高中物理 1.3 运动快慢的描述——速度课件 新人教版必修1高中物理 1.3 运动快慢的描述——速度课件 新人教版必修1.ppt

第一章运动的描述 第3节运动快慢的描述 速度 物体在t1时刻处于 位置 x1 在t1时刻处于 位置 x2 那么x2 x1就是物体的 位移 记为 x x2 x1 x x x 一 速度 1 坐标与坐标的变化量 x的大小表示位移的大小 x的正负表示位移的方向 同理 在时间轴上 也可以 t用表示时间的变化量 即 t t2 t1 例 以汽车的出发点为原点 以汽车开始行驶的方向为正方向建立直线坐标系 其对应时刻的位置如下所示 问 1 几秒内位移最大 是多少 2 第几秒内位移最大 是多少 答 1 4秒内位移最大 x 14m 2 第2秒内位移最大 x 18m 2 速度 1 定义 质点的位移跟发生这段位移所用时间的比值 2 物理意义 表示质点运动快慢和方向的物理量 3 定义式 x t 4 单位 m s km h cm s等 5 矢量性 速度是矢量 大小在数值上等于单位时间内物体位移的大小 速度的方向就是物体的运动的方向 例2 a b两车在同一直线上运动 设向右为正方向 a车的速度为6m s b车的速度为 8m s 则下列说法中正确的是 a b车的速度大于a车的速度b 因为6 8 所以a车的速度大于b车的速度c 这里的正 负号的物理意义是表示运动的方向d 若b车的速度为 6m s 则a b两车的速度相同 说明 1 速度是矢量 大小比较用绝对值 只有大小 方向都相同的速度才能说相等 2 路程很大 速度可能为0 a c 二 平均速度和瞬时速度 1 平均速度 1 物理意义 物体在某段时间内运动的平均快慢程度 2 定义 某段时间内物体的位移与发生这段位移所用时间的比值 只能粗略描述运动的快慢 3 矢量性 平均速度的方向与 x的方向相同 平均速度对应一段时间或一段位移 教材18问题练习1 例3 一辆汽车沿笔直的公路行驶 第1 内通过5 的距离 第 内和第3 内各通过20 的距离 第4 内又通过15 的距离 求汽车在最初两秒内的平均速度和这4 内的平均速度各是多少 解析 根据平均速度的定义式得 m s 12 5m s m s 15m s 2 瞬时速度 1 物理意义 物体在某一时刻或某一位置的速度 2 瞬时速度的大小 可以精确描述运动的快慢 3 矢量性 瞬时速度的方向与物体经过某一位置的运动方向相同 瞬时速度对应某一时刻或位置 中 当 t0时 就表示物体在该时刻的瞬时速度 注 匀速直线运动中 平均速度等于任意时刻的瞬时速度 例4 下列关于平均速度和瞬时速度的说法正确的是a 变速运动的物体 平均速度就是速度的平均值b 瞬时速度一直为零 则平均速度一定为零c 平均速度为零 瞬时速度一定为零d 变速直线运动的平均速度一定不等于某一时刻的瞬时速度e 瞬时速度和平均速度都可以精确描述变速运动f 瞬时速度是物体在某一位置或某一时刻的速度 b f 3 瞬时速率和平均速率 1 速率 瞬时速率 瞬时速度的大小 为标量 2 平均速率 物体运动的路程与所用时间的比值 为标量 例5 一质点沿直线ab运动 先以速率v从a匀速运动到b 接着以2v沿原路返回到a 已知ab间距离为x 求整个过程的平均速度和平均速率 平均速度为0 平均速率为4v 3 说明 只有单向直线运动中 平均速度的大小才等于平均速率 其他情况 平均速度的大小匀小于平均速率 二者关系类似于位移和路程 三 课堂练习 1 下列情况中 属于平均速度的是 a 百米赛跑冲过终点线的速度为9 5m sb 汽车通过遂道的速度为1 2m sc 返回地球的太空舱落到太平洋水面时的速度为8m sd 子弹射到墙上的速度为800m se 子弹在枪管中的速度是400m sf 汽车通过某一路标时的速度为90km h b e 2 短跑运动员在100m比赛中 以8m s的速度迅速从起点冲出 到50m处的速度是9m s 10s末到达终点的速度是10 2m s 则运动员在全程中的平均速度是 a 9m sb 10 2m sc 10m sd 9 1m s c 3 一物体沿直线运动 1 若它在前一半时间内的平均速度为v1 后一半时间的平均速度为v2 则全程的平均速度为多大 2 若它在前一半位移的平均速度为v1 后一半位移的平均速度为v2 则全程的平均速度多大 1 2 变式 一物体沿直线运动 若它用40km h的平均速度通过了全程的1 3 用16km h通过了剩下的路程 刚它全程的平均速度为多少 答案 20km h 四 位移 时间图象 1 定义 在平面直角坐标系中 用横轴表示时间t 用纵轴表示位移x 根据给出的数据 描出几个点 用平滑的曲线将几个点连接起来 则这条曲线就表示了物体的运动特点 这种图象就叫做位移 时间图象 简称位移图象 x t图象 如图为自行车从初始位置开始 每经过5s的位移都是30m的x t图象 2 根据x t图象分析物体的运动 1 可以确定物体各个时刻所对应的位置或物体发生一段位移所需要的时间 2 若物体做匀速直线运动 则x t图象是一条倾斜的直线 直线的斜率表示物体的速度 斜率的正负表示物体的速度方向 3 若x t图象为一条平行于时间轴的直线 则物体静止 4 若物体做变速直线运动 x t图象为曲线 5 x t图象的交点表示在同一直线上运动的两个物体相遇 说明 x t图象只能用来描述直线运动 它不是物体的运动轨迹 例1 如图 a b两物体相对于同一参考系的x t图象 下列说法正确的是a 两物体都做匀速直线运动b 若两物体在同一直线上运动 则一定会相遇c 两物体向同一方向运动d a物体比b物体早出发时间t1e 两物体出发点相距x0f a比b运动的快 t s a b d e 例2 a b c三质点同时同地沿一直线运动 其x t图象如图所示 则在所0 t时间内 下列说法中正确的是a 质点a的位移最大b 质点c的平均速度最小c 三质点的平均速度相等d 质点a的平均速度最大 0t x t s x m c b a c 课堂练习 1 下列说法正确的是 a 位移图像是质点运动的轨迹b 速度图像是质点运动的轨迹c 利用位移图像可以知道发生任一位移所需的时间d 利用位移图像中直线斜率的大小可以比较速度的大小 斜率越大 速度也越大 cd 课堂练习 2 如图2 6所示 为甲 乙两物体做直线运动的x t图像 则下列说法正确的是 a 两物体都做匀速直线运动 v甲 v乙b 两物体同时从不同地点出发c 两直线的交点p表示此时两物体的速度相同d 两直线的交点p表示此时甲追上乙 abd x 课堂练习 3 图2 7为x t图像 其中属于匀速直线运动图像的是 abc x x x x 4 一架飞机水平匀速地在某同学头顶上飞过 当他听到飞机的发动机声从头顶正上方传来的时候 发现飞机在他前上方约与地面成60 角的方向上 据此可估算出此飞机的速度约为声速的倍 cot600 课堂练习 5 人坐自动扶梯上楼 如果人站在扶梯上不动 扶梯可以用3分钟把人送到楼上去 若扶梯不动 某人可用1 5分钟沿扶梯走到楼上 试计算这个人在仍以原来的速度沿扶梯向上运动