新教材高中物理第一章运动的描述3位置变化快慢的描述__速度课件新人教版必修第一册.pptx

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1、第一章第一章运动的描述运动的描述学习目标学习目标1.通过抽象概括通过抽象概括,理解速度的含义理解速度的含义.知道速度的定义式、单位和方知道速度的定义式、单位和方向向,体会用比值法定义物理量的思想体会用比值法定义物理量的思想.2.通过速度的概念通过速度的概念,认识瞬时速度与平均速度认识瞬时速度与平均速度,领会其矢量性领会其矢量性,会会区别平均速度和瞬时速度区别平均速度和瞬时速度,能根据打上点的纸带测量平均速度和能根据打上点的纸带测量平均速度和瞬时速度瞬时速度.初步体会极限思想和比值定义法在研究物理问题中的初步体会极限思想和比值定义法在研究物理问题中的意义意义.3.结合实验数据绘制速度结合实验数据

2、绘制速度时间图像时间图像,会根据速度会根据速度时间图像分时间图像分析速度随时间变化的规律析速度随时间变化的规律.培养应用数学方法解决物理问题的能培养应用数学方法解决物理问题的能力力.4.联系与速度有关的实例联系与速度有关的实例,体会物理学在生产和生活中的用途体会物理学在生产和生活中的用途,增增强物理学习的兴趣强物理学习的兴趣.3位置变化快慢的描述位置变化快慢的描述速度速度知识点知识点一一速度速度答案答案:由于该同学的位移为由于该同学的位移为0,所以速度为所以速度为0.高中所学的速度高中所学的速度和初中所学的速度含义不完全相同和初中所学的速度含义不完全相同.1.一位同学绕操场跑一圈一位同学绕操场

3、跑一圈(400m)用了用了1min15s.阅读教材阅读教材第第19页页,思考思考:这位同学跑步的速度是多少这位同学跑步的速度是多少?和我们初中所和我们初中所学的速度含义相同吗学的速度含义相同吗?2.速度的概念速度的概念:位移位移与与之之比比.3.速度的公式速度的公式是是 .在国际单位制中在国际单位制中,速度的单位速度的单位是是,符号符号是是或或.4.速度速度是是,它既有大小它既有大小,又有方向又有方向.速度速度v的方向和的方向和时间时间t内内的的的的方向相同方向相同.发生这段位移所用时间发生这段位移所用时间米每秒米每秒m/sms-1矢量矢量位移位移x知识点二平均速度和瞬时速度知识点二平均速度和

4、瞬时速度阅读教材第阅读教材第1920页页,思考以下问题思考以下问题.1.2018年年8月月26日日,雅加达亚运会田径比赛男子百米飞人雅加达亚运会田径比赛男子百米飞人大战大战,我国运动员以我国运动员以9.92s的佳绩夺冠的佳绩夺冠,成为第二位夺得亚成为第二位夺得亚运会百米冠军的中国选手运会百米冠军的中国选手,同时还创造了新的亚运会纪录同时还创造了新的亚运会纪录.该运动员的平均速度大约是多少该运动员的平均速度大约是多少?它能精确描述该运动它能精确描述该运动员在每个位置的运动快慢吗员在每个位置的运动快慢吗?2.请尝试总结如何表示物体在时刻请尝试总结如何表示物体在时刻t的瞬时速度的瞬时速度.答案答案:

5、可以用时刻可以用时刻t到到t+t一小段时间内的平均速度来代一小段时间内的平均速度来代替时刻替时刻t物体的瞬时速度物体的瞬时速度,并且并且t取得越小取得越小,物体运动快慢物体运动快慢的差异就越小的差异就越小,当当t非常非常小趋向于非常非常小趋向于0时时,就可以认为时就可以认为时刻刻t到到t+t一小段时间内的平均速度等于时刻一小段时间内的平均速度等于时刻t物体的瞬物体的瞬时速度了时速度了.3.图甲汽车速度计显示的是汽车图甲汽车速度计显示的是汽车的的,图乙图乙区间测速测的是汽车区间测速测的是汽车的的.瞬时速度瞬时速度平均速度平均速度甲甲乙乙知识知识点点三三速度速度时间图像时间图像阅读教材第阅读教材第

