2.3速度和加速度课件42(鲁科版必修1).ppt
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1、一、平均速度和瞬时速度的理解一、平均速度和瞬时速度的理解1.1.平均速度平均速度(1 1)反映一段时间内物体运动的平均快慢程度,它与一段)反映一段时间内物体运动的平均快慢程度,它与一段位移或一段时间相对应位移或一段时间相对应.(2 2)在变速直线运动中,平均速度的大小跟选定的时间或)在变速直线运动中,平均速度的大小跟选定的时间或位移有关,不同时间段内或不同位移上的平均速度一般不位移有关,不同时间段内或不同位移上的平均速度一般不同同.因此必须指明求出的平均速度是对应哪段时间内或哪段因此必须指明求出的平均速度是对应哪段时间内或哪段位移内的平均速度,不指明对应过程的平均速度是没有意位移内的平均速度,
2、不指明对应过程的平均速度是没有意义的义的.(3)(3)在变速直线运动中,两段相等时间内的平均速度或两段在变速直线运动中,两段相等时间内的平均速度或两段相等位移内的平均速度,一般不相等相等位移内的平均速度,一般不相等.(4 4)平均速度是矢量,其大小可由公式)平均速度是矢量,其大小可由公式 求出,其方求出,其方向与一段时间向与一段时间tt内发生的位移的方向相同,与运动方向不内发生的位移的方向相同,与运动方向不一定相同一定相同.2.2.瞬时速度瞬时速度(1 1)瞬时速度精确地描述了物体运动的快慢及方向,是矢)瞬时速度精确地描述了物体运动的快慢及方向,是矢量,一般情况下所提到的速度都是指瞬时速度量,
3、一般情况下所提到的速度都是指瞬时速度.(2 2)瞬时速度与某一时刻或某一位置相对应,即对应于某)瞬时速度与某一时刻或某一位置相对应,即对应于某一状态一状态.(3 3)瞬时速率是指瞬时速度的大小,简称速率,它是标量,)瞬时速率是指瞬时速度的大小,简称速率,它是标量,只有大小,没有方向只有大小,没有方向.3.3.两者的关系两者的关系(1 1)当位移足够小或时间足够短时,可以认为瞬时速度就)当位移足够小或时间足够短时,可以认为瞬时速度就等于平均速度等于平均速度.(2 2)在匀速直线运动中,平均速度和瞬时速度相等)在匀速直线运动中,平均速度和瞬时速度相等.(1 1)瞬时速度的大小和方向与平均速度)瞬时
4、速度的大小和方向与平均速度的大小和方向无必然联系的大小和方向无必然联系.(2 2)在匀速直线运动中,瞬时速度与平均速度相同,但在)在匀速直线运动中,瞬时速度与平均速度相同,但在其他运动中,两者一般是不相同的其他运动中,两者一般是不相同的.【典例典例1 1】(20112011三明高一检测)刘翔在广州亚运会实三明高一检测)刘翔在广州亚运会实现三连冠后,为迅速提高其成绩,孙海平教练分析了刘现三连冠后,为迅速提高其成绩,孙海平教练分析了刘翔训练中跑翔训练中跑110110米栏全程的录像带,测得:他在前米栏全程的录像带,测得:他在前7 s7 s跑跑了了51 m51 m,7 s7 s末到末到7.1 s7.1
5、 s末跑了末跑了0.89 m0.89 m,跑到终点共用,跑到终点共用了了13.09 s13.09 s,则下列说法错误的是,则下列说法错误的是A.A.全过程的平均速度为全过程的平均速度为8.40 8.40 m/sm/sB.B.前前7 s7 s的平均速度为的平均速度为7.29 7.29 m/sm/sC.C.在在7 s7 s末的瞬时速度约为末的瞬时速度约为8.9 8.9 m/sm/sD.D.无法估计无法估计7 s7 s末的瞬时速度末的瞬时速度 【解题指导解题指导】解答本题时应明确以下两点:解答本题时应明确以下两点:(1 1)平均速度等于位移与时间的比值)平均速度等于位移与时间的比值.(2 2)当位移
6、或时间足够短时,可以认为瞬时速度就等于平)当位移或时间足够短时,可以认为瞬时速度就等于平均速度均速度.【标准解答标准解答】选选D.D.由平均速度的定义计算后判断由平均速度的定义计算后判断A A、B B选项选项正确正确.从从7 s7 s到到 7.1 s7.1 s仅有较短时间仅有较短时间0.1 s0.1 s,这段时间内的平,这段时间内的平均速度近似等于均速度近似等于7 s7 s末的瞬时速度,末的瞬时速度,C C正确,正确,D D错误错误.【规律方法规律方法】平均速度的求解方法平均速度的求解方法(1 1)平均速度是过程量,计算平均速度时,必须明确所求)平均速度是过程量,计算平均速度时,必须明确所求的
