运动快慢的描述-速度-课件解析

第三节运动快慢的描述——速度课标定位学习目标：1.理解速度的概念．知道它的含义、公式、符号和单位，知道它是矢量．2．理解平均速度和瞬时速度的概念．3．知道速度和速率以及它们的区分．重点难点：1.用微分和极限的思想理解瞬时速度的概念．2．体会平均速度与瞬时速度的关系、区分速度和速率．3．理解位移－时间图象，会用图象分析物体的运动．课前自主学案一、坐标与坐标的变化量1．在直线坐标系中，坐标轴上的每一点的____表示该点的坐标，两坐标的____表示坐标的变化量．2．汽车沿直线运动时，如图1－3－1所示，以这条直线建立x坐标系，t1时刻汽车所处的坐标为x1，t2时刻汽车所处的坐标为x2，则Δx＝______就是坐标的变化量，Δx的大小表示____________，Δx的正负表示__________．图1－3－1数值差值x2－x1位移的大小位移的方向3．在时间轴上，坐标的变化量Δt表示_______，即Δt＝_________.二、速度1．定义：物体在一段时间内的______与发生这个位移所用_______的比值．2．公式：v＝_______.3．物理意义：描述物体的运动_______和运动_____．4．方向：物体运动的方向．速度的大小在数值上等于单位时间内物体位移的大小．时间t2－t1位移时间快慢方向三、平均速度和瞬时速度1．平均速度：描述物体在时间间隔Δt内的平均运动_______和方向．2．瞬时速度：物体在_______或某位置的速度，用来描述物体在某时刻的_________和方向．3．速率：_____速度的大小．描述物体的运动快慢，只有______没有________．说明：(1)平均速度只能粗略地描述物体的运动快慢，瞬时速度能准确地描述物体的运动快慢．(2)“速度”一词有时指平均速度，有时指瞬时速度，要依据上下文推断．快慢某时刻运动快慢瞬时大小方向思考感悟平均速度就是速度的平均值吗？平均速率等于平均速度的大小吗？在什么运动中两者大小相等？汽车上的速度计显示的是瞬时速率还是瞬时速度？提示：不是；不肯定，只有在单向匀速直线运动中，平均速率才等于平均速度的大小；瞬时速率.核心要点突破一、平均速度与瞬时速度的区分与联系特殊提示：(1)平均速度的大小与瞬时速度的大小没有必定的关系，即瞬时速度大的物体，其平均速度不肯定大．(2)平均速度与速度的平均值是不同的，速度的平均值并不肯定等于平均速度．(3)通常我们说的速度有时指平均速度有时指瞬时速度，应依据上下文推断．二、瞬时速率和平均速率1．瞬时速率瞬时速度的大小称为瞬时速率，一般称为速率．它是标量，只有大小，没有方向，它的大小反映了物体运动的快慢．2．平均速率(1)定义：运动物体通过的路程与通过这段路程所用时间的比值，是标量．(2)说明：平均速率与平均速度的大小是两个完全不同的概念．由于在一般状况下质点的路程要大于位移的大小，所以平均速率一般也要大于平均速度的大小，只有单向的直线运动中，两者的大小才能相等．3．二者联系：物体做速率不变的运动时(匀速率运动)，瞬时速率等于平均速率，如匀速直线运动和匀速圆周运动．特殊提示：(1)瞬时速率为瞬时速度大小，但平均速率不是平均速度大小．(2)某一运动过程中，瞬时速率可能大于平均速率，也可能小于或等于平均速率．(3)日常生活中说到的速度有时是指速率，如汽车速度计显示的读数．即时应用(即时突破，小试牛刀)2．有关瞬时速度、平均速度、平均速率，以下说法中正确的选项是()A．瞬时速度是物体在某一位置或某一时刻的速度B．平均速度等于某段时间内物体运动的位移与所用时间的比值C．做变速运动的物体，平均速率就是平均速度的大小D．做变速运动的物体，平均速度是物体通过的路程与所用时间的比值答案：AB三、位移—时间关系图象1．x－t图象的建立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，依据给出的(或测定的)数据，作出几个点的坐标，用平滑的曲线或直线将这些点连接起来，就得到了物体运动的位移－时间图象，简称位移图象．如图1－3－2所示为物体自初位置开头，每秒的位移都是5m的x－t图象．图1－3－22．利用x－t图象争论物体的运动(1)由x－t图象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)假设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．斜率的大小表示速度的大小，斜率的正、负表示物体的运动方向．(3)假设x－t图象为平行于时间轴的直线，说明物体处于静止状态．(4)假设物体做变速直线运动，x－t图象为曲线，如图1－3－3所示，在时间t1～t3内的平均速度等于直线AC的斜率，t2时刻的瞬时速度对应图象上B点的切线的斜率．(5)纵截距表示物体在t＝0时的位置．