【人教版】物理必修一：13《運(yùn)動(dòng)快慢的描述速度》課件

第一章 運(yùn)動(dòng)的描述 學(xué)案3運(yùn)動(dòng)快慢的描述速度目標(biāo)定位1.理解速度的物理意義，知道速度是矢量.2.理解平均速度和瞬時(shí)速度的區(qū)別，知道速率的概念.3.會(huì)用平均速度公式進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算. 知識(shí)探究 自我檢測 一、速度 問題設(shè)計(jì)自行車和汽車都在平直公路上沿同一方向單向行駛，自行車在30 min內(nèi)行駛了8 km；汽車在30 min內(nèi)行駛了50 km；百米比賽中，運(yùn)動(dòng)員甲用時(shí)10 s，運(yùn)動(dòng)員乙用時(shí)13.5 s.(1)自行車和汽車哪個(gè)運(yùn)動(dòng)得快？你是如何進(jìn)行比較的？答案汽車運(yùn)動(dòng)得快，相同時(shí)間內(nèi)位移大的跑得快.知識(shí)探究 (2)運(yùn)動(dòng)員甲和運(yùn)動(dòng)員乙哪個(gè)跑得快？你是如何進(jìn)行比較的？答案運(yùn)動(dòng)員甲跑得快，通過相同位移所需時(shí)間短的跑得快. (3)汽車和運(yùn)動(dòng)員甲哪個(gè)運(yùn)動(dòng)得快？你又是如何進(jìn)行比較的呢？答案比較兩物體單位時(shí)間內(nèi)的位移，可比較兩物體運(yùn)動(dòng)的快慢所以汽車運(yùn)動(dòng)得快. 要點(diǎn)提煉1.定義： 與發(fā)生這個(gè)位移所用時(shí)間的比值.速度是表示物體 的物理量.2.公式： .其中x是位移，不是路程.位移運(yùn)動(dòng)快慢說明速度的定義方法是比值定義法.比值定義法是高中常見的一種定義物理量的方法，被定義的物理量不是由其它兩個(gè)量決定，即不能說v與x成正比，與t成反比.初中曾學(xué)習(xí)過 、R 也是用比值定義法定義的. 3.方向：速度是 量，速度的方向就是物體 .注意(1)當(dāng)比較兩個(gè)速度是否相同時(shí)，既要比較大小是否相等又要比較其方向是否相同.(2)分析物體的運(yùn)動(dòng)速度時(shí)不可只關(guān)注速度的大小，也要注意確定速度的方向.矢 運(yùn)動(dòng)的方向 二、平均速度和瞬時(shí)速度 問題設(shè)計(jì)某同學(xué)百米比賽用時(shí)12 s，前2 s內(nèi)的位移為12 m，第2個(gè)2 s內(nèi)位移為14 m，第3個(gè)2 s內(nèi)位移為16 m，第4個(gè)2 s 內(nèi)位移為19 m，第5個(gè)2 s內(nèi)位移為20 m，第6個(gè)2 s內(nèi)位移為19 m.(1)計(jì)算上述6個(gè)時(shí)間間隔內(nèi)的平均速度，并說明哪段時(shí)間運(yùn)動(dòng)得最快？8 s末的速度一定等于12 s末的速度嗎？ 第5個(gè)2 s內(nèi)運(yùn)動(dòng)得最快.不一定. (2)通過以上數(shù)據(jù)，你能知道這個(gè)同學(xué)的“ 起跑速度” 、“ 沖刺速度” 以及“ 最大速度” 嗎？答案不能. 要點(diǎn)提煉1.平均速度(1)定義：在某段時(shí)間內(nèi)物體的 與發(fā)生這段位移所用 的比值，公式 .(2)意義：表示物體在某段時(shí)間或 內(nèi)運(yùn)動(dòng)的平均快慢程度.(3)矢量性：平均速度的方向與t時(shí)間內(nèi)發(fā)生的相同. 位移x時(shí)間t 某段位移 位移x的方向 (4)平均速度只能粗略地反映物體運(yùn)動(dòng)的快慢.2.