7、是哪一段时间或哪一段位移的平均速度的是哪一段时间或哪一段位移的平均速度.(2 2)明确所研究过程的初末位置,求该过程的位移)明确所研究过程的初末位置,求该过程的位移.(3 3)利用平均速度的定义求其大小,最后明确平均速度的)利用平均速度的定义求其大小,最后明确平均速度的方向即为位移的方向方向即为位移的方向.二、理解加速度二、理解加速度a a与速度与速度v v、速度变化量、速度变化量vv的关系的关系1.1.速度速度v v、速度变化量、速度变化量vv及加速度及加速度a a的比较的比较2.2.在直线运动中,如何判断物体做加速运动还是减速运动在直线运动中,如何判断物体做加速运动还是减速运动(1 1)根
8、据)根据s-ts-t图象,看随着时间的推移,图象斜率的绝对图象,看随着时间的推移,图象斜率的绝对值如何变化,若越来越大,则做加速运动,反之则做减速值如何变化,若越来越大,则做加速运动,反之则做减速运动运动.(2 2)根据加速度方向与速度方向间的关系判断,加速度方)根据加速度方向与速度方向间的关系判断,加速度方向和速度方向相同时,物体做加速运动;加速度方向和速向和速度方向相同时,物体做加速运动;加速度方向和速度方向相反时,物体做减速运动度方向相反时,物体做减速运动.这个判断依据与加速度的这个判断依据与加速度的正负、大小变化无关正负、大小变化无关.(1 1)加速度)加速度a a的大小与速度的大小与
9、速度v v的大小、速的大小、速度的变化量度的变化量vv的大小无直接联系,的大小无直接联系,v v大或大或vv大,大,a a不一定不一定大大.(2 2)a=a=是加速度的定义式,加速度是加速度的定义式,加速度a a仅在量值上等仅在量值上等于于 不是由不是由 决定的,不能说决定的,不能说a a与与vv成正比,成正比,a a与与tt成反比成反比.【典例典例2 2】一个足球以一个足球以10 10 m/sm/s的速度沿正东方向运动,运动的速度沿正东方向运动,运动员飞起一脚,足球以员飞起一脚,足球以20 20 m/sm/s的速度向正西方向飞去,运动的速度向正西方向飞去,运动员与足球的作用时间为员与足球的作
10、用时间为0.1 s0.1 s,求足球速度的变化量、足球,求足球速度的变化量、足球获得的加速度获得的加速度.【解题指导解题指导】求解时,速度是矢量,矢量的运算不能求解时,速度是矢量,矢量的运算不能用代数运算用代数运算.【标准解答标准解答】规定正东为正方向,则规定正东为正方向,则v v0 0=10=10 m/sm/s,v vt t=-20-20 m/sm/s.此过程足球速度的变化量此过程足球速度的变化量vv=v=vt t-v-v0 0=-20=-20 m/sm/s-10-10 m/sm/s=-30=-30 m/sm/s,“-”号表示速度变化量的方向与正号表示速度变化量的方向与正方向相反,即向正西方
11、向相反,即向正西.足球获得加速度足球获得加速度a=m/sa=m/s2 2=-300 m/s=-300 m/s2 2,“-”号表示加速度的方向与正方向相反,号表示加速度的方向与正方向相反,即向正西即向正西.答案答案:速度的变化量大小为速度的变化量大小为30 30 m/sm/s,方向向正西,方向向正西加速度的大小为加速度的大小为300 m/s300 m/s2 2,方向向正西,方向向正西【规律方法规律方法】利用定义式求加速度的解题技巧利用定义式求加速度的解题技巧虽然运用加速度定义式求加速度比较基本,但如果不注重虽然运用加速度定义式求加速度比较基本,但如果不注重细节,往往会导致求解错误细节,往往会导致
12、求解错误.其正确的方法如下:其正确的方法如下:(1 1)明确初末位置或初末时刻,进而明确初末速度)明确初末位置或初末时刻,进而明确初末速度.(2 2)选择正方向,将初末速度含着方向符号代入加速度定)选择正方向,将初末速度含着方向符号代入加速度定义式进行求解义式进行求解.(3 3)加速度是矢量,明确其方向)加速度是矢量,明确其方向.(4 4)注意一点,利用加速度定义式求解的加速度一定是该)注意一点,利用加速度定义式求解的加速度一定是该过程的平均加速度,只有速度均匀变化时,平均加速度才过程的平均加速度,只有速度均匀变化时,平均加速度才等于瞬时加速度等于瞬时加速度.速度、速率、平均速度和平均速率的辨
13、析速度、速率、平均速度和平均速率的辨析1.1.速度是矢量,它描述质点运动的快慢和运动方向速度是矢量,它描述质点运动的快慢和运动方向.也可以也可以表述为:描述质点空间位置改变的快慢和位置改变的方向表述为:描述质点空间位置改变的快慢和位置改变的方向.它有平均速度和瞬时速度之分,平均速度是质点发生的位它有平均速度和瞬时速度之分,平均速度是质点发生的位移和发生这段位移所用时间的比值;瞬时速度是指质点在移和发生这段位移所用时间的比值;瞬时速度是指质点在某一时刻或某一位置的速度某一时刻或某一位置的速度.2.2.速率是标量,它只描述质点运动的快慢速率是标量,它只描述质点运动的快慢.平均速率是质点平均速率是质
