优质1.3运动快慢的描述ppt课件.pptx

第一章 运动的描述,1.3 运动快慢的描述 速度,一、坐标与坐标的变化量,提出问题：,怎样描述汽车向前直线行驶的位移？,C,坐标表示位置：A点x1 B点x2,坐标变化量表示位移:x=x2-x1,x=x2-x1=30-10=+20km,1）上述汽车在向哪个方向运动？位移如何表示？作出其位移,思考与讨论：,2）C到B的位移呢?,3）A到D呢？,4）D到E呢？,E,D,求出上述各问中汽车的位移并比较各段位移的大小,坐标的变化量x的绝对值表示位移的大小; x的正负号表示方向 x为正值表示位移的方向与x轴正方向相同; x为负值表示位移的方向与x轴正方向相反。,？你有结论了吗,回顾：时刻与时间,A,B,时刻的变化量表示时间：t=t2t1,时间轴的坐标表示时刻: A点t1 、B点t2,位移LXX2X1,物理量D的变化量D定义为该物理量的末态量D2与初态量D1的差即DD2D1,运算方法中分D为标量、矢量的不同,在我校春季田径运动会100米短跑比赛中，小王用13秒81跑到了终点，而小李用12秒05也跑到了终点，比较二人谁跑得快？,如何比较物体运动的快慢,一辆自行车从潼南骑到塘坝用了2小时，一辆大客车从塘坝出发经过2小时到达了重庆汽车北站，问二车谁跑得快？,方式1：位移x相同时，比较时间t的大小，若所用时间越少则物体运动越快。,方式2：时间t相同，比较位移x的大小，若物体经过的位移越大则物体运动越快。,研究运动快慢时必将涉及的两个概念：位移X 、时间t,二、速度,校运会上甲乙运动员沿直线向前跑，甲4秒跑了32米，乙3秒跑了30米，问谁跑的快?,解: 甲每秒跑 324=8米 乙每秒跑 303=10米 8米10米，所以乙运动员跑的快.,我们比较物体运动的快慢时用到了两种不同的方式，但在实际问题的处理中我们很好地将二者统一 了起来并得到一个标准，即从例题中的方法可见我们比较物体在单位时间内经过的位移大小来判定物体运动的快慢，乙单位时间内的位移越大说明乙运动越快.该标准速度,为了描述物体运动的快慢,物理中引入了一个物理量-速度,速度v,定义式为：,物理意义：速度是用来描述物体运动快慢和方向的物理量；也是描述物体的位置变化快慢的物理量；也是描述物体相对于计时起点（t=0）位置的位移变化快慢的物理量；速度越大，表示物体运动得越快，其位置变化也越快。,单位：国际单位制为m/s或ms-1,其它单位：km/h或kmh-1,1.定义：速度v等于位移X与发生这个位移所用时间t的比值。,速度是用比值法定义的物理量。,速度是一个矢量,大小：等于单位时间内位移的大小。,方向：与物体的运动方向相同即与该段时间内位移的方向相同。,速度的方向是由什么决定？它的正负符号的物理意义是什么？,据公式 V的方向是由对应t时间内位移x的方向决定，AB段位移x为正则速度V为正，表示V与规定的正方向相同；CB段位移x为负即V为负，表示V与规定的正方向相反；故V的正负反映物体运动的方向。,你了解右图中物体的速度吗?,巩固练习,1、下列关于速度的说法不正确的是（ ）A、速度描述物体运动的快慢，只有大小。B、物体运动时间越短，速度越大。C、物体运动位移越大，速度越大。D、物体位置变化越快，速度越大。,ABC,三、平均速度与平均速率,矢量,提出问题：2009年8月17日凌晨3点45分，柏林田径世锦赛牙买加飞人博尔特以9秒58获得百米冠军，并大幅度改写了9秒69的世界纪录！那么他的百米跑速度是多少呢？,平均速度： 物体在时间间隔t内的平均快慢程度,10.44m/s,引出概念：,10.44m/s是表示他起跑的快慢或是冲刺的快慢或是全过程的平均运动快慢呢？, 定义式：,平均速度,1、定义:变速直线运动中，运动物体在一段时间内通过的位移X和所用时间t的比叫做这段位移（或这段时间）内的平均速度。,4.平均速度是矢量性：方向就是位移x 的方向 ，大小,注：图中质点从A点沿圆周经B、C、到D点中，运动物体在不同时间（或不同过程或不同位移）内的位移大小及方向不同，故其平均速度的大小、方向一般不同，因此平均速度必须明确物体在哪段时间或哪段位移上, 物理意义：平均速度只能粗略描述运动物体在某段时间或某一过程中运动的快慢与方向,图中CD段与EF段的平均速度可能相同,讨论与交流,飞人博尔特是否是在每秒内都跑10.44m呢？,请看下面这个例子,下表中给出了牙买加飞人博尔特当时的实测记录.请算出每个20m内的平均速度,并填入表中.,11.83,7.02,11.83,11.98,11.90,通过该表,你能得到怎样的结论?,结论:平均速度应强调是哪一段时间(或位移)内的平均速度，不同时间或不同位移内的平均速度一般不同（因有起跑加速段、中段匀速、冲刺等）,课堂训练 一辆汽车沿平直的公路向东行驶，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15m的距离，求汽车在前面25m位移内的平均速度和后3s内的平均速度？