红对勾高一物理必修1人教版.ppt

3 运动快慢的描述速度,一、坐标和坐标的变化量 物体沿直线运动，以这条直线为坐标轴，这样，物体的位置就可以用 来表示，时刻t1物体所处的坐标为x1，时刻t2物体所处的坐标为x2，则x 就是坐标的变化量，x的大小表示位移的 ，x的正负表示位移的 ,坐标,x2x1,大小,方向,二、速度 (1)定义： 物体运动的 跟发生这段位移所用 的比值 (2)公式： . (3)物理意义：速度是描述物体运动 和运动 的物理量，也可以说是描述物体 的变化快慢和 变化的方向速度越大，表示物体运动得越快(或位置变化得越快),位移,时间,快慢,方向,位置,位置,(4)单位：国际单位为 ，符号是 ，常用单位还有：千米每时(km/h)，厘米每秒(cm/s)等.1 m/s3.6 km/h. (5)速度的大小在数值上等于 (6)方向：速度是 ，它的方向就是 的方向,米每秒,m/s,单位时间内物体位移的大小,矢量,物体运动,三、平均速度和瞬时速度 1平均速度 (1)定义：物体运动的平均速度是物体的 与发生该段位移所用 的比值，常用字母 表示； (2)公式： . (3)物理意义：平均速度表示做变速运动的物体在某一段时间(或位移)内的平均快慢程度，只能 地描述物体的运动快慢,位移,时间,粗略,(4)平均速度既有大小，又有方向，是矢量，其方向与一段时间内发生的 方向相同 2瞬时速度 (1)定义：运动物体在 的速度，叫瞬时速度 (2)物理意义：瞬时速度是精确描述做变速运动的物体在 的运动情况的物理量，反映了某时刻(或位置)物体运动的快慢程度,位移,某一时刻(或某一位置),某时刻(或位置),(3)瞬时速度是矢量，其方向与物体经过某一位置时的运动方向相同 (4)匀速直线运动就是瞬时速度保持不变的运动，在匀速直线运动中，平均速度与瞬时速度 (5)速率： 的大小叫速率，只有大小，没有方向日常生活和物理中所说的速度，有时指速度，有时指速率，例如汽车速度计显示的是 ,相等,瞬时速度,速率,一、如何理解速度正负号的意义？ 速度是一个矢量，既有大小又有方向速度的大小在数值上等于单位时间内的位移的大小，方向跟物体运动方向相同在选择了正方向后，就给速度赋予了正负号，当速度为正值时，说明质点沿正方向运动；当速度为负值时，说明质点沿与正方向相反的方向即负方向运动 在物理学中，矢量的正负号都有意义，不表示大小，只表示方向与所选正方向的异同,二、如何区分平均速度与瞬时速度？ (1)平均速度与某一过程中的一段位移、一段时间对应，而瞬时速度与某一位置、某一时刻对应讲平均速度必须指明是哪一段时间(或哪一段位移)内的平均速度，讲瞬时速度必须指明是哪一个时刻(或哪一个位置)的瞬时速度譬如，研究一辆汽车通过一座平直大桥的速度，对应的位移是桥长，对应的时间是过桥的时间，对应的速度是平均速度若要研究汽车到达某一位置的速度，对应的是瞬时速度.,(2)平均速度只能粗略描述质点运动情况，而瞬时速度能精确地描述质点的运动情况譬如，火车从北京开往上海整个过程的速度，可以不考虑中间停站所用的时间，用平均速度可以粗略地表示火车运动的快慢但要研究百米运动员冲过终点时的速度，则需要的是一个准确值，速度为瞬时速度 (3)平均速度的方向与所对应的时间内位移的方向相同，瞬时速度的方向与质点所在位置的运动方向相同譬如，物体沿圆周运动，某段时间的平均速度的方向与位移方向相同，即这段时间通过的圆弧所对应的弦的方向，但每一时刻速度方向，都沿物体所在位置圆的切线方向,(4)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，而瞬时速度只反映某时刻时物体运动的快慢程度 另外还需指出，平均速度与速度的平均值是有严格区别的，两者的数值一般并不相等，不可混淆,三、如何区分平均速度与平均速率？ 平均速度描述了物体位置变化的快慢与方向，而平均速率则描述了物体沿路径移动的快慢 教材指出，速度的大小叫做速率这里，速度和速率都是指瞬时的，即瞬时速度的大小叫做瞬时速率至于平均速度的大小，则与平均速率是两码事一方面，平均速度是矢量，其方向与位移的方向相同，而平均速率则是标量，没有方向,另一方面，就两者大小而言，平均速度是位移与时间的比值，而平均速率则是路程与时间的比值，位移的大小一般并不等于路程，因此，平均速度的大小并非一定等于平均速率只有在单向直线运动中，位移的大小才等于路程，平均速度的大小才等于平均速率一般情况下，平均速度的大小则要比平均速率小,四、计算平均速度时应注意以下几点 1从平均速度的定义可知，平均速度强调的是那段时间内且与之对应的那段位移上的平均速度同一个直线运动，针对不同的时间(或位移)，平均速度一般不相等因此，在计算平均速度时，首先要明确要求的是哪一段时间内或哪一段位移上的平均速度如图131，一质点沿直线AC运动，从A点运动到B点，位移为x1，所用时间 为t1；从B点到C点，位移为x2，所用时间为t2.