《-位置變化快慢的描述——速度》課件

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1、PPT模板： PPT課件： 位置變化快慢的描述速度第一章 運動的描述 新高考教學(xué)設(shè)計 第一章 運動的描述 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)常需要知道物體運動的快慢和方向，你記得初中是怎樣描述物體運動的快慢的嗎？運動員在比賽中不同時段，運動的快慢一樣嗎？比較下列物體位置變化的快慢【問題2】運動會上舉行百米賽跑，甲同學(xué)用時13.5s，乙同學(xué)用時12s?！締栴}1】自行車在30min內(nèi)行駛8km，汽車在相同時間內(nèi)行駛50km?！締栴}3】比較上兩題中自行車和乙同學(xué)運動的快慢。方法：單位時間內(nèi)走過的位置變化（即位移）第一章 運動的描述 第3節(jié) 位置變化快慢的描述速度

2、物理學(xué)中用位移與發(fā)生這段位移所用時間之比表示物體運動的快慢，這就是速度。速度通常用字母 表示，如果在時間 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，符號是m/s(或ms-1)。常用的單位還有千米每時(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（物體運動的方向）和位移方向相同。一、速度第一章 運動的描述 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。物體在某一段時間內(nèi)，運動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間 內(nèi)運動的平均快慢

3、程度，叫作平均速度。思考：平均速度描述物體在一段時間內(nèi)運動的平均快慢程度及方向。那么，怎樣描述物體在某一時刻運動的快慢和方向呢？可以設(shè)想，用由時刻t到t+一小段時間內(nèi)的平均速度來代替時刻t物體的速度，如果 取得小一些，物體在 這樣一個較小的時間內(nèi)，運動快慢的差異就不會太大。越小，運動快慢的差異越小，當(dāng) 非常非常小時，運動快慢的差異可以忽略不計，此時，我們就把 叫作物體在t時刻的瞬時速度。二、平均速度和瞬時速度第一章 運動的描述 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 運動的描述 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 瞬時速度定義方向物體在某一段時間內(nèi)運動的平

4、均快慢程度物體在某一時刻或某一位置的運動快慢與位移方向相同與該位置物體運動軌跡的切線方向相同 勻速直線運動是瞬時速度保持不變的運動。在勻速直線運動中平均速度與瞬時速度相等。瞬時速度的大小叫作速率。汽車速度計不能顯示車輛運動的方向，它的示數(shù)實際是汽車的速率。日常生活中說道的“速度”，有時是指速率，要根據(jù)上下文判斷。平均速度和瞬時速度的比較注意：平均速度并非速度的平均值，平均速度是指總位移與總時間的比值，平均速率是指總路程與總時間的比值，學(xué)習(xí)時需注重理解與區(qū)分。第一章 運動的描述 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】下面描述的幾個速度中，屬于平均速度的是()A子彈以790 m/

5、s的速度擊中目標B信號沿動物神經(jīng)傳播的速度大約為10 m/sC汽車上速度計的示數(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是擊中目標時刻的瞬時速度；信號沿動物神經(jīng)傳播是在一個過程內(nèi)的平均速度；汽車速度計上顯示的是瞬時速度；足球飛入球門的速度是瞬時速度。第一章 運動的描述 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動，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末的瞬時速度為4 m/s B她在第2 s內(nèi)

6、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速度，選項A、D均錯誤。第一章 運動的描述 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

7、路程與時間的比值，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 用手拉通過打點計時器的紙帶時，紙帶運動確定時間內(nèi)的位移就被記錄下來，據(jù)此可以計算紙帶運動的速度。圖1.3-2是打點計時器打出的一條紙帶示意圖。若想計算實驗時運動紙帶在D、G兩點的平均速度，只需測出D、G間的位移 和所用時間 ，就可以算出平均速度：三、實驗：測量紙帶的平均速度和瞬時速度第一章 運動的描述 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 計算每隔01s的平均速度紙帶示意圖 每隔0.1s(或更短)計算一次平均速度。1.在圖1.3-2中選取紙帶上一點為起始點0，后面每5個點取一個計數(shù)

