《-位置變化快慢的描述——速度》課件

PPT模板： PPT課件： 位置變化快慢的描述速度第一章 運(yùn)動(dòng)的描述 新高考教學(xué)設(shè)計(jì) 第一章 運(yùn)動(dòng)的描述 第3節(jié) 位置變化快慢的描述速度 情景引入情景引入問題生活和科學(xué)研究中經(jīng)常需要知道物體運(yùn)動(dòng)的快慢和方向，你記得初中是怎樣描述物體運(yùn)動(dòng)的快慢的嗎？運(yùn)動(dòng)員在比賽中不同時(shí)段，運(yùn)動(dòng)的快慢一樣嗎？比較下列物體位置變化的快慢【問題2】運(yùn)動(dòng)會(huì)上舉行百米賽跑，甲同學(xué)用時(shí)13.5s，乙同學(xué)用時(shí)12s?！締栴}1】自行車在30min內(nèi)行駛8km，汽車在相同時(shí)間內(nèi)行駛50km?！締栴}3】比較上兩題中自行車和乙同學(xué)運(yùn)動(dòng)的快慢。方法：單位時(shí)間內(nèi)走過的位置變化（即位移）第一章 運(yùn)動(dòng)的描述 第3節(jié) 位置變化快慢的描述速度 物理學(xué)中用位移與發(fā)生這段位移所用時(shí)間之比表示物體運(yùn)動(dòng)的快慢，這就是速度。速度通常用字母 表示，如果在時(shí)間 內(nèi)物體的位移是 ，它的速度就可以表示為：在國際單位制中，速度單位是米每秒，符號(hào)是m/s(或ms-1)。常用的單位還有千米每時(shí)(km/h或kmh-1)，厘米每秒(cm/s或cms-1)等。速度是矢量，它既有大小，又有方向。速度的方向（物體運(yùn)動(dòng)的方向）和位移方向相同。一、速度第一章 運(yùn)動(dòng)的描述 第3節(jié) 位置變化快慢的描述速度 新課教學(xué)新課教學(xué)注意：這里的速度和初中所學(xué)速度的含義不完全相同。物體在某一段時(shí)間內(nèi)，運(yùn)動(dòng)的快慢通常是變化的。所以，由 求得的速度 ，表示的只是物體在時(shí)間 內(nèi)運(yùn)動(dòng)的平均快慢程度，叫作平均速度。思考：平均速度描述物體在一段時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的平均快慢程度及方向。那么，怎樣描述物體在某一時(shí)刻運(yùn)動(dòng)的快慢和方向呢？可以設(shè)想，用由時(shí)刻t到t+一小段時(shí)間內(nèi)的平均速度來代替時(shí)刻t物體的速度，如果 取得小一些，物體在 這樣一個(gè)較小的時(shí)間內(nèi)，運(yùn)動(dòng)快慢的差異就不會(huì)太大。越小，運(yùn)動(dòng)快慢的差異越小，當(dāng) 非常非常小時(shí)，運(yùn)動(dòng)快慢的差異可以忽略不計(jì)，此時(shí)，我們就把 叫作物體在t時(shí)刻的瞬時(shí)速度。二、平均速度和瞬時(shí)速度第一章 運(yùn)動(dòng)的描述 第3節(jié) 位置變化快慢的描述速度 新課教學(xué)新課教學(xué)第一章 運(yùn)動(dòng)的描述 第3節(jié) 位置變化快慢的描述速度 新課教學(xué)新課教學(xué)平均速度 瞬時(shí)速度定義方向物體在某一段時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的平均快慢程度物體在某一時(shí)刻或某一位置的運(yùn)動(dòng)快慢與位移方向相同與該位置物體運(yùn)動(dòng)軌跡的切線方向相同 勻速直線運(yùn)動(dòng)是瞬時(shí)速度保持不變的運(yùn)動(dòng)。在勻速直線運(yùn)動(dòng)中平均速度與瞬時(shí)速度相等。瞬時(shí)速度的大小叫作速率。汽車速度計(jì)不能顯示車輛運(yùn)動(dòng)的方向，它的示數(shù)實(shí)際是汽車的速率。日常生活中說道的“速度”，有時(shí)是指速率，要根據(jù)上下文判斷。平均速度和瞬時(shí)速度的比較注意：平均速度并非速度的平均值，平均速度是指總位移與總時(shí)間的比值，平均速率是指總路程與總時(shí)間的比值，學(xué)習(xí)時(shí)需注重理解與區(qū)分。第一章 運(yùn)動(dòng)的描述 第3節(jié) 位置變化快慢的描述速度 新課教學(xué)新課教學(xué)【例1】下面描述的幾個(gè)速度中，屬于平均速度的是()A子彈以790 m/s的速度擊中目標(biāo)B信號(hào)沿動(dòng)物神經(jīng)傳播的速度大約為10 m/sC汽車上速度計(jì)的示數(shù)為80 km/hD足球以20 m/s的速度飛入球門典例講解典例講解【答案】B【解析】790 m/s是擊中目標(biāo)時(shí)刻的瞬時(shí)速度；信號(hào)沿動(dòng)物神經(jīng)傳播是在一個(gè)過程內(nèi)的平均速度；汽車速度計(jì)上顯示的是瞬時(shí)速度；足球飛入球門的速度是瞬時(shí)速度。