【物理课件】位置变化快慢的描述—速度 2023-2024学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册.pptx

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1、高中物理高中物理20192019人教版必修一人教版必修一 第一章第一章 运动的描述运动的描述3 3、位置变化快慢的描述、位置变化快慢的描述速度速度1、理解速度的定、理解速度的定义和物理意和物理意义，知道它的公式、，知道它的公式、单位和矢量性位和矢量性2、理解平均速度，知道瞬、理解平均速度，知道瞬时速度的概念速度的概念3、知道速度与速率的区、知道速度与速率的区别及及联系系4、比、比值定定义法是物理学中法是物理学中经常采用的方法，学生在学常采用的方法，学生在学习过程中掌握程中掌握用数学工具描述物理量之用数学工具描述物理量之间关系的方法关系的方法5、培养学生的迁移、培养学生的迁移类推能力，教学推能力

2、，教学过程中渗透极限思想程中渗透极限思想6、了解从平均速度求瞬了解从平均速度求瞬时速度的思想方法，体会数学与物理速度的思想方法，体会数学与物理间的关的关系系学习目标学习目标A A A A点位置坐标为点位置坐标为点位置坐标为点位置坐标为 x x1 1 1 1 B B B B点位置坐标为点位置坐标为点位置坐标为点位置坐标为 x x2 2 2 2位移位移位移位移:x=x2 2-x1 1=40=40m-10-10m=30=30m0 01010202030304040-10-10 x/mx/mxA AB Bx x1 1x x2 2知识回顾：位置和位置的变化量知识回顾：位置和位置的变化量如果汽车从如果汽车

3、从如果汽车从如果汽车从B B B B运动到运动到运动到运动到A A A A，位移，位移，位移，位移:x=10=10m-40-40m=-30=-30m表示位移的大小表示位移的大小为为 30m，方向，方向为为 x 轴轴的的负负方向。方向。负负号不表示大小，只表示方向。号不表示大小，只表示方向。-30m10m位移：位移：表示物体的位置变化。用一条带箭头的线段表示，箭头表示位移的方向，即初位置指向末位置，长度表示位移的大小，位移与路径无关，只与初末位置有关。路程：路程：物体运动轨迹的长度。物体做单单向向直线运动时，路程才等于位移的大小。知识回顾：位移和路程知识回顾：位移和路程观察与比较观察与比较观察与

4、比较观察与比较运动快慢的比较运动快慢的比较以下有三个物体沿平直道路行驶的运动情况：初位置初位置初位置初位置(m)(m)(m)(m)经过时间经过时间经过时间经过时间(s)(s)(s)(s)末位置末位置末位置末位置(m)(m)(m)(m)A.A.A.A.自行车自行车自行车自行车0 0 0 020202020100100100100B.B.B.B.公共汽车公共汽车公共汽车公共汽车0 0 0 010101010100100100100C.C.C.C.火车火车火车火车10010010010010101010400400400400如何比较A A和B B的运动快慢？如何比较B B和C C的运动快慢？如何比

5、较A A和C C的运动快慢？位移相同，比较时间时间相同，比较位移时间、位移均不同，比较比值时间、位移均不同，比较比值归纳总结：如何判断谁运动的快归纳总结：如何判断谁运动的快?方法二：时间方法二：时间方法二：时间方法二：时间 t t 相同，比较位移相同，比较位移相同，比较位移相同，比较位移 x x 的大小。的大小。的大小。的大小。方法一：位移方法一：位移方法一：位移方法一：位移 x x 相同，比较时间相同，比较时间相同，比较时间相同，比较时间 t t 的大小。的大小。的大小。的大小。方法三：时间方法三：时间方法三：时间方法三：时间 t t 和位移和位移和位移和位移 x x 的大小不同。的大小不同

6、。的大小不同。的大小不同。可以可以可以可以用单位时间内的位移（速度）用单位时间内的位移（速度）用单位时间内的位移（速度）用单位时间内的位移（速度）来描述物体运动的快慢。来描述物体运动的快慢。来描述物体运动的快慢。来描述物体运动的快慢。（1）意义：速度是表示物体的运动快慢的物理量。）意义：速度是表示物体的运动快慢的物理量。（2）定义：位移与发生这个位移所用时间的比值。）定义：位移与发生这个位移所用时间的比值。（3）定义式：）定义式：（4）单位及其换算：）单位及其换算：m/s km/h 1m/s =3.6km/h（5）比值法定义的物理量，大小与其他量无关。）比值法定义的物理量，大小与其他量无关。一