,想一想，做一做,任何平均速度总是同“一段时间”或“一段位移”相对应,2.一个运动员在百米赛跑中，50 m处的速度是6 m/s，16 s末到达终点时的速度为7.5 m/s，则整个赛跑过程中他的平均速度的大小是( ),A.6 m/s B.6.25 m/s C.6.75 m/s D.7.5 m/s,B,解题心得：平均速度不等于速度的平均（初、末速度和的一半），只能根据其定义求出,1）平均速率：定义为路程与发生这段路程所用时间的比值初中讨论的速度。定义式：注意：平均速率是标量只有大小 ，没有方向2）平均速率平均速度的大小，只有单方向直线运动中平均速率才等于平均速度的大小。3）平均速度一定不是平均速率,平均速率,平均速度=位移/时间,平均速率=路程/时间,4）问：平均速度的大小是否也叫平均速率呢？,不是！,在单向直线运动中大小相等,5）平均速度为0时平均速率不一定为0，平均速率为0时平均速度必为0,四、瞬时速度,从前面学习可见：平均速度只能粗略地描述运动物体在时间间隔t内的平均快慢程度，为了精确研究运动物体在某时刻或某位置时的运动快慢，又该怎么办呢？,我们如何寻找物体经过点A处时运动的快慢情况呢？,当非常非常小时所得平均速度就可认为质点在A处的瞬时速度：,我们可在点A附近取一段时间t并测出相应位移X，然后用 可求出A点附近物体运动的平均速度来近似表示点A的速度， 当t越小时此平均速度与点A的速度差异就越小，当t非常非常小时此平均速度就可认为是物体过点A的速度瞬时速度,插入动画1,据实验准确性t越小越好,据实验可行性t太小无法测量，故实际中t不能太小,瞬时速度（即时速度）,1 定义：指物体在某一时刻或某一位置的速度 2 当t 非常非常小，x/t 就可以看做某时刻（或某位置）的瞬时速度。（极限思想） 3作用：精确描述运动物体在某一时刻(或经过某一位置)时运动的快慢及方向 4瞬时速度既有大小又有方向故是矢量 5方向： 该时刻物体的运动方向。与物体经过某一位置时的运动方向相同即与物体运动轨迹上该处切线方向相同。 6瞬时速度与某一时刻或某一位置相对应，即对应于某一状态,速率的测定速度计,8在匀直线运动中平均速度与瞬时速度相等；故匀速直线运动是瞬时速度保持不变的运动。,测瞬时速率,7瞬时速率：瞬时速度的大小称为瞬时速率，简称速率，它是标量只有大小没有方向,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的大小 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的瞬时速度,BCD,想一想，做一做,巩固练习,1.子弹离开枪口时的 速度是900m/s；汽车启动后第5s内 速度是15m/s；小球在第4s内的 速度是5m/s；一人在百米赛跑冲过终点时的 速度是10m/s。,瞬时,平均,平均,瞬时,2、三个质点A、B、C的运动轨迹如图所示，三个质点同时从N点出发，同时到达M点，设无往返运动，下列说法正确的是（ ）A三个质点从N到M的平均速度相同B三个质点任意时刻的速度方向相同C三个质点从N点出发到任 意时刻的平均速度都相同D三个质点从N点到M点的平 均速率相同,A,31).完成下面的单位换算：1cm/s= m/s 36km/h= m/s 15m/s= km/h2).某物体做匀速直线运动，在8s的时间内从东向西运动了24m，其速度是多少？3).根据速度的定义式v=s/t，可以判断做匀速直线运动的物体（ ）A.其速度v跟位移s成正比 B. 其速度v跟时间成反比 C.其速度v跟位移s成正比,跟时间成反比 D.其速度v与位移s和时间t都无关。,0.01,10,54,V=3m/s 方向是从东向西,D,4、试判断下面的几个速度中哪个是平均速度 a.子弹出枪口速度是800m/s，以790m/s的速 度击中目标 b.汽车从甲站开往乙站的速度是40/h c.汽车通过站牌时的速度是72/h d.小球第3秒末的速度是6m/s e.汽车速度计上指示着速度60/h f.路口路标上写着15/h,b,5：如图是某同学模拟打点计时器打出的纸带，该同学每隔1秒打一个点，请你根据他打出的纸带求出纸带在AB、BC、AC段中的平均速度各是多少？,答案：1.2cm/s;0.8 cm/s; 1. 0cm/s,答案：6、24 m/s； 7、0.167 m/s,1.日常生活中所说的速度哪些是瞬时速度（ ）A汽车在高速公路行驶的最大速度限制在120km/hB刘翔以9.4m/s的速度到达终点C一辆汽车在高速公路上行驶的速度约为100km/hD声音在空气中的传播速度是340m/s,2.