第一章 運(yùn)動(dòng)的描述 第3節(jié) 位置變化快慢的描述速度 新課教學(xué)新課教學(xué)【例2】(多選)如圖所示，一人騎自行車晨練，由靜止開始沿直線運(yùn)動(dòng)，她在第1 s內(nèi)、第2 s內(nèi)、第3 s內(nèi)、第4 s內(nèi)通過的位移分別為1 m、2 m、3 m、4 m，則()A她在4 s末的瞬時(shí)速度為4 m/s B她在第2 s內(nèi)的平均速度為2 m/s C她在4 s內(nèi)的平均速度為2.5 m/s D她在1 s末的速度為1 m/s典例講解典例講解【答案】BC【解析】由 可得該人在第2s內(nèi)的平均速度為2m/s,選項(xiàng)B正確；前4s內(nèi)的平均速速為 m/s=2.5m/s,C正確；因無法確定該人的瞬時(shí)速度，選項(xiàng)A、D均錯(cuò)誤。第一章 運(yùn)動(dòng)的描述 第3節(jié) 位置變化快慢的描述速度 新課教學(xué)新課教學(xué)【例3】某人爬山，從山腳爬上山頂，然后又從原路返回到山腳，上山的平均速率為v1，下山的平均速率為v2，求往返的平均速度的大小和平均速率.【答案】0；【解析】平均速度是位移與時(shí)間的比值，由于此人爬山往返一次，位移為零，平均速度等于=0；而平均速率是路程與時(shí)間的比值，由于此人往返一次，路程為山腳到山頂距離的2倍，平均速率：測量平均速度 用手拉通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶時(shí)，紙帶運(yùn)動(dòng)確定時(shí)間內(nèi)的位移就被記錄下來，據(jù)此可以計(jì)算紙帶運(yùn)動(dòng)的速度。圖1.3-2是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的一條紙帶示意圖。若想計(jì)算實(shí)驗(yàn)時(shí)運(yùn)動(dòng)紙帶在D、G兩點(diǎn)的平均速度，只需測出D、G間的位移 和所用時(shí)間 ，就可以算出平均速度：三、實(shí)驗(yàn)：測量紙帶的平均速度和瞬時(shí)速度第一章 運(yùn)動(dòng)的描述 第3節(jié) 位置變化快慢的描述速度 新課教學(xué)新課教學(xué)圖 1.3-2 計(jì)算每隔01s的平均速度紙帶示意圖 每隔0.1s(或更短)計(jì)算一次平均速度。1.在圖1.3-2中選取紙帶上一點(diǎn)為起始點(diǎn)0，后面每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，分別用數(shù)字1,2,3，.標(biāo)出這些計(jì)數(shù)點(diǎn)；2.測量各計(jì)數(shù)點(diǎn)到起始點(diǎn)0的距離x,記錄在表1中；3.計(jì)算兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的位移 ，同時(shí)記錄對(duì)應(yīng)的時(shí)間 ；4.根據(jù) 和 計(jì)算紙帶在相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的平均速度 。表表1 手拉紙帶的位移和平均速度手拉紙帶的位移和平均速度第一章 運(yùn)動(dòng)的描述 第3節(jié) 位置變化快慢的描述速度 新課教學(xué)新課教學(xué)位置位置01234.x/m /m /s /(m/s)測量瞬時(shí)速度 下面考慮如何測量圖1.3-2中E點(diǎn)的瞬時(shí)速度。E點(diǎn)在D、G兩點(diǎn)之間，D、G兩點(diǎn)間的平均速度也可以求出。如果不要求很精確，用這個(gè)平均速度粗略地代表E點(diǎn)的瞬時(shí)速度，也未嘗不可，如果把包含E點(diǎn)在內(nèi)的間隔取得小一些，例如取圖1.3-3中的DF線段，那么經(jīng)過D、F兩點(diǎn)所用的時(shí)間 就會(huì)變短，用兩點(diǎn)間位移 和時(shí)間 算出的平均速度代表紙帶在E點(diǎn)瞬時(shí)速度，就會(huì)精確一些。D、F兩點(diǎn)離E點(diǎn)越近，算出的平均速度越接近E點(diǎn)的瞬時(shí)速度。第一章 運(yùn)動(dòng)的描述 第3節(jié) 位置變化快慢的描述速度 新課教學(xué)新課教學(xué)圖1.3-3 計(jì)算每隔0.06s的平均速度紙帶示意圖D、F兩點(diǎn)間的距離過小，測量誤差會(huì)增大。所以實(shí)際測量過程中要根據(jù)需要及所用儀器的情況，在要測量的點(diǎn)附近選取合適的位移和時(shí)間。請(qǐng)考慮此實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生誤差的原因。思考：此實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生誤差的原因有哪些？