7、、速度一、速度x 越大，越大，v 越大吗？越大吗？哪个单位大呢？哪个单位大呢？两辆汽车从某地出发，速度大小都是两辆汽车从某地出发，速度大小都是两辆汽车从某地出发，速度大小都是两辆汽车从某地出发，速度大小都是20m/s20m/s，他们的运动情况完全相同吗？他们的运动情况完全相同吗？他们的运动情况完全相同吗？他们的运动情况完全相同吗？可能是背道而驰可能是背道而驰可能是背道而驰可能是背道而驰 ！速度仅指出大小是不够的，还必须具有速度仅指出大小是不够的，还必须具有速度仅指出大小是不够的，还必须具有速度仅指出大小是不够的，还必须具有方向。方向。方向。方向。速度是矢量。速度是矢量。速度是矢量。速度是矢量。

8、二、平均速度二、平均速度 定义：定义：位移位移与发生这个位移与发生这个位移所用时间所用时间的比值，的比值，叫做物叫做物体在这段时间（或这段位移）内的平均速度。体在这段时间（或这段位移）内的平均速度。定义式：定义式：物理意义：物理意义：粗略地粗略地描述物体在时间间隔描述物体在时间间隔t 内的内的平均平均快慢快慢程度。程度。4.4.方向：与位移方向一致。方向：与位移方向一致。一辆自行车在平直公路上行驶，第一个一辆自行车在平直公路上行驶，第一个5s5s内的位内的位移为移为10m10m，第二个，第二个5s5s内的位移为内的位移为15m15m，请分别求出它在每，请分别求出它在每个个5s5s内的平均速度以

9、及这内的平均速度以及这10s10s内的平均速度内的平均速度?说明：说明：平均速度只是对运动物体在某一段时间内平均速度只是对运动物体在某一段时间内（或某一段位移内）而言的，在不同的过程，它的平均（或某一段位移内）而言的，在不同的过程，它的平均速度可能是不同的，因此，平均速度必须指明速度可能是不同的，因此，平均速度必须指明“哪段时哪段时间间”或或“哪段位移哪段位移”的的平均速度的方向如何？平均速度的方向如何？一个物体沿着一个圆周顺时一个物体沿着一个圆周顺时针运动，圆的半径为针运动，圆的半径为5m5m，物体从，物体从A A点出发经过点出发经过5s5s第一次到达第一次到达B B点，那点，那么在这段时间

10、内物体的平均速度么在这段时间内物体的平均速度多大？方向如何？如果再次回到多大？方向如何？如果再次回到A A点，则平均速度为多大？点，则平均速度为多大？平均速度的方向：平均速度的方向：物体的物体的位移方向位移方向。AB5m5m5m5m 在公式中，如果时间非常小，接近于零，表示的是在公式中，如果时间非常小，接近于零，表示的是某一瞬间，这时的速度称为瞬时速度。某一瞬间，这时的速度称为瞬时速度。三、瞬时速度三、瞬时速度时间间隔为时间间隔为0.1s（中间有（中间有4 4个点未画出），求个点未画出），求A点的速度？点的速度？极限思想极限思想AE段速度为段速度为0.3m/s，ADAD段为段为0.28m/s，

11、ACAC段为段为0.26m/s，ABAB段为段为0 0.24m/s。离离A点越近，位移和时间越小，得到的速度越接近点越近，位移和时间越小，得到的速度越接近A点的速度。点的速度。瞬时速度指某一时刻或某一位置的速度，方向为瞬时速度指某一时刻或某一位置的速度，方向为运动方向，瞬时速度的大小叫做瞬时速率，简称速率。运动方向，瞬时速度的大小叫做瞬时速率，简称速率。速率是标量，只有大小没有方向。速率是标量，只有大小没有方向。四、速率四、速率汽车上的速度计显汽车上的速度计显示的是哪个物理量示的是哪个物理量？1 1、“速度方向就是位移的方向速度方向就是位移的方向”这种种说法法对吗？2 2、高中速度的定、高中速

12、度的定义与初中速度的定与初中速度的定义有什么区有什么区别？（1 1）速度是矢量）速度是矢量 （2 2）初中定）初中定义 (路程与路程与时间的比的比值），叫），叫平均速率平均速率。3 3、平均速度就是速度的平均、平均速度就是速度的平均值吗？瞬瞬时速度大小叫瞬速度大小叫瞬时速率，平均速度的大小就是平均速率速率，平均速度的大小就是平均速率吗？平均速度的方向与位移方向相同；平均速度的方向与位移方向相同；瞬瞬时速度方向速度方向为运运动的方向的方向。xCDvCvDAB课堂练习课堂练习4、下列事例中有关速度的说法，正确的是（）A汽车速度计上显示80 km/h，指的是平均速度 B某高速公路上的限速为110 k

