物理必修运动快慢的描述速度PPT课件

1、 一位女士由于驾车超速而被警察拦住，警察走过来对她说：一位女士由于驾车超速而被警察拦住，警察走过来对她说：“太太，您刚才的车速是太太，您刚才的车速是60英里每小时！英里每小时！”（1英里英里=1.609千千米）。这位女士米）。这位女士 反驳说：反驳说：“不可能的！我才开了不可能的！我才开了7分钟，还不到分钟，还不到一个小时，怎么可能走了一个小时，怎么可能走了60英里呢？英里呢？”“太太，我的意思是：如太太，我的意思是：如果您继续像刚才那样开车，在下一个小时里，您将驶过果您继续像刚才那样开车，在下一个小时里，您将驶过60英英里。里。” “这也是不可能的，我只要再行驶这也是不可能的，我只要再行驶1

2、0英里就到家了，根英里就到家了，根本本不需要再开过不需要再开过60英里的路程。英里的路程。” 课前导航课前导航 著名物理学家、诺贝尔奖获得者费恩曼著名物理学家、诺贝尔奖获得者费恩曼（R.P.Feynman，1918-1988）曾讲过这样一则笑话：）曾讲过这样一则笑话：请你思考：请你思考：1、交警所说的“60英里每小时”指的是什么？2、这位女士狡辩的根据是什么？3、如果你是交警，你如何说服这位女士？ 3 3 运动快慢与方向的描述运动快慢与方向的描述速度速度 0 10 20 30 40 x/mO x1 x2x坐标与坐标的变化量坐标与坐标的变化量AB思考与讨论思考与讨论上述汽车（质点）在向哪个方向运

3、动？上述汽车（质点）在向哪个方向运动？如果上述汽车沿如果上述汽车沿轴向另外一个方向运动，位轴向另外一个方向运动，位移移 是正值还是负值？是正值还是负值？x= x2- x1右右负负速度速度1观众怎么比较哪个运动员跑得快？2裁判又是怎么判断的？归纳总结归纳总结方法一：相同的时间内，比较物体运动位移的大小，位移大，运动的快。方法二：位移相同，比较所用时间的长短，时间短的，运动的快。 分析讨论：比较它们运动的快慢分析讨论：比较它们运动的快慢 初位置初位置/m经过时间经过时间/s末位置末位置/mx/tA自行车沿平自行车沿平直公路行驶直公路行驶020100B公共汽车沿公共汽车沿平直公路行驶平直公路行驶01

4、0100C火车沿平直火车沿平直轨道行驶轨道行驶500301250D飞机在天空飞机在天空直线飞行直线飞行500102500510252001.定义：速度是描述物体运动快慢和方向的物理量，定义：速度是描述物体运动快慢和方向的物理量，它等于位移和发生这段位移所用时间的比值。它等于位移和发生这段位移所用时间的比值。用公式表示为：用公式表示为：2.进一步认识速度：进一步认识速度：是采用比值法定义的物理量。是采用比值法定义的物理量。 物理意义：描述运动的快慢。（位置变化物理意义：描述运动的快慢。（位置变化的快慢）的快慢） 单位：国际单位制：单位：国际单位制： 1m/s(或或ms-1 ）其它常用单位：其它常

5、用单位：km/h(或或kmh-1 )，cm/s(或或cms-1 )矢量性：速度是一个矢量矢量性：速度是一个矢量 大小：由公式计算。大小：由公式计算。方向：与物体的运动方向相同。方向：与物体的运动方向相同。txv（速度的大小在数值上等于单位时间内位移的大小）速度的大小在数值上等于单位时间内位移的大小）速度速度百米运动员是否百米运动员是否在每秒内都跑在每秒内都跑10m10m呢？呢？ 平均速度平均速度： 物体在时间间隔t内的平均快慢程度平均速度平均速度矢量矢量问题问题：百米运动员，10s时间里跑完100m，那么他1s平均跑多少呢？二、平均速度的定义二、平均速度的定义位移与产生这段位移的时间的比值。位

