高中物理必修一1-3运动快慢的描述-速度

1、第一章运动的描述第一章运动的描述学案学案3 3 运动快慢的描述运动快慢的描述速度速度为了推动我国田径事业为了推动我国田径事业的发展，四川省举办了一次的发展，四川省举办了一次100 m100 m飞人挑战赛。有个飞人挑战赛。有个世界短跑名将参加角逐，其世界短跑名将参加角逐，其中包括我国的李雪梅和美国中包括我国的李雪梅和美国的琼斯，最终琼斯夺得冠军。的琼斯，最终琼斯夺得冠军。我们知道百米赛跑分为起跑、我们知道百米赛跑分为起跑、途中跑和冲刺三个阶段，李途中跑和冲刺三个阶段，李雪梅的途中跑阶段比琼斯的雪梅的途中跑阶段比琼斯的起跑阶段跑得快，但我们都起跑阶段跑得快，但我们都说琼斯比李雪梅跑得快，这说琼斯比

2、李雪梅跑得快，这是为什么？是为什么？学点学点1 坐标和坐标的变化量坐标和坐标的变化量 坐标和坐标变化量的物理意义坐标和坐标变化量的物理意义: 在坐标系中，某点的数值为坐标。在坐标系中，某点的数值为坐标。 在坐标系中，某两点的数值差为坐标的变化量，对应时间的差值叫在坐标系中，某两点的数值差为坐标的变化量，对应时间的差值叫时间的变化量。时间的变化量。 如图如图1-3-1所示，汽车的坐标所示，汽车的坐标x110 m,x2=30 m，在该过程中坐标的，在该过程中坐标的变化量变化量x=x2-x=30 m-10 m=20 m。 若若t1时刻对应坐标为时刻对应坐标为x1,t2时刻对应坐标为时刻对应坐标为x2

3、,则时间的变化量则时间的变化量t=t2-t1。 时刻：对应坐标轴上的一点；时间：坐标变化对应轴上一段。时刻：对应坐标轴上的一点；时间：坐标变化对应轴上一段。图图1-3-11-3-1【例【例1】如图】如图1-3-1所示，一个物体从所示，一个物体从运动到运动到，初位置的坐标是，初位置的坐标是xA=3 m, 末位置的坐标是末位置的坐标是xB=-2 m,它的坐标变化量它的坐标变化量x等于多少？位移是多少？等于多少？位移是多少？ 【解析解析】当物体做直线运动时其位移的方当物体做直线运动时其位移的方向仅有两种可能，如果设其中某一方向为向仅有两种可能，如果设其中某一方向为正方向，则另一方向为负方向，这样我们

4、就可以用正方向，则另一方向为负方向，这样我们就可以用“”“”“”号来号来表示位移的方向，就可以用代数运算的法则来计算了。表示位移的方向，就可以用代数运算的法则来计算了。 x=xBxA=(-2)-3 m=-5 m,x为坐标变化量，也就是物体的位为坐标变化量，也就是物体的位移，其大小为移，其大小为 m,位移是负值，表示位移的方向沿位移是负值，表示位移的方向沿x轴的负方向。轴的负方向。【答案【答案】 x=-5 m 位移的位移的 大小为大小为 m，方向沿，方向沿x轴负方向轴负方向【评【评评评】时刻时刻: :对应坐标轴上的一点；时间：坐标变化对应轴上一段。对应坐标轴上的一点；时间：坐标变化对应轴上一段。

5、 1一物体在一水平桌面上某时刻从一物体在一水平桌面上某时刻从点开始向东运动了点开始向东运动了 m,接着又向接着又向北运动了北运动了 m,那么此过程中，位移的大小是那么此过程中，位移的大小是_ m。5图图1-3-11-3-1 vx/t或或v=x/t学点学点2 速度速度定义：定义： 速度速度v等于物体运动的位移等于物体运动的位移x跟发生这段位移所用的时间跟发生这段位移所用的时间t的比值。的比值。公式：公式：速度是矢量速度是矢量，它的方向就是物体运动的方向。，它的方向就是物体运动的方向。物理意义：物理意义： 速度是表示物体运动快慢的物理量。速度是表示物体运动快慢的物理量。单位：单位： 国际单位为米每

6、秒，符号是国际单位为米每秒，符号是m/s（或（或ms-1），常用单），常用单位还有：千米每时（位还有：千米每时（km/h或或kmh-1），厘米每秒（），厘米每秒（cm/s或或cms-1）等。）等。学点学点3 平均速度和瞬时速度平均速度和瞬时速度 在公式在公式v=x/t中，如果时间中，如果时间t非常小，接近于零，表非常小，接近于零，表示的是某一瞬时，这时的速度称为瞬时速度。示的是某一瞬时，这时的速度称为瞬时速度。 瞬时速度对应某一瞬间，或者说某一时刻，某一位置，瞬时速度对应某一瞬间，或者说某一时刻，某一位置，即：运动物体在某一时刻（或某一位置）的速度。即：运动物体在某一时刻（或某一位置）的速度。

7、 瞬时速度简称速度瞬时速度简称速度，因此以后碰到，因此以后碰到“速度速度”一词，如一词，如果没有特别说明均指瞬时速度。果没有特别说明均指瞬时速度。平均速度：平均速度： 在变速直线运动中，在变速直线运动中，物体在某段时间内的位移跟发生这物体在某段时间内的位移跟发生这段位移所用时间的比值，叫做这段位移（或这段时间）的段位移所用时间的比值，叫做这段位移（或这段时间）的平均速度平均速度，即，即v=x/t，单位是，单位是“m/s”。它是矢量，其方向。它是矢量，其方向跟位移跟位移x的方向相同。的方向相同。 平均速度的意义在于能粗略地描述变速运动的快慢。平均速度的意义在于能粗略地描述变速运动的快慢。 注意注