则质点在各段的平均速度为：,2注意区分平均速度和速度的平均值一般的直线运动，求平均速度时，要紧扣定义，从定义出发，找到相应的位移及与该位移对应的时间，即可用公式求解决不能把平均速度当作速度的平均值如图132，一质点沿直线AC运动，先以速度v1从A点匀速运动到B点，接着以速度v2从B点匀速运动到C点，在A点到C点的整个过程中，总位移为x1x2，总时间为AB、BC两段时间之和，则从A到C整个过程的平均速度为： 有些同学常犯的错误是：,五、如何理解运动的位移时间图象(xt图象)? 图象可以直观地表示出物理量之间的变化情况，便于从总体上认识过程的特点因此，用图象描述物理量之间的关系、表示物理规律，是物理学中常用的数学工具xt图象是我们高中物理学习的第一种图象，对xt图象的理解应注意以下几点：,1为表示位移和时间的关系，在平面直角坐标系中，用纵轴表示位移x，用横轴表示时间t，然后根据测量数据用描点的方法就可画出质点在运动过程中的位移时间图象如图133所示,2在xt图象中，图线上每一点的坐标(t1，x1)表示在t1时刻，物体的位移是x1.图象的形状反映了位移x随时间t的变化关系在xt图象中，直线的斜率反映了物体做匀速直线运动的快慢，斜率越大，位移随时间变化越快，运动就越快；斜率越小，位移随时间变化越慢，运动就越慢位移图象中，两条图线的交点表示两物体处于同一位置，即两物体相遇,3xt图象是描述物体运动的位移随时间变化的规律，决不是物体运动的轨迹如图134所示的xt图象，并不表示质点沿曲线OABC运动，而是始终沿一条直线运动在0t1时间内，即图象的OA段，表示质点沿与选定正方向相同的方向做匀速直线运动；在t1t2时间内，即图象的AB段，表示质点静止不动；在t2t3时间内，即图象的BC段，表示质点沿与正方向相反的方向做匀速直线运动；在t3时刻，质点回到出发点 4因为匀速直线运动的位移随时间均匀变化，所以，只要xt图象是一条斜率恒定的倾斜直线，就表示物体的运动是匀速直线运动，但不一定通过原点,题型一 对平均速度和瞬时速度的理解 【例1】 下列说法正确的是 ( ) A平均速度就是速度的平均值 B瞬时速率是指瞬时速度的大小 C火车以速度v通过某一段路，v是指瞬时速度 D子弹以速度v从枪口射出，v是指平均速度,【解析】 根据平均速度和瞬时速度的定义进行判断，平均速度不是速度的平均值，瞬时速率就是瞬时速度的大小；火车以速度v经过某一段路，v是指平均速度；子弹以速度v从枪口射出，是指从枪口射出时的瞬时速度 【答案】 B 规律总结：对于平均速度、瞬时速度说法正误的判断要紧扣它们的定义平均速度对应一段位移或一段时间，瞬时速度对应某一位置或某一时刻,应用11 以下所说的速度，哪些是指平均速度，哪些是指瞬时速度？ A子弹射出枪口时的速度为700 m/s B一百米赛跑的运动员用10 s跑完全程，某人算出他的速度为10 m/s C测速仪测出汽车经过某一路标的速度达到100 km/h D返回舱以5 m/s的速度着陆 答案：A、C、D中的速度是瞬时速度，B中的速度为平均速度,【答案】 C 规律总结：求平均速度一定要紧扣定义式，而且要明确是求哪段时间内(或哪段位移上)的平均速度在变速运动中，平均速度随x或t的选取的不同而不同,应用21某质点由A出发做直线运动，前5 s向东行了30 m经过B点，又行了5 s前进了60 m到达C点，在C点停了4 s后又向西行，经历了6 s运动120 m到达A点西侧的D点，如图135所示，求： (1)每段时间内的平均速度； (2)求全过程的平均速度,题型三 利用位移时间图象分析物体的运动 【例3】 a、b两个质点相对于同一质点在同一直线上运动的xt图象如图136所示关于a、b的运动，下面说法正确的是 ( ),Aa、b两个质点运动的出发点相距5 m B质点a比质点b迟1 s开始运动 C在03 s时间内，a、b的位移大小相等，方向相反 D质点a运动的速率比质点b运动的速率大 【解析】 xt图象上图线的斜率表示速度，斜率的正负表示速度的方向，图线上各点的坐标值表示物体在该时刻所处的位置根据坐标的变化可判断质点的运动情况.,由图可以看出：被选作参考系的质点位于坐标轴上的原点，质点a从坐标轴上5 m处向参考系运动，经2 s到达坐标原点，速率va2.5 m/s.在t1 s时，质点b从坐标原点出发，沿坐标轴的正方向运动，1 s内的位移为5 m，速率vb5 m/s；质点a运动了2 s，质点b只运动了1 s，它们的位移大小相等，均为5 m，而方向相反. 【答案】 AC 规律总结：对于图象问题，应注意以下问题：坐标的含义、起点、交点、拐点的含义，以及斜率和图线包围面积的含义等,应用31 设想百米赛跑