6、22页页,思考以下问题思考以下问题.图甲为某同学根据自己算出的手拉纸带图甲为某同学根据自己算出的手拉纸带的的v、t数据而描出的点数据而描出的点.甲甲(1)v-t图像中的横轴表示什么图像中的横轴表示什么?纵轴表示什么纵轴表示什么?答案答案:v-t图像中的横轴表示时间图像中的横轴表示时间t,纵轴表示速度纵轴表示速度v.(2)在图甲中在图甲中,为了研究纸带运动速度的变化规律为了研究纸带运动速度的变化规律,把这些把这些点连起来点连起来,是否可以用折线连成如图乙所示的图线是否可以用折线连成如图乙所示的图线?乙乙答案答案:不可以不可以,因为速度不会发生突变因为速度不会发生突变,应用平滑的曲线来应用平滑的曲

7、线来连这些点连这些点,如图所示如图所示.小小试试身手身手判判断断下下列列说说法法的的正正误误并并和和同同学学交交流流(正正确确的的在在括括号号内内打打“”“”,错误的打错误的打“”).”).1.物体的速度越大物体的速度越大,位移就越大位移就越大.()2.匀速直线运动的匀速直线运动的“速度速度”指的是瞬时速度指的是瞬时速度.()3.平均速度即为速度的平均值平均速度即为速度的平均值.()4.速率是瞬时速度的大小速率是瞬时速度的大小.()探究探究一一速度速度问题情境问题情境两辆车从同一地点同时出发两辆车从同一地点同时出发,经过长短不同的两条路径经过长短不同的两条路径,同同时到达一个终点时到达一个终点

8、.1.这段时间内两辆车位置变化的快慢相同吗这段时间内两辆车位置变化的快慢相同吗?答案答案:两辆车在相同的时间内发生了相同的位移两辆车在相同的时间内发生了相同的位移,所以位所以位置变化的快慢相同置变化的快慢相同.答案答案:两辆车的运动方向不一样两辆车的运动方向不一样,所以它们的运动不同所以它们的运动不同.3.我们研究物体运动的快慢我们研究物体运动的快慢,很多时候是要研究物体的位很多时候是要研究物体的位置随时间变化的快慢置随时间变化的快慢,应该如何定义速度呢应该如何定义速度呢?答案答案:可以用位移与时间之比定义速度可以用位移与时间之比定义速度.2.如果两辆车从同一地点出发沿直线运动如果两辆车从同一

9、地点出发沿直线运动,一辆向东行驶一辆向东行驶,一辆向西行驶一辆向西行驶,路程与时间的比都是路程与时间的比都是20m/s,你认为它们你认为它们的运动相同吗的运动相同吗?过程建构过程建构【典例【典例1】(多选多选)下列关于速度的说法正确的是下列关于速度的说法正确的是()A.速度的大小与位移成正比速度的大小与位移成正比,与时间成反比与时间成反比B.速度的方向与这段时间内位移的方向相同速度的方向与这段时间内位移的方向相同C.速度是反映物体位置变化快慢及方向的物理量速度是反映物体位置变化快慢及方向的物理量D.速度是矢量速度是矢量答案答案:BCD探究探究二平均速度和瞬时速度二平均速度和瞬时速度问题情境问题

10、情境如图所示如图所示,一小球沿光滑的斜面从一小球沿光滑的斜面从O点开始由静止滚下点开始由静止滚下.1.小球在滚下的过程中速度的大小如何变化小球在滚下的过程中速度的大小如何变化?答案答案:小球的速度越来越大小球的速度越来越大.2.OA、A1A、A2A的平均速度能否表示小球经过的平均速度能否表示小球经过A点的瞬点的瞬时速度时速度?比较而言比较而言,哪段的平均速度更接近哪段的平均速度更接近A点的瞬时速点的瞬时速度度?如何测量小球通过如何测量小球通过A点的瞬时速度点的瞬时速度?答案答案:OA、A1A、A2A的平均速度不能表示小球经过的平均速度不能表示小球经过A点的点的瞬时速度瞬时速度,这些平均速度都小