瞬時(shí)速度(1)定義：當(dāng)t 時(shí)，物體在從t到tt的時(shí)間間隔內(nèi)，運(yùn)動(dòng)快慢的差異也就非常小，就可以用v 表示物體在t時(shí)刻的 速度.(2)意義：表示運(yùn)動(dòng)物體在的速度. 非常小瞬時(shí) 某一時(shí)刻(或經(jīng)過某一位置時(shí)) (3)瞬時(shí)速度的方向就是該時(shí)刻物體 .瞬時(shí)速度的大小叫 .(4)瞬時(shí)速度可以 描述物體在某一時(shí)刻(或某一位置)的運(yùn)動(dòng)快慢.3.勻速直線運(yùn)動(dòng)：平均速度與瞬時(shí)速度 .運(yùn)動(dòng)的方向速率 精確 相等 三、平均速度、平均速率和速率 問題設(shè)計(jì)物體在某段時(shí)間內(nèi)一直運(yùn)動(dòng)，它的平均速度可能等于零嗎？平均速率呢？請(qǐng)舉例說明.答案比如某人繞操場跑一圈的過程，位移等于零則平均速度等于零，但是路程不等于零，則平均速率就不等于零. 要點(diǎn)提煉1.平均速度：在某段時(shí)間內(nèi)的 與發(fā)生這段位移所用時(shí)間的比值，其表達(dá)式為平均速度 .2.平均速率： 與時(shí)間的比值，即平均速率 .3.速率：瞬時(shí)速度的 . 位移路程 大小 延伸思考運(yùn)動(dòng)物體平均速度的大小等于平均速率嗎？答案不一定等于.因?yàn)槲灰菩∮诘扔诼烦?，所以平均速度小于等于平均速?只有在單向直線運(yùn)動(dòng)中，平均速度的大小才等于平均速率. 典例精析一、對(duì)速度的理解例1關(guān)于速度的定義式v ，以下敘述正確的是()A.物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度v與運(yùn)動(dòng)的位移x成正比， 與運(yùn)動(dòng)時(shí)間t成反比B.速度v的大小與運(yùn)動(dòng)的位移x和時(shí)間t都無關(guān)C.此速度定義式適用于任何運(yùn)動(dòng)D.速度是表示物體運(yùn)動(dòng)快慢及方向的物理量 解析v 是計(jì)算速度的公式，適用于任何運(yùn)動(dòng)，C對(duì)；此式只說明速度可用位移x除以時(shí)間t來獲得，并不是說v與x成正比，與t成反比，A錯(cuò)，B對(duì)；速度的大小表示物體運(yùn)動(dòng)的快慢，方向表示物體的運(yùn)動(dòng)方向，D對(duì).答案BCD 二、平均速度與瞬時(shí)速度的理解例2小蒙騎自行車由靜止沿直線運(yùn)動(dòng)，他在第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.他4 s末的瞬時(shí)速度為4 m/sB.他第2 s內(nèi)的平均速度為1.5 m/sC.他4 s內(nèi)的平均速度為2.5 m/sD.他1 s末的速度為1 m/s 答案C 針對(duì)訓(xùn)練2013年11月8日超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)“ 海燕” 重創(chuàng)菲律賓.氣象部門說，登陸時(shí)，“ 海燕” 持續(xù)風(fēng)速235 km/h，中心最大風(fēng)速達(dá)到314 km/h.其中的兩個(gè)速度數(shù)值分別是指()A.平均速度，瞬時(shí)速度 B.瞬時(shí)速度，平均速度C.平均速度，平均速度 D.瞬時(shí)速度，瞬時(shí)速度解析平均速度對(duì)應(yīng)的是一段時(shí)間或一段位移，而瞬時(shí)速度對(duì)應(yīng)的是某時(shí)刻或某位置，由“ 持續(xù)” 知，235 km/h指的是一段時(shí)間的平均速度，314 km/h是指瞬時(shí)速度，故A正確.A 三、平均速度與平均速率的計(jì)算例3一物體以v14 m/s的速度向東運(yùn)動(dòng)了5 s后到達(dá)A點(diǎn)，在A點(diǎn)停了5 s后又以v26 m/s的速度沿原路返回，運(yùn)動(dòng)了5 s后到達(dá)B點(diǎn)，求物體在全程的平均速度和平均速率. 