6、移与产生这段位移的时间的比值。单位：单位：m/s (常用：常用：km/h cm/s) 矢量性：有大小、方向矢量性：有大小、方向 方向：与物体位移的方向相同方向：与物体位移的方向相同 物理意义：物理意义：粗略表示物体在某段时间（位移）的运动快粗略表示物体在某段时间（位移）的运动快慢。慢。 注意：注意：（1）必须指明是）必须指明是“哪段时间哪段时间”或或“哪段位移哪段位移”（2）平均速度不是速度的平均值，求解时必须根）平均速度不是速度的平均值，求解时必须根据定义据定义txv 课堂训练课堂训练 一辆汽车沿平直的公路行驶，第1s内通过5m的距离，第2s内和第3s内各通过20m的距离，第4s内又通过了1

7、5m的距离，求汽车在最初2s内的平均速度和这4s内的平均速度各是多大？学点学点3 学生实验：用打点计时器测量平均速度学生实验：用打点计时器测量平均速度（1 1）打点计时器是记录做直线运动物体的位置和时间的仪器）打点计时器是记录做直线运动物体的位置和时间的仪器. .（2 2）电火花打点计时器是使用交流）电火花打点计时器是使用交流220V 220V 电压的一种打点计时器电压的一种打点计时器. .（3 3）电火花打点计时器的构造如图）电火花打点计时器的构造如图1-3-11-3-1所示所示. .图图1-3-1 （4）电火花打点计时器的计时原理）电火花打点计时器的计时原理 电火花计时装置中有一将正弦式交

8、变电流转化为脉冲式交变电电火花计时装置中有一将正弦式交变电流转化为脉冲式交变电流的装置。当计时接通流的装置。当计时接通220 V交流电源时，按下脉冲输出开关，计时交流电源时，按下脉冲输出开关，计时器发出的脉冲电流经接正极的放电针和接负极的纸盘轴产生火花放器发出的脉冲电流经接正极的放电针和接负极的纸盘轴产生火花放电，利用火花放电在纸带上打出点迹电，利用火花放电在纸带上打出点迹.当电源的频率为当电源的频率为50 Hz时，它时，它每隔每隔0.02 s打一个点打一个点.通过对纸带上点迹的分析，可以测知物体运动通过对纸带上点迹的分析，可以测知物体运动的位移和时间，进而推算出描述物体运动的其他物理量的位移

9、和时间，进而推算出描述物体运动的其他物理量. （5）用打点计时器测量平均速度）用打点计时器测量平均速度 实验步骤实验步骤 如图如图1-3-2所示，将木板固定在铁架台所示，将木板固定在铁架台上，把电火花打点计时器安装在倾斜的木板上，把电火花打点计时器安装在倾斜的木板上，把小车与纸带装好，接好电源上，把小车与纸带装好，接好电源.图图1-3-2接通电源，将小车从斜面上由静止开始释放，纸接通电源，将小车从斜面上由静止开始释放，纸带上就会打出一系列点迹带上就会打出一系列点迹. .关闭电源，取下纸带，以关闭电源，取下纸带，以0.1 s0.1 s为周期标注计数点，为周期标注计数点，如图如图1-3-31-3-

10、3所示所示. .图图1-3-3 分析与处理实验数据分析与处理实验数据 观察纸带上的点迹，说明如何通过点迹观察纸带上的点迹，说明如何通过点迹判断小车运动的快慢判断小车运动的快慢. 说明小车的速度是如何变化的说明小车的速度是如何变化的. 测定小车在计数点测定小车在计数点OA、OB、OC、OD、OE、OF区间的平均速度区间的平均速度. 通过数据分析，你能推断出哪一区间的平通过数据分析，你能推断出哪一区间的平均速度能比较准确地反映小车经过均速度能比较准确地反映小车经过D点时运动的点时运动的快慢？快慢？ 关于瞬时速度，下列正确的是（ ）A瞬时速度是物体在某一段时间内或在某一段位移内的速度的平均值 B瞬时

11、速度可以看成是时间趋于无穷小时的平均速度C瞬时速度是物体在某一位置或某一时刻的速度 D物体做匀速直线运动时，瞬时速度等于平均速度BCD 做一做做一做【解析解析】根据某段时间内的平均根据某段时间内的平均速度可以速度可以“粗略粗略”代表某点的瞬时代表某点的瞬时速度的思想，计算打点计时器打速度的思想，计算打点计时器打下下B、C、D各点时的瞬时速度各点时的瞬时速度.【例例2】如图如图1-3-4所示是拖动纸带时打点计时器打出的一条纸带，所示是拖动纸带时打点计时器打出的一条纸带，A、 B、C、D、E为我们在纸带上所选的计数点，相邻计数点间的时为我们在纸带上所选的计数点，相邻计数点间的时 间间隔为间间隔为0