14、点通过路程和通过这段路程所用时间的比值,它与平均速度通过路程和通过这段路程所用时间的比值,它与平均速度的大小是两个不同的物理量的大小是两个不同的物理量.由于一般情况下质点的路程要由于一般情况下质点的路程要大于位移的大小,所以平均速率一般要大于平均速度的大大于位移的大小,所以平均速率一般要大于平均速度的大小,只有单向直线运动中,平均速率才等于平均速度的大小,只有单向直线运动中,平均速率才等于平均速度的大小小.瞬时速率就是瞬时速度的大小,简称为速率瞬时速率就是瞬时速度的大小,简称为速率.3.3.平均速度平均速度=平均速率平均速率=【典例典例】汽车沿直线从甲地开往乙地汽车沿直线从甲地开往乙地.(1
15、1)若在前一半路程的平均速度为)若在前一半路程的平均速度为v v1 1,后一半路程的平均速后一半路程的平均速度为度为v v2 2,则汽车全程的平均速度则汽车全程的平均速度 为多少?为多少?(2 2)若汽车在全程所用时间的前一半时间的平均速度为)若汽车在全程所用时间的前一半时间的平均速度为v v1 1,后一半时间的平均速度为后一半时间的平均速度为v v2 2,则全程的平均速度则全程的平均速度 为多少?为多少?(3 3)若)若v v1 1vv2 2,两种情况下的平均速度哪个大?两种情况下的平均速度哪个大?【解题指导解题指导】求平均速度时,要明确对应的时间和求平均速度时,要明确对应的时间和位移,即是
16、哪一个过程的平均速度位移,即是哪一个过程的平均速度.【标准解答标准解答】(1 1)设甲、乙两地的距离为)设甲、乙两地的距离为s,s,前一半路程前一半路程所用时间为所用时间为t t1 1,后一半路程所用时间为后一半路程所用时间为t t2 2,根据平均速度根据平均速度的定义式:的定义式:则有则有 又:又:解得解得:(2)(2)设全程所用时间为设全程所用时间为t,t,前一半时间的位移为前一半时间的位移为s s1 1=v=v1 1 后一半时间的位移为后一半时间的位移为s s2 2=v=v2 2由平均速度的定义式得:由平均速度的定义式得:(3)(3)两平均速度求差有:两平均速度求差有:由于由于v v1
17、1vv2 2,所以有,所以有即后一种情况的平均速度较大即后一种情况的平均速度较大.答案答案:(1)(2)(1)(2)(3)(3)后一种情况下的平均速度较大后一种情况下的平均速度较大 对加速度理解不清导致错误对加速度理解不清导致错误关于速度和加速度的关系关于速度和加速度的关系,下列说法中正确的是下列说法中正确的是A.A.速度变化越大速度变化越大,加速度就越大加速度就越大B.B.速度变化越快速度变化越快,加速度就越大加速度就越大C.C.只要加速度的方向保持不变只要加速度的方向保持不变,速度的方向也保持不变速度的方向也保持不变D.D.只要加速度的大小不断变小只要加速度的大小不断变小,速度的大小也不断
18、变小速度的大小也不断变小【正确解答正确解答】根据根据a=a=v/tv/t可知,可知,v/tv/t越大,即速度越大,即速度变化得越快,加速度就越大变化得越快,加速度就越大.所以,所以,B B对,对,A A错错.速度的方向速度的方向与与a a无关,所以无关,所以C C错错.速度变大还是变小取决于速度和加速度速度变大还是变小取决于速度和加速度的方向,与加速度的大小变化无关,所以的方向,与加速度的大小变化无关,所以D D错错.正确答案正确答案:B B【易错分析易错分析】在解答本题时易犯错误具体分析如下:在解答本题时易犯错误具体分析如下:1.1.下列关于速度的说法中,正确的是下列关于速度的说法中,正确的
19、是()()A.A.速度是描述物体位置变化的物理量速度是描述物体位置变化的物理量B.B.速度是描述物体位置变化大小的物理量速度是描述物体位置变化大小的物理量C.C.速度是描述物体位置变化快慢的物理量速度是描述物体位置变化快慢的物理量D.D.速度是描述物体运动路程和时间关系的物理量速度是描述物体运动路程和时间关系的物理量【解析解析】选选C.C.速度是描述物体运动快慢的物理量速度是描述物体运动快慢的物理量,即描述物即描述物体位置变化快慢的物理量,故体位置变化快慢的物理量,故C C正确,正确,A A、B B、D D均错均错.2.2.下列关于平均速度和瞬时速度的说法,正确的是下列关于平均速度和瞬时速度的
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