8、點，分別用數(shù)字1,2,3，.標出這些計數(shù)點；2.測量各計數(shù)點到起始點0的距離x,記錄在表1中；3.計算兩相鄰計數(shù)點間的位移 ，同時記錄對應(yīng)的時間 ；4.根據(jù) 和 計算紙帶在相鄰計數(shù)點間的平均速度 。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 運動的描述 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)測量瞬時速度 下面考慮如何測量圖1.3-2中E點的瞬時速度。E點在D、G兩點之間，D、G兩點間的平均速度也可以求出。如果不要求很精確，用這個平均速度粗略地代表E點的瞬時速度，也未嘗不可，如果把包含E點在內(nèi)的間隔取得小一些，例如

9、取圖1.3-3中的DF線段，那么經(jīng)過D、F兩點所用的時間 就會變短，用兩點間位移 和時間 算出的平均速度代表紙帶在E點瞬時速度，就會精確一些。D、F兩點離E點越近，算出的平均速度越接近E點的瞬時速度。第一章 運動的描述 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 計算每隔0.06s的平均速度紙帶示意圖D、F兩點間的距離過小，測量誤差會增大。所以實際測量過程中要根據(jù)需要及所用儀器的情況，在要測量的點附近選取合適的位移和時間。請考慮此實驗中產(chǎn)生誤差的原因。思考：此實驗中產(chǎn)生誤差的原因有哪些？第一章 運動的描述 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) 請根據(jù)上述測量瞬時速

10、度的方法，計算上節(jié)實驗中紙帶上各級計數(shù)點的瞬時速度。每隔0.06s計算一次速度。1.從紙帶起始點0算起，后面每3個點取一個計數(shù)點；2.測量各計數(shù)點到起始點0的距離x,記錄在表2中；3.計算兩相鄰計數(shù)點間的位移 ，同時記錄對應(yīng)的時間 ；4.根據(jù) 和 算出的速度值就可以代表在 這一區(qū)間內(nèi)任意一點的瞬時速度。將算出的各計數(shù)點的速度值記錄在表2中。表表2 手拉紙帶各計數(shù)點的瞬時速度手拉紙帶各計數(shù)點的瞬時速度位置位置01234.x/m /m /s /(m/s)第一章 運動的描述 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、速度時間圖像物體運動的速度隨時間變化的情況可以用圖來直觀表示。以時間t橫軸

11、，速度v為縱軸，坐標中的圖像為速度時間圖像或v-t圖像。思考：如下圖是一個物體運動的v-t圖象，從以下三個方面說明它的速度是怎樣變化的(1)物體是從靜止開始運動還是具有一定的初速度？(2)運動的方向是否變化？(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）運動方向在t3時刻發(fā)生變化；（3）0t1時間段內(nèi)，速度均勻增大；t1t2時間段內(nèi)，速度不變；t2t3時間段內(nèi)，速度均勻減小；t3時刻后，速度反向均勻增加。第一章 運動的描述 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】用打點計時器可測紙帶運動的時間和位移下面是沒有按操作順序?qū)懙牟煌暾膶嶒灢襟E，按照你對實

12、驗的理解，在各步驟空白處填上適當(dāng)?shù)膬?nèi)容，然后按實際操作的合理順序，將各步驟的字母代號按順序?qū)懺诳瞻滋嶢在電磁打點計時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”)電源的兩個接線柱上B把電磁打點計時器固定在桌子上，讓紙帶穿過_，并壓在_下面C用刻度尺測量從計時開始點到最后一個點間的距離x.D切斷電源，取下紙帶，如果共有n個清晰的點，則這段紙帶記錄的時間t_.E打開電源開關(guān)，再用手水平地拉動紙帶，紙帶上打下一系列小點F利用公式典例講解典例講解第一章 運動的描述 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

13、【解析】A項中電磁打點計時器應(yīng)使用低壓交流電源；B項中應(yīng)將紙帶穿過電磁打點計時器的限位孔，并壓在復(fù)寫紙的下面；D項中紙帶上記錄的時間t(n1)0.02 s合理的實驗步驟為BAEDCF.【例5】如圖所示，打點計時器所用電源的頻率為50 Hz，某次實驗中得到一條紙帶，用毫米刻度尺測出各點間的距離如圖所示，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點的瞬時速度更接近于_ m/s.第一章 運動的描述 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，A

