的方向只有两种可能，所以它只能描述物体的直线运动，不能描述曲线运动【例例3】物体沿x轴运动，观察者在O点，在x轴上有A、B、C三个点，它们到观察者的距离分别为4 m、4 m、8 m，如图135所示，请在图136中做出观察者看到的下列物体运动的位移时间图像第32页/共44页(1)物体甲从O点开始以2 m/s的速度沿x轴正方向匀速运动(2)物体乙在B点静止(3)物体丙从A点开始以1 m/s的速度沿x轴正方向匀速运动(4)物体丁从C点开始以2 m/s的速度沿x轴负方向运动图图1-3-5图图1-3-6第33页/共44页解析解析：甲对观察者的位移s12t；乙对观察者的位移s24 m；丙对观察者的位移s34t；丁对观察者的位移s482t，其位移时间图像如右图所示(亦可根据描点连线来作图)答案答案：见解析图题后反思题后反思：用纵轴表示位移：用纵轴表示位移s，横轴表示时间，横轴表示时间t，把这些点在平面直角坐标系中标出，并用平滑的曲线把这些点在平面直角坐标系中标出，并用平滑的曲线把它们连接起来，就可以得到位移把它们连接起来，就可以得到位移时间图像时间图像第34页/共44页如图137所示是做直线运动的物体M在05 s的st图像，求：(1)前3 s的平均速度；(2)全程的平均速度；(3)后1 s的速度解析解析：(1)前3 s的位移为s115 m5 m10 m图图1-3-7第35页/共44页答案答案：(1)3.3 m/s(2)1 m/s(3)15 m/s第36页/共44页1在平面坐标系中，用横轴表示时间，用纵轴表示速度，即可得到速度时间图像，即vt图像如图138所示2利用图像可求：任一时刻的速度某一速度对应的时刻某段时间内的位移，用速度时间图像速度时间图像图图1-3-8图像和坐标轴所围成图形的图像和坐标轴所围成图形的“面积面积”的大小表示的大小表示匀速直线运动的速度一时间图像是一条平行于时间匀速直线运动的速度一时间图像是一条平行于时间轴的直线轴的直线第37页/共44页【例例4】如图139所示为一物体沿一直线运动的vt图像，试求它在012 s内的位移和路程解析解析：vt图像与图像与t轴所围图轴所围图形的形的“面积面积”表示位移，横轴以上表示位移，横轴以上的的图图1-3-9“面积面积”取正值，横轴以下的取正值，横轴以下的“面积面积”取负值，则取负值，则06 s内的位移内的位移s1v1t110 m/s6 s60 m,612 s内的位内的位移移s2v2t220 m/s6 s120 m012 s内的总内的总位移位移ss1s260 m120 m60 m，路程，路程s|s1|s2|60 m120 m180 m.答案答案：60 m180 m第38页/共44页题后反思题后反思：若“面积”有正有负时，总位移(总“面积”)等于各“面积”的代数和，总路程等于各“面积”的绝对值的和第39页/共44页 如图1310所示下列叙述正确的是 ()A甲、乙两物体均做匀速运动B甲的速度比乙物体的速度大C甲、乙两物体运动方向相同D甲、乙两物体经过相同的时间，乙发生的位移比甲大答案答案：AD图图1-3-10第40页/共44页【例例5】小明同学讲了一个龟兔赛跑的故事，按照小明讲的故事情节，小聪同学画出了兔子和乌龟的位移图像如图1311所示，请你依照图像中的坐标，并结合物理学的术语来讲述这个故事在讲故事之前，先回答下列问题：综合综合拓展拓展提高提高图图1-3-11第41页/共44页(1)小明同学所讲的故事中兔子和乌龟是否在同一地点同时出发？(2)乌龟做的是什么运动？(3)兔子和乌龟在比赛途中相遇过几次？(4)哪一个先到达终点？答案答案：(1)兔子和乌龟是在同一地点出发(初位移都是零)，但不是同时出发，兔子出发时间晚(2)乌龟做匀速直线运动(3)两图线两次相交，故兔子与乌龟在比赛中有两次相遇(4)由图知，乌龟先到达终点第42页/共44页第43页/共44页感谢您的观看！第44页/共44页