11、于小球经过这些平均速度都小于小球经过A点的瞬时速度点的瞬时速度,但比较而言但比较而言,A2A的平均速度更接近的平均速度更接近A点的瞬时速度点的瞬时速度.若取更若取更靠近靠近A点的点的A3、A4,那么那么A3A、A4A的平均速度就的平均速度就更接近更接近A点的瞬时速度点的瞬时速度,当当AnA趋于趋于0,即时间趋于即时间趋于0,这段时这段时间内间内,可认为小球做匀速直线运动可认为小球做匀速直线运动,AnA的平均速度等于的平均速度等于A点的瞬时速度点的瞬时速度.3.有没有平均速度和瞬时速度相同的运动有没有平均速度和瞬时速度相同的运动?如何根据如何根据x-t图图像比较物体运动的快慢像比较物体运动的快慢

12、?甲甲乙乙过程建构过程建构平均速度与瞬时速度的比较平均速度与瞬时速度的比较:比较项比较项平均速度平均速度瞬时速度瞬时速度区别区别粗略描述一段时间内物体运动粗略描述一段时间内物体运动的快慢和方向的快慢和方向,等于位移与时间等于位移与时间的比值的比值精确描述物体运动的快慢和方精确描述物体运动的快慢和方向向,是物体在某一时刻是物体在某一时刻(或某一或某一位置位置)的速度的速度与一段位移或一段时间间隔相与一段位移或一段时间间隔相对应对应与某一时刻或某一位置相对应与某一时刻或某一位置相对应联系联系【典例【典例2】某电视台曾这样播报了一则台风预警信息】某电视台曾这样播报了一则台风预警信息:台台风风“山竹山

13、竹”于于16日日17时在广东省登陆时在广东省登陆,登陆时中心附近最登陆时中心附近最大风力大风力14级级(风速风速45m/s).上述消息中的上述消息中的“17时时”“45m/s”分别分别指指()A.时刻和速率时刻和速率B.时刻和平均速度时刻和平均速度C.时间间隔和瞬时速度时间间隔和瞬时速度D.时间间隔和平均速度时间间隔和平均速度答案答案:A解析解析:“17时时”对应时间轴上的点对应时间轴上的点,为时刻为时刻;而而“45m/s”是是台风登陆时中心附近的风的速度大小台风登陆时中心附近的风的速度大小,为瞬时速度的大为瞬时速度的大小小,即速率即速率.故选项故选项A正确正确.【变式】若【变式】若台风以最大

14、速度沿直线运行了台风以最大速度沿直线运行了2s后后,又以速又以速度度40m/s运行了运行了3s,求求5s内台风的平均速度大小内台风的平均速度大小.答案答案:42m/s探究探究三速度三速度时间图像时间图像问题情境问题情境下图是做用打点计时器测瞬时速度实验时得到的一条纸下图是做用打点计时器测瞬时速度实验时得到的一条纸带的一部分带的一部分,从从0点开始按打点的先后依次标为点开始按打点的先后依次标为0、1、2、3、4、5、6、.现在量得现在量得0、1间的距离间的距离x1=5.18cm,1、2间的距离间的距离x2=4.40cm,2、3间的距离间的距离x3=3.62cm,3、4间的间的距离距离x4=2.7

15、8cm,4、5间的距离间的距离x5=2.00cm,5、6间的距离间的距离x6=1.22cm(电源频率电源频率f=50Hz).1.计算打点计时器在打计算打点计时器在打1、2、3、4、5点时的速度并填在点时的速度并填在下表中下表中.位置位置12345v/(ms-1)2.根据上面问题根据上面问题1中的数据中的数据,在图中画出速度在图中画出速度时间图像时间图像,并并说明速度变化特点说明速度变化特点.答案答案:根据表中数据描点作图根据表中数据描点作图.由图像可看出速度均匀减小由图像可看出速度均匀减小.过程建构过程建构根据根据v-t图像可以解读的信息图像可以解读的信息.(1)坐标系中横轴表示时间、纵轴表示

16、速度坐标系中横轴表示时间、纵轴表示速度,注意单位和注意单位和标度标度.(2)v-t图像上一个点对应某一时刻的瞬时速度图像上一个点对应某一时刻的瞬时速度;“线线”上的上的一段对应一个物理过程一段对应一个物理过程.(3)v-t图像与横轴的截距表示速度为图像与横轴的截距表示速度为0的时刻的时刻,与纵轴的截与纵轴的截距表示开始计时的速度距表示开始计时的速度.(4)根据速度的正、负判断物体运动的方向根据速度的正、负判断物体运动的方向.速度为正速度为正,表表示物体沿正方向运动示物体沿正方向运动;速度为负速度为负,表示物体沿负方向运动表示物体沿负方向运动.【典例【典例3】(多选多选)下图所示的两条斜线下图所