8、意：对变速直线运动来说，不同时间内（或不同位对变速直线运动来说，不同时间内（或不同位移上）的平均速度的值可能不一样。移上）的平均速度的值可能不一样。瞬时速度瞬时速度【例【例2】某物体沿一条直线运动，】某物体沿一条直线运动，(1)若前一半时间内的平均速度为若前一半时间内的平均速度为v1，后一半时，后一半时 间内的平均速度为间内的平均速度为v2，求全程的平均速度；，求全程的平均速度；(2)若前一半位移的平均速度为若前一半位移的平均速度为 v1，后一半位移的平均速度为，后一半位移的平均速度为v2，全程的平均速度又是多少？，全程的平均速度又是多少？游泳爱好者张游泳爱好者张健健永永与与2000年年8月月

9、8日日8时整，从旅顺老铁山南岬角准时下水，于时整，从旅顺老铁山南岬角准时下水，于8月月10日日22时抵达蓬莱阁东沙滩，游程时抵达蓬莱阁东沙滩，游程123.58 km,直线距离直线距离109 km，不借助任，不借助任何漂浮物横渡了渤海海峡，创造了男子横渡海峡最长距离的世界纪录。试求：何漂浮物横渡了渤海海峡，创造了男子横渡海峡最长距离的世界纪录。试求：在这次横渡海峡中，张健游泳的平均速率和每游在这次横渡海峡中，张健游泳的平均速率和每游100 m约需的时间分别是多约需的时间分别是多少？少？在这次横渡中，张健游泳的平均速度是多少？在这次横渡中，张健游泳的平均速度是多少？【答案】 (1)0.55 m/s

10、 181.8 s (2)0.49 m/s(1)0.55 m/s 181.8 s (2)0.49 m/s 2学点学点4 速度和速率速度和速率 运动物体经过某一时刻（或某一位置）的速度，叫瞬时速度，运动物体经过某一时刻（或某一位置）的速度，叫瞬时速度，常称为速度；瞬时速度的大小叫瞬时速率，有时简称速率。常称为速度；瞬时速度的大小叫瞬时速率，有时简称速率。 瞬时速度是矢量瞬时速度是矢量，其方向与物体经过某一位置时的运动，其方向与物体经过某一位置时的运动方向相同，方向相同，瞬时速率是标量瞬时速率是标量。精确描述物体运动快慢。精确描述物体运动快慢。定义：定义：物理意义：物理意义：【解析解析】瞬时速度表示

11、物体在某一时刻瞬时速度表示物体在某一时刻( (或某一位置或某一位置) )运动的快慢；平运动的快慢；平均速度表示物体在某一段时间内或在某一过程中运动的快慢。均速度表示物体在某一段时间内或在某一过程中运动的快慢。【例例3】下列所说的速度中，哪些是平均速度？哪些是瞬时速度？】下列所说的速度中，哪些是平均速度？哪些是瞬时速度？ 百米赛跑的运动员以百米赛跑的运动员以9.5 m/s的速度冲过终点线；的速度冲过终点线； 经过提速后列车的速度达到经过提速后列车的速度达到150 km/h; 由于堵车，车在隧道内的速度仅为由于堵车，车在隧道内的速度仅为1.2 m/s; 返回地面的太空舱以返回地面的太空舱以8 m/

12、s的速度落入太平洋中；的速度落入太平洋中； 子弹以子弹以800 m/s的速度撞击在墙上。的速度撞击在墙上。【答案】9.5 m/s是瞬时速度是瞬时速度 150 km/h是平均速度是平均速度 1.2 m/s是平均速度是平均速度 8 m/s是瞬时速度是瞬时速度 800 m/s是瞬时速度是瞬时速度对于变速直线运动的物体有如下几种叙述，其中表示平均速对于变速直线运动的物体有如下几种叙述，其中表示平均速度的是度的是_，表示瞬时速度的是，表示瞬时速度的是_。A.物体在第物体在第 s内的速度是内的速度是 m/sB.物体在第物体在第 s末的速度是末的速度是 m/sC.物体在通过其路径上某一点的速度为物体在通过其

13、路径上某一点的速度为 m/sD.物体在通过一段位移物体在通过一段位移x时的速度为时的速度为 m/s 3AD BC 速度的大小表示物体运动的快慢，其方向表示物体的运动速度的大小表示物体运动的快慢，其方向表示物体的运动方向。方向。 1.速度是同学们学习的第二个矢量，速度的大小和方向表速度是同学们学习的第二个矢量，速度的大小和方向表示的物理意义分别是什么？示的物理意义分别是什么？2.2.汽车速度计显示的速度大小是平均速度大小还是瞬时速度大小？汽车速度计显示的速度大小是平均速度大小还是瞬时速度大小？ 仔细观察会发现汽车速度计指针所指的示数随汽车运动仔细观察会发现汽车速度计指针所指的示数随汽车运动快慢的

14、变化而不断改变，所以它显示的是汽车的瞬时速度大快慢的变化而不断改变，所以它显示的是汽车的瞬时速度大小，而不是平均速度大小。小，而不是平均速度大小。3.3.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位移与发生这段位移所用时段位移所用时间的比值间的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，是对应关系，是矢量，方向就是物体运动的方向方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的运动快慢。只能粗略地描述物体的运动快慢。大小和所研究的时间间隔大小和所研究的时间间隔t有关，有关，