第一章 運(yùn)動(dòng)的描述 第3節(jié) 位置變化快慢的描述速度 新課教學(xué)新課教學(xué) 請(qǐng)根據(jù)上述測量瞬時(shí)速度的方法，計(jì)算上節(jié)實(shí)驗(yàn)中紙帶上各級(jí)計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度。每隔0.06s計(jì)算一次速度。1.從紙帶起始點(diǎn)0算起，后面每3個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)；2.測量各計(jì)數(shù)點(diǎn)到起始點(diǎn)0的距離x,記錄在表2中；3.計(jì)算兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的位移 ，同時(shí)記錄對(duì)應(yīng)的時(shí)間 ；4.根據(jù) 和 算出的速度值就可以代表在 這一區(qū)間內(nèi)任意一點(diǎn)的瞬時(shí)速度。將算出的各計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度值記錄在表2中。表表2 手拉紙帶各計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度手拉紙帶各計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度位置位置01234.x/m /m /s /(m/s)第一章 運(yùn)動(dòng)的描述 第3節(jié) 位置變化快慢的描述速度 新課教學(xué)新課教學(xué)四、速度時(shí)間圖像物體運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間變化的情況可以用圖來直觀表示。以時(shí)間t橫軸，速度v為縱軸，坐標(biāo)中的圖像為速度時(shí)間圖像或v-t圖像。思考：如下圖是一個(gè)物體運(yùn)動(dòng)的v-t圖象，從以下三個(gè)方面說明它的速度是怎樣變化的(1)物體是從靜止開始運(yùn)動(dòng)還是具有一定的初速度？(2)運(yùn)動(dòng)的方向是否變化？(3)速度的大小是否變化？怎樣變化？【答案】（1）具有一定的初速度；（2）運(yùn)動(dòng)方向在t3時(shí)刻發(fā)生變化；（3）0t1時(shí)間段內(nèi)，速度均勻增大；t1t2時(shí)間段內(nèi)，速度不變；t2t3時(shí)間段內(nèi)，速度均勻減??；t3時(shí)刻后，速度反向均勻增加。第一章 運(yùn)動(dòng)的描述 第3節(jié) 位置變化快慢的描述速度 新課教學(xué)新課教學(xué)【例4】用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器可測紙帶運(yùn)動(dòng)的時(shí)間和位移下面是沒有按操作順序?qū)懙牟煌暾膶?shí)驗(yàn)步驟，按照你對(duì)實(shí)驗(yàn)的理解，在各步驟空白處填上適當(dāng)?shù)膬?nèi)容，然后按實(shí)際操作的合理順序，將各步驟的字母代號(hào)按順序?qū)懺诳瞻滋嶢在電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的兩接線柱上分別接上導(dǎo)線，導(dǎo)線的另一端分別接在低壓_(選填“交流”或“直流”)電源的兩個(gè)接線柱上B把電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在桌子上，讓紙帶穿過_，并壓在_下面C用刻度尺測量從計(jì)時(shí)開始點(diǎn)到最后一個(gè)點(diǎn)間的距離x.D切斷電源，取下紙帶，如果共有n個(gè)清晰的點(diǎn)，則這段紙帶記錄的時(shí)間t_.E打開電源開關(guān)，再用手水平地拉動(dòng)紙帶，紙帶上打下一系列小點(diǎn)F利用公式典例講解典例講解第一章 運(yùn)動(dòng)的描述 第3節(jié) 位置變化快慢的描述速度 新課教學(xué)新課教學(xué)【答案】交流限位孔復(fù)寫紙(n1)0.02 sBAEDCF【解析】A項(xiàng)中電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)使用低壓交流電源；B項(xiàng)中應(yīng)將紙帶穿過電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔，并壓在復(fù)寫紙的下面；D項(xiàng)中紙帶上記錄的時(shí)間t(n1)0.02 s合理的實(shí)驗(yàn)步驟為BAEDCF.