下图所示, 一质点沿直线AB运动, 先以速度v从A匀速运动到B, 接着以速度2v沿原路返回到A. 已知AB间距为s. 求该质点在整个运动过程中的平均速度和平均速率.,3. 汽车从制动到停下来共用了5s这段时间内，汽车每1s前进的距离分别是9m、7m、5m、3m、1m（1）求汽车第1s、前2s、前3s、前4s和全程的平均速度。这五个速度中哪一个最接近汽车关闭油门时的瞬时速？它比这个瞬时速度略大些还是略小些？（2）汽车运动的最后1s的平均速度是多少？汽车的末速度是多少？,4.短跑运动员在100m的竞赛中，测得他5s末的速度是8.7m/s，10s末到达终点的速度为10.3m/s，此运动员在这100m中的平均速度的大小是（ ）A.9.5m/s B.10.3m/s C.9m/s D.10m/s,5一质点沿直线运动，先以4 m/s运动8s，又以6 m/s运动了12m，全程平均速度是？6已知直线AC的中点为B点，物体沿AC做变速直线运动，在AB段的平均速度为6 m/s，在BC段的平均速度为4m/s，那么它在AC段的平均速度是（）A4.8 m/s B5.0 m/sC5.2 m/s D5.6 m/s,供选择练习,问题3：物体在某段时间内的平均速度的大小一般不等于初、末速度大小这和的一半,例 运动员在百米赛跑中，测得70 m处的速度是9 m/s,10 s末恰好到达终点时的速度为10.2 m/s，则运动员在全程内的平均速度是()A9 m/s B9.6 m/sC10 m/s D5.1 m/s,例 运动员在百米赛跑中，测得70 m处的速度是9 m/s,10 s末恰好到达终点时的速度为10.2 m/s，则运动员在全程内的平均速度是()A9 m/s B9.6 m/sC10 m/s D5.1 m/s,【答案】C,【错因分析】选B选项是因为未从根本上理解平均速度的含义，也未弄清是要求哪一段时间或位移上的平均速度，乱套公式，以任意两个速度的算术平均值取代平均速度而造成错解第二种错解中，主要是没有弄清初、末速度的算术平均值不一定等于全程的平均速度因为百米赛跑的运动员，其运动过程是变速直线运动解答时要注意物理公式的适用范围和成立条件,3如图所示，两路灯灯杆A、B相距40 m，一辆汽车用3.2 s时间通过这两根路灯灯杆，据此可以计算出汽车在这段位移中的_速度为_m/s.若灯杆A的近旁相距0.42 m处有一块路牌，汽车驶过路牌和灯杆的这一小段距离只用了0.03 s，在这段时间里的平均速度为_m/s，可以认为汽车驶过灯杆时的_速度为_m/s.,【答案】平均12.514瞬时14,(3)举例：如右图所示，一质点沿直线AB运动，先以速度v从A运动到B，接着以速度2v沿原路返回到A，则此过程的位移是零，所以平均速度是零，但平均速率不等于零，设AB相距l，则其平均速率为 ，由此可以看出，平均速率与平均速度不同,有一辆汽车沿笔直公路行驶，第1 s内通过5 m的距离，第2 s内和第3 s内各通过20 m的距离，第4 s内通过15 m的距离，第5 s内反向通过10 m的距离，求这5 s内的平均速度和平均速率及后2 s内的平均速度和平均速率,【答案】10 m/s14 m/s2.5 m/s12.5 m/s,甲、乙两质点在同一直线上匀速运动，设向右为正方向，甲质点的速度为2 m/s，乙质点的速度为4 m/s，则可知()A乙质点的速率大于甲质点的速率B因为24，所以甲质点的速度大于乙质点的速度C这里的正、负号的物理意义是表示质点运动的方向D若甲、乙两质点同时由同一地点出发，则10 s后甲、乙两质点相距60 m【解析】因为速度是矢量，其正、负号表示质点的运动方向，速率是标量，在匀速直线运动中，速度的大小等于速率，故A、C正确，B错；甲、乙两质点在同一直线上沿相反方向运动，故D正确【答案】ACD,11：甲、乙两车从A地出发经过不同的时间后都到达B地，甲运动的时间较长则()A甲的平均速度一定比乙大B甲的平均速度一定比乙小C甲的瞬时速度一定比乙小D甲、乙两车通过的位移一定相等【解析】甲、乙两车的位移相等，因甲车运动时间较长，由知，甲的平均速度一定比乙小但其路程不一定相同，即甲的平均速率不一定比乙小，某一时刻的瞬时速度也不一定比乙小【答案】BD,一辆汽车以20 m/s的速度沿平直公路从甲地运动到乙地，又以 30 m/s的速度从乙地运动到丙地，如右图所示，已知甲、乙两地间的距离与乙、丙两地间的距离相等，求汽车从甲地开往丙地的过程中的平均速度,【答案】24 m/s,21：某物体以半径r做圆周运动，在时间t内运动了5.5周，求时间t内物体的平均速率和平均速度的大小【解析】由于路程为11r，而位移的大小为2r，所以平均速率为11r/t，平均速度的大小为2r/t.,