(6)图线的交点表示相遇．特殊提示：x－t图象表示的是位移x随时间t变化的状况，不是物体运动的轨迹．图1－3－3即时应用(即时突破，小试牛刀)3．如图1－3－4所示为甲、乙两物体相对于同一参考系的x－t图象，下面说法正确的选项是()A．甲、乙两物体的动身点相距x0B．甲、乙两物体都做匀速直线运动C．甲物体比乙物体早动身的时间为t1D．甲、乙两物体向同方向运动图1－3－4解析：选ABC.由图可知，甲从距原点x0处动身，乙由原点动身，故两物体动身点相距x0，A对；两图线都是倾斜直线，即两物体都做匀速直线运动，B对；甲开头计时就动身，乙在计时后t1才动身，故甲比乙早动身时间t1，C对；甲、乙两图线的斜率分别为负值和正值，说明甲向负方向运动，乙向正方向运动，甲、乙运动方向相反，D错．课堂互动讲练对平均速度和瞬时速度的理解例1(2023年山东模拟)下面关于瞬时速度和平均速度的说法正确的选项是()A．假设物体在某段时间内每时刻的瞬时速度都等于零，则它在这段时间内的平均速度肯定等于零B．假设物体在某段时间内的平均速度等于零，则它在这段时间内任一时刻的瞬时速度肯定等于零C．匀速直线运动中任意一段时间内的平均速度都等于它任一时刻的瞬时速度D．变速直线运动中任意一段时间内的平均速度肯定不等于它某一时刻的瞬时速度【思路点拨】留意从平均速度和瞬时速度的定义动身理解二者的关系．【精讲精析】每时刻瞬时速度都等于零，平均速度肯定等于零．但是某段时间内平均速度等于零，任一时刻的瞬时速度不肯定等于零，例如质点做往复运动，故A项对，B项错．匀速直线运动中，由于任意相等时间内位移相等，而且位移的大小和路程相等，所以C项对．变速运动一段时间内的平均速度有可能等于某时刻瞬时速度，所以D项错．【答案】AC【方法总结】平均速度能描述一个过程的运动，但不能准确地描述物体在某一时刻或某一位置的运动；瞬时速度是用来准确描述物体运动的．瞬时速度和平均速度在数量上没有确定的关系．变式训练1以下说法正确的选项是()A．瞬时速度的方向是物体运动的方向，平均速度的方向不肯定是物体运动的方向B．平均速度小的物体，其瞬时速度肯定小C．某段时间内的平均速度为零，说明这段时间内，物体肯定是静止不动的D．甲、乙、丙都做直线运动，丙的平均速度最大，则在一样的时间内，丙的位移最大解析：选AD.物体的运动方向是由物体的瞬时速度方向确定的，只有在物体做单方向的直线运动时，其瞬时速度方向与平均速度方向一样，所以A正确；平均速度的大小等于某段时间内的位移与该段时间的比值，平均速度小，并不能说明物体的瞬时速度小，所以B错；假设物体运动了一段路程又回到了原点，则物体的位移为零，其平均速度也为零，但物体并没有处于静止状态，所以C错；不管物体做怎样的变速运动，平均速度较大的物体在一样的时间内的位移肯定大，故D正确．平均速度和平均速率的求解例2某质点由A动身做直线运动，前5s向东行了30m经过B点，又行了5s前进了60m到达C点，在C点停了4s后又向西行，经受了6s运动120m到达A点西侧的D点，如图1－3－5所示，求：(1)全过程的平均速度；(2)全过程的平均速率．图1－3－5【答案】

(1)1.5m/s方向向西(2)10.5m/s【题后反思】一般的变速直线运动，求平均速度或平均速率时，要紧扣定义找位移(路程)及对应的时间，不要仅凭想固然来编造公式．变式训练2(2023年长沙高一检测)在2023年9月21日进展的上海田径黄金大奖赛的110m栏工程上，在缺席13个月之后，刘翔与特拉梅尔同时以13秒15并驾齐驱地冲过终点．通过测量，测得刘翔5秒末的速度是8.00m/s，到达终点的速度是9.80m/s，则全程的平均速度是()A．8.00m/s B．9.80m/sC．8.37m/s D．8.90m/s位移—时间图象分析例3质点沿直线运动，其位移－时间图象如图1－3－6所示，关于质点的运动，以下说法中错误的选项是()A．2s末质点的位移为零，前2s内位移为“－”，后2s内位移为“＋”，所以2s末质点转变了运动方向B．2s末质点的位移为零，该时刻质点的速度为零图1－3－6【思路点拨】此题考察x－t图象的意义，要留意从图象的斜率、各时刻对应的位置等方面去分析．【自主解答】由所给图象可知：质点从距原点“负”方向0.2m处，沿规定的正方向做匀速直线运动，经4s运动到“正”方向0.2m处，在x－t图象中，“＋”号表示质点在坐标原点正方向一侧，“－”号表示质点位于原点的另一侧，与质点实际运动方向无关，位移由“－”变为“＋”并不表示质点运动方向转变．由图象的斜率可得质点运动速度大小为0.1m/s，综上所述，选项A、B是错误的．【答案】AB【方法总结】x－t图象的斜率确实定值表示速度大小，而斜率的正、负表示速度方向．变式训练3A、B、C三质点同时同地沿始终线运动，其x－t图象如图1－3－7所示，则在0～t0这段