13、m/h,指的是平均速度 C火车从济南到北京的速度约为220 km/h,指的是瞬时速度 D子弹以900 km/h的速度从枪口射出，指的是瞬时速度D D课堂练习课堂练习t/so231x/m2甲甲44685A乙乙丙丙丙从0运动到6，位移为6m，方向为正方向，路程为6m。5、求甲、乙、丙三者的平均速度和平均速率。甲从0运动到8又返回6，位移为6m，方向为正方向，路程为10m。乙从0运动到6，位移为6m，方向为正方向，路程为6m。平均速度1.5m/s，平均速率2.5m/s平均速度1.5m/s，平均速率1.5m/s平均速度1.5m/s，平均速率1.5m/s三个物体都从o点出发，运动相同时间，路程一样，得出

14、的平均速率平均速率一样，不能反映位置的变化的快慢和方向。平均速度平均速度瞬瞬时速度速度平均速率平均速率瞬瞬时速率速率定定义方向方向意意义对应矢量矢量运运动质点的点的位移与位移与时间的比的比值运运动质点在某点在某一一时刻（或位刻（或位置）的速度置）的速度瞬瞬时速度速度的大小的大小运运动质点的路点的路程与程与时间的比的比值矢量矢量标量量标量量精确描述物体精确描述物体运运动的快慢的快慢某段某段时间（或位移）（或位移）精确描述物体精确描述物体运运动的快慢的快慢粗略描述物体粗略描述物体运运动的快慢的快慢粗略描述物体粗略描述物体运运动的快慢的快慢某一某一时刻刻（或位置）（或位置）某段某段时间（或路程）（或

15、路程）某一某一时刻刻（或位置）（或位置）课堂小结课堂小结五、测量纸带的平均速度和瞬时速度五、测量纸带的平均速度和瞬时速度1.选取纸带，每5 个点取一个计数点，标出这些计数点；2.测量各计数点到起始点 0 的距离 x，记录在表中；3.计算两相邻计数点间的位移 x，同时记录对应的时间t；4.根据x 和t 计算纸带在相邻计数点间的平均速度 v。五、测量纸带的平均速度和瞬时速度五、测量纸带的平均速度和瞬时速度1.从纸带起始点0算起，后面每3个点取一个计数点；2.测量各计数点到起始点0的距离x，记录在表中；3.计算两相邻计数点间的位移x，同时记录对应的时间t；4.根据x和t算出的速度值可以代表x这一区间

16、内任意一点的瞬时速度。六、速度六、速度时间图像时间图像 以时间以时间 t 为横轴，速度为横轴，速度 v为纵轴，图像即为速度为纵轴，图像即为速度-时间图像或时间图像或 v-t 图像。按实测数据描点，用平滑的曲线连接，有些点难以落在曲图像。按实测数据描点，用平滑的曲线连接，有些点难以落在曲线上，应该使它们大致均匀地分布在曲线的两侧。线上，应该使它们大致均匀地分布在曲线的两侧。速度速度时间图像的理解时间图像的理解通过每段的初、末速度通过每段的初、末速度大小比较看出。大小比较看出。OAOA段加速，段加速，ABAB段匀速，段匀速，BCBC段加速，段加速，CDCD段减速，段减速，DEDE段反向加速。段反向

17、加速。125-12514 1822t/sv/(ms-1）ABCDE七、借助传感器与计算机测速度七、借助传感器与计算机测速度 发射器 A固定在被测的运动物体上，接收器 B 固定在桌面上或滑轨上。测量时 A 向 B 同时发射一个红外线脉冲和一个超声波脉冲。B 接收到红外线脉冲开始计时，接收到超声波脉冲时停止计时。根据两者的时差和空气中的声速，计算机自动算出 A 与 B 的距离。经过短暂的时间t后，得到物体的新位置。算出两个位置差，即物体运动的位移x，系统算出速度 v。t很短，通常设置为 0.02 s，可得此刻发射器 A（即运动物体）的瞬时速度。七、借助传感器与计算机测速度七、借助传感器与计算机测速

18、度 另一种位移传感器，这个系统只有一个不动的小盒 C，工作时小盒 C向被测物体 D 发出短暂的超声波脉冲，脉冲被运动物体反射后又被小盒 C 接收。根据发射与接收超声波脉冲的时间差和空气中的声速，可以得到小盒 C 与运动物体 D 的距离 x1、x2 以及 x和 t，从而系统也能算出运动物体 D 的速度 v。1、（一定用该段的总位移除以总时间）方向与位移方向一致，但瞬时速度方向为运动方向。平均速度不是速度的平均值。1m/s=3.6km/h2、平均速度对应一段时间或一段位移。瞬时速度对应一个时刻或一个位置，方向为运动方向。3、速度是矢量，速率是标量。速度的大小是速率，平均速度的大小不是平均速率。课堂小堂小结