12、.1 s，试求打点计时器打下，试求打点计时器打下B、C、D各点时的瞬时速度：各点时的瞬时速度： vB= m/s，vC= m/s，vD= m/s.图图1-3-4ACBx.vT.352 00 1022 0 1m/s=0.26 m/sADABC.xxvT.484 0024 001022 0 1m/s=0.30 m/sAEACD.xxvT.4120 0052 001022 0 1m/s=0.34 m/s. 由速度的定义式由速度的定义式v=x/t知，当知，当t很小时，很小时，v可表示某点的瞬时速度，打可表示某点的瞬时速度，打点计时器在纸带上打出的相邻两点间的时间间隔为点计时器在纸带上打出的相邻两点间的时

13、间间隔为0.02 s，时间比较短，因此，时间比较短，因此可用纸带上与待测点相邻的两点间的平均速度来表示待测点的瞬时速度可用纸带上与待测点相邻的两点间的平均速度来表示待测点的瞬时速度.0.260.300.34 2 2在在“用打点计时器测量平均速度用打点计时器测量平均速度”的实验中，如的实验中，如图图1-3-5所示，给出了从所示，给出了从0点开始，每点开始，每5个点取一个点取一个计数点的纸带，其中个计数点的纸带，其中0、1、2、3、4、5、6都都为计数点为计数点.测得测得x1=1.40 cm, x2=1.90 cm，x3=2.38 cm, x4=2.88 cm, x5=3.39 cm, x6=3.

14、87 cm.那么在计时器打出点那么在计时器打出点1、2、3、4、5时，小时，小车的速度分别为：车的速度分别为：v1= cm/s,v2= cm/s,v3= cm/s,v4= cm/s,v5= cm/s.16.5021.4026.3031.3536.30图图1-3-5速率速率1、速率（speed）:瞬时速度的大小。2、常说的“速度”，可能指平均速度、瞬时速度，或速率，要根据上下文判断。汽车速度计显示的速度汽车速度计显示的速度可以看作瞬时速度，它可以看作瞬时速度，它不能显示车辆运动的方不能显示车辆运动的方向，它的读数实际上是向，它的读数实际上是汽车的速率。汽车的速率。五、五、平均速率平均速率 1、概

15、念：物体运动的路程与所经历、概念：物体运动的路程与所经历的时间的比值。的时间的比值。 2、标量、只有大小，没有方向。、标量、只有大小，没有方向。 3、与平均速度的区别、与平均速度的区别 （1）平均速度是矢量，大小是）平均速度是矢量，大小是位移与时间的比值位移与时间的比值 （2）平均速率是标量，大小是）平均速率是标量，大小是路程与时间的比值，不是平均速度的路程与时间的比值，不是平均速度的大小大小下列对各种速率和速度的说法中，正确的是（ ） A平均速率就是平均速度 B瞬时速率是指瞬时速度的大小 C匀速直线运动中任何一段时间内的平均速度都相等 D匀速直线运动中任意一段时间内的平均速度都等于其任一时刻

16、的瞬时速度BCD做一做做一做 例、一人沿半径是20m的圆形小路经40s运动了半周. （1）其平均速度多大? (2) 其平均速率多大? 解： 人的位移是40m、路程是62.8m 平均速度v=x/t 即v=1m/s 平均速率v=d/t 即v=1.57m/s3.3.速度、速率、平均速度和瞬时速度有什么区别？速度、速率、平均速度和瞬时速度有什么区别？定义定义物理意义物理意义注意问题注意问题速度速度位移与发生这段位移与发生这段位移所用时间的位移所用时间的比值比值描述物体的运动描述物体的运动快慢和运动方向快慢和运动方向v和和x及及t是对应关系，是矢量，方是对应关系，是矢量，方向就是物体运动的方向向就是物体运动的方向平均平均速度速度物体在时间间物体在时间间隔隔t内运动的内运动的平均快慢平均快慢描述在一段时间描述在一段时间内物体运动的平内物体运动的平均快慢和方向均快慢和方向只能粗略地描述物体只能粗略地描述物体在某段时间内的在某段时间内的运动