14、C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.對描述B點的瞬時速度來說，AC段所取的位移間隔更小，更能接近B點的真實速度，即B點的瞬時速度更接近于0.35 m/s.【例6】某同學(xué)在做“練習(xí)使用打點計時器”實驗時打出的紙帶如圖所示，每兩點之間還有四個點沒有畫出來，圖中上面的數(shù)字為相鄰兩點間的距離，打點計時器的電源頻率為50 Hz.(1)相鄰兩個計數(shù)點間的時間為_ s.(2)打第4個計數(shù)點時紙帶的速度v4_ m/s.(保留三位有效數(shù)字)第一章 運動的描述 第3節(jié) 位置變化快慢的描述速

15、度 新課教學(xué)新課教學(xué)【答案】(1)0.1(2)1.20【解析】(1)每兩個計數(shù)點間有5個打點間隔，所以T50.02 s0.1 s.(2)打第4個計數(shù)點時的瞬時速度近似等于3、5兩點間的平均速度，所以【例7】某同學(xué)在“用打點計時器測速度”的實驗中，用打點計時器記錄了被小車拖動的紙帶的運動情況，在紙帶上確定出A、B、C、D、E、F、G共7個計數(shù)點其相鄰點間的距離如圖所示，每兩個相鄰的測量點之間的時間間隔為0.10 s.(1)試根據(jù)紙帶上各個計數(shù)點間的距離，計算出打下B、C、D、E、F 5個點時小車的瞬時速度，并將各個速度值填入表中(要求保留三位有效數(shù)字)第一章 運動的描述 第3節(jié) 位置變化快慢的描

16、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各個時刻的瞬時速度標在直角坐標系中，并在下圖148中畫出小車的瞬時速度隨時間變化的關(guān)系圖線第一章 運動的描述 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點對應(yīng)的速度：m/s0.400 m/s；C點對應(yīng)的速度：m/s0.479 m/s；D點對應(yīng)的速度：m/s0.560 m/s；E點對應(yīng)的速度：m/s0.640 m/s；F點對應(yīng)的速度：m/s0.721 m/s.第一章 運動的描述 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

17、 0.560 0.6400.721如表所示：(2)將計算出的各點速度描在坐標紙上，并將各點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、勻速直線運動中，瞬時速度等于平均速度C、汽車以速度v經(jīng)過某一段路時，v指瞬時速度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速度第一章 運動的描述 第3節(jié) 位置變化快慢的描述速度 隨堂小練隨

18、堂小練答案 3.一汽車在一直線上運動，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，前一半時間的速度為60m/s，后一半時間的速度為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 運動的描述 第3節(jié) 位置變化快慢的描述速度 答案 6

19、(多選)根據(jù)打點計時器打出的紙帶，下列說法正確的是()A能準確地求出某點的瞬時速度 B只能粗略地求出某點的瞬時速度 C能準確地求出某段時間內(nèi)的平均速度 D可以任意地利用某段時間內(nèi)的平均速度代表某點的瞬時速度 7(多選)關(guān)于打點計時器的原理和使用方法，下列說法中正確的是()A打點計時器應(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計數(shù)點之間有四個點，則相鄰兩個計數(shù)點間的時間間隔是0.08 s C如果打點計時器在紙帶上打下的點先密集后稀疏，則說明紙帶的速度由小變大 D電磁打點計時器接在220 V電源上，電火花打點計時器接在6 V電源上第一章 運動的描述 第3節(jié) 位置變化快慢的描述速度

20、 答案第一章 運動的描述 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 運動的描述 第3節(jié) 位置變化快慢的描述速度 要點總結(jié)要點總結(jié)對平均速度和瞬時速度的理解1平均速度與瞬時速度的區(qū)別與聯(lián)系(1)區(qū)別：平均速度與位移和時間有關(guān)，表示物體在某段位移或某段時間內(nèi)的平均運動快慢程度；瞬時速度與位置或時刻有關(guān)，表示物體在某一位置或某一時刻的運動快慢程度(2)聯(lián)系：瞬時速度是運動時間t0時的平均速度在勻速直線運動中，瞬時速度等于任意一段時間內(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，因為平均速率是路程與時間的比值，它與平均速度的大小沒有對應(yīng)關(guān)系