【例5】如圖所示，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50 Hz，某次實(shí)驗(yàn)中得到一條紙帶，用毫米刻度尺測出各點(diǎn)間的距離如圖所示，則：AC_ mm，AD_ mm.那么由此可以算出紙帶在AC間的平均速度為_ m/s，紙帶在AD間的平均速度為_m/s；B點(diǎn)的瞬時(shí)速度更接近于_ m/s.第一章 運(yùn)動(dòng)的描述 第3節(jié) 位置變化快慢的描述速度 新課教學(xué)新課教學(xué)【答案】14.025.00.350.420.35【解析】AC14.0 mm，AC間的平均速度為 20.02(14.0103)m/s0.35 m/s；AD25.0 mm，AD間的平均速度為 30.02(25.0103)m/s0.42 m/s.對(duì)描述B點(diǎn)的瞬時(shí)速度來說，AC段所取的位移間隔更小，更能接近B點(diǎn)的真實(shí)速度，即B點(diǎn)的瞬時(shí)速度更接近于0.35 m/s.【例6】某同學(xué)在做“練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器”實(shí)驗(yàn)時(shí)打出的紙帶如圖所示，每兩點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)沒有畫出來，圖中上面的數(shù)字為相鄰兩點(diǎn)間的距離，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源頻率為50 Hz.(1)相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間為_ s.(2)打第4個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)紙帶的速度v4_ m/s.(保留三位有效數(shù)字)第一章 運(yùn)動(dòng)的描述 第3節(jié) 位置變化快慢的描述速度 新課教學(xué)新課教學(xué)【答案】(1)0.1(2)1.20【解析】(1)每兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間有5個(gè)打點(diǎn)間隔，所以T50.02 s0.1 s.(2)打第4個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度近似等于3、5兩點(diǎn)間的平均速度，所以【例7】某同學(xué)在“用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測速度”的實(shí)驗(yàn)中，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄了被小車拖動(dòng)的紙帶的運(yùn)動(dòng)情況，在紙帶上確定出A、B、C、D、E、F、G共7個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)其相鄰點(diǎn)間的距離如圖所示，每兩個(gè)相鄰的測量點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為0.10 s.(1)試根據(jù)紙帶上各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離，計(jì)算出打下B、C、D、E、F 5個(gè)點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度，并將各個(gè)速度值填入表中(要求保留三位有效數(shù)字)第一章 運(yùn)動(dòng)的描述 第3節(jié) 位置變化快慢的描述速度 新課教學(xué)新課教學(xué) vBvCvDvEvF數(shù)值/ms1 (2)將B、C、D、E、F各個(gè)時(shí)刻的瞬時(shí)速度標(biāo)在直角坐標(biāo)系中，并在下圖148中畫出小車的瞬時(shí)速度隨時(shí)間變化的關(guān)系圖線第一章 運(yùn)動(dòng)的描述 第3節(jié) 位置變化快慢的描述速度 新課教學(xué)新課教學(xué)【解析】(1)根據(jù) 知B點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度：m/s0.400 m/s；C點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度：m/s0.479 m/s；D點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度：m/s0.560 m/s；E點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度：m/s0.640 m/s；F點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度：m/s0.721 m/s.