17、示的两条斜线,分别代表分别代表A、B两物体做直线运动时的速度两物体做直线运动时的速度时间图像时间图像.下列说法正确下列说法正确的是的是()A.A的初速度比的初速度比B的初速度大的初速度大B.A的初速度比的初速度比B的初速度小的初速度小C.10s末两物体相遇末两物体相遇D.10s末两物体的速度相等末两物体的速度相等解析解析:由速度由速度时间图像可知时间图像可知,A的初速度比的初速度比B的初速度小的初速度小,选项选项A错误错误,选项选项B正确正确;在在v-t图像中图像中,交点表示两物体速交点表示两物体速度相等度相等,选项选项C错误错误,选项选项D正确正确.答案答案:BD课堂评价课堂评价1.关于速度

18、关于速度,下列说法正确的下列说法正确的是是()A.汽车速度计上显示的汽车速度计上显示的70km/h,指的是平均速度指的是平均速度B.某高速公路上的限速为某高速公路上的限速为100km/h,指的是平均速度指的是平均速度C.子弹以子弹以900m/s的速度从枪口射出的速度从枪口射出,指的是瞬时速度指的是瞬时速度D.火车以速度火车以速度v通过某一段路通过某一段路,指的是瞬时速度指的是瞬时速度答案答案:C2.(多选多选)甲地与乙地正好位于一段笔直的公路旁边甲地与乙地正好位于一段笔直的公路旁边,汽车汽车以以36km/h的速度从甲地运动到乙地用了的速度从甲地运动到乙地用了2h,汽车从乙地汽车从乙地返回甲地的

19、过程中速度大小保持不变返回甲地的过程中速度大小保持不变,用了用了2.5h回到甲地回到甲地,那么汽车返回时的速度为那么汽车返回时的速度为()A.-8m/sB.8m/sC.-28.8km/h D.28.8km/h答案答案:AC答案答案:D4.四个物体沿竖直方向做直线运动四个物体沿竖直方向做直线运动,某时刻它们的速度分别某时刻它们的速度分别为为v1=72km/h,v2=10m/s,v3=0,v4=-30m/s.它们当中的最大速它们当中的最大速度和最小速度分别度和最小速度分别是是()A.v1和和v3B.v4和和v3C.v2和和v3D.v1和和v4答案答案:B5.(多选多选)一个做直线运动的物体一个做直

20、线运动的物体,某时刻的速度是某时刻的速度是10m/s,那么那么这个这个物体物体()A.在这一时刻之前在这一时刻之前0.1s内位移一定是内位移一定是1mB.在这一时刻之后在这一时刻之后1s内位移一定是内位移一定是10mC.在这一时刻起在这一时刻起10s内位移可能是内位移可能是50mD.如果从这一时刻起开始匀速运动如果从这一时刻起开始匀速运动,那么它继续通过那么它继续通过1000m路程所用的时间一定是路程所用的时间一定是100s答案答案:CD6.图甲、乙为两个质点运动的速度图甲、乙为两个质点运动的速度时间图像时间图像,根据图像根据图像回答下面的问题回答下面的问题.(1)甲图中质点做甲图中质点做运动

21、运动(选填选填“加速加速”“减速减速”或或“匀速匀速”,下空同下空同),乙图中质点做乙图中质点做运动运动.(2)甲图中质点的初速度为甲图中质点的初速度为m/s,乙图中质点的初乙图中质点的初速度为速度为m/s.(3)甲、乙两图中两质点运动的方向甲、乙两图中两质点运动的方向(选填选填“相相同同”或或“不相同不相同”).甲甲乙乙答案答案:(1)加速减速加速减速(2)13(3)相同相同解析解析:(1)甲图中质点速度越来越大甲图中质点速度越来越大,质点做加速运动质点做加速运动;乙乙图中质点速度越来越小图中质点速度越来越小,质点做减速运动质点做减速运动.(2)根据初始时刻的纵坐标可知它们的初速度分别等根据初始时刻的纵坐标可知它们的初速度分别等于于1m/s、3m/s.(3)它们的速度都为正值它们的速度都为正值,说明它们的运动方向都与规说明它们的运动方向都与规定的正方向相同定的正方向相同.