第一章 運(yùn)動(dòng)的描述 第3節(jié) 位置變化快慢的描述速度 新課教學(xué)新課教學(xué) vBvCvDvEvF數(shù)值/ms10.400 0.479 0.560 0.6400.721如表所示：(2)將計(jì)算出的各點(diǎn)速度描在坐標(biāo)紙上，并將各點(diǎn)用平滑的曲線連接起來，如圖所示1（多選）日常生活中所說的速度哪些是瞬時(shí)速度（）A汽車在高速公路行駛的最大速度限制在120km/hB劉翔以9.4m/s的速度沖刺C一輛汽車在高速公路上行駛的速度約為100km/hD聲音在空氣中的傳播速度是340m/s2.下列說法正確的是（）A、平均速度就是速度的平均值B、勻速直線運(yùn)動(dòng)中，瞬時(shí)速度等于平均速度C、汽車以速度v經(jīng)過某一段路時(shí)，v指瞬時(shí)速度D、子彈以速度v從槍口射出，v是平均速度，汽車速度表測的是瞬時(shí)速度第一章 運(yùn)動(dòng)的描述 第3節(jié) 位置變化快慢的描述速度 隨堂小練隨堂小練答案 3.一汽車在一直線上運(yùn)動(dòng)，第一秒內(nèi)通過5m，第二秒內(nèi)通過10m，第三秒內(nèi)通過20m，第四秒內(nèi)通過5m，則最初2秒的平均速度為_；最后2秒的平均速度為_；全部時(shí)間的平均速度為_。4.一輛汽車沿直線從甲地到乙地，前一半時(shí)間的速度為60m/s，后一半時(shí)間的速度為80m/s，則全過程中的平均速度是多少？如果前一半位移的速度為60m/s，后一半位移的速度為80m/s，則全過程中的平均速度為多少？5.某人爬山，從山腳爬上山頂，然后又從原路返回到山腳，上山的平均速率為v1，下山的平均速率為v2，則往返的平均速度的大小和平均速率各是多少.第一章 運(yùn)動(dòng)的描述 第3節(jié) 位置變化快慢的描述速度 答案 6(多選)根據(jù)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶，下列說法正確的是()A能準(zhǔn)確地求出某點(diǎn)的瞬時(shí)速度 B只能粗略地求出某點(diǎn)的瞬時(shí)速度 C能準(zhǔn)確地求出某段時(shí)間內(nèi)的平均速度 D可以任意地利用某段時(shí)間內(nèi)的平均速度代表某點(diǎn)的瞬時(shí)速度 7(多選)關(guān)于打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的原理和使用方法，下列說法中正確的是()A打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接交流電源，交流頻率通常為50 Hz B如果紙帶上相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間有四個(gè)點(diǎn)，則相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔是0.08 s C如果打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下的點(diǎn)先密集后稀疏，則說明紙帶的速度由小變大 D電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在220 V電源上，電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在6 V電源上第一章 運(yùn)動(dòng)的描述 第3節(jié) 位置變化快慢的描述速度 答案第一章 運(yùn)動(dòng)的描述 第3節(jié) 位置變化快慢的描述速度 【答案】1.AB 2.B 3.7.5m/s 12.5m/s 10m/s 4.（1）70m/s；（2）68.6m/s5.6.BC 7.AC 第一章 運(yùn)動(dòng)的描述 第3節(jié) 位置變化快慢的描述速度 要點(diǎn)總結(jié)要點(diǎn)總結(jié)對(duì)平均速度和瞬時(shí)速度的理解1平均速度與瞬時(shí)速度的區(qū)別與聯(lián)系(1)區(qū)別：平均速度與位移和時(shí)間有關(guān)，表示物體在某段位移或某段時(shí)間內(nèi)的平均運(yùn)動(dòng)快慢程度；瞬時(shí)速度與位置或時(shí)刻有關(guān)，表示物體在某一位置或某一時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)快慢程度(2)聯(lián)系：瞬時(shí)速度是運(yùn)動(dòng)時(shí)間t0時(shí)的平均速度在勻速直線運(yùn)動(dòng)中，瞬時(shí)速度等于任意一段時(shí)間內(nèi)的平均速度2平均速度與平均速率的區(qū)別平均速度的大小不能稱為平均速率，因?yàn)槠骄俾适锹烦膛c時(shí)間的比值，它與平均速度的大小沒有對(duì)應(yīng)關(guān)系