課堂要點(diǎn)小結(jié)三組物理量的對(duì)比辨析速度和速率 速度：物體的位移與發(fā)生這個(gè)位移所用時(shí)間的比值，是矢量 速率：瞬時(shí)速度的大小叫速率，是標(biāo)量 平均速度和瞬時(shí)速度平均速度： ，與一段時(shí)間或一段位移相對(duì)應(yīng)，平均速度的方向與這段時(shí)間內(nèi)的位移方向相同；平均速度只能粗略地描述運(yùn)動(dòng)的快慢 瞬時(shí)速度：質(zhì)點(diǎn)在某一時(shí)刻或某一位置的速度，與時(shí)刻或位置相對(duì)應(yīng)；瞬時(shí)速度的方向即那一時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的方向；它能精確地描述運(yùn)動(dòng)的快慢 平均速度的大小和平均速率 平均速度 平均速率注意：因?yàn)槲灰拼笮∨c路程一般不相等，故平均速度的大小一般不等于平均速率 1.(速度)關(guān)于速度的說法，下列各項(xiàng)中正確的是()A.速度是描述物體運(yùn)動(dòng)快慢的物理量，速度大表示物體運(yùn)動(dòng) 得快B.速度描述物體的位置變化快慢,速度大表示物體位置變化大C.速度越大，位置變化越快，位移也就越大D.瞬時(shí)速度的大小通常叫做速率，速度是矢量，速率是標(biāo)量自我檢測AD 2.(平均速度與瞬時(shí)速度)為了使公路交通有序、安全，路旁立了許多交通標(biāo)志.如圖1所示，甲圖是限速標(biāo)志，表示允許行駛的最大速度是80 km/h；乙圖是路線指示標(biāo)志，表示到杭州還有100 km.上述兩個(gè)數(shù)據(jù)的物理意義是()A.80 km/h是平均速度，100 km是位移B.80 km/h是平均速度，100 km是路程C.80 km/h是瞬時(shí)速度，100 km是位移D.80 km/h是瞬時(shí)速度，100 km是路程 圖1 解析在某路段或路口限定最高時(shí)速，是指任一時(shí)刻都不能超過該速度，是瞬時(shí)速度，較長的公路是有彎曲的，100 km是指路程，D對(duì).答案D 3.(平均速度與瞬時(shí)速度)如圖2所示是三個(gè)質(zhì)點(diǎn)A、B、C的運(yùn)動(dòng)軌跡，三個(gè)質(zhì)點(diǎn)同時(shí)從N點(diǎn)出發(fā)，同時(shí)到達(dá)M點(diǎn).下列說法正確的是()A.三個(gè)質(zhì)點(diǎn)從N到M的平均速度相同B.三個(gè)質(zhì)點(diǎn)到達(dá)M點(diǎn)的瞬時(shí)速度相同C.三個(gè)質(zhì)點(diǎn)從N到M的平均速率相同D.B質(zhì)點(diǎn)從N到M的平均速度方向與任意時(shí)刻的瞬時(shí)速度 方向相同 圖2 解析平均速度等于位移與時(shí)間的比值，由于位移與時(shí)間都相同，故平均速度相同，故A正確；平均速率等于路程與時(shí)間的比值，由于時(shí)間相等，路程不等，故平均速率不相等，故C錯(cuò)誤；三個(gè)質(zhì)點(diǎn)到達(dá)M點(diǎn)的瞬時(shí)速度方向肯定不同，所以瞬時(shí)速度肯定不同，B錯(cuò)誤； B質(zhì)點(diǎn)不一定做單向直線運(yùn)動(dòng)，所以B質(zhì)點(diǎn)從N到M的平均速度方向與任意時(shí)刻的瞬時(shí)速度方向不一定相同，D錯(cuò)誤.答案A 4.(平均速度與平均速率的計(jì)算)在1000 m體能測試中，小明沿某圓形400 m跑道(如圖3所示)從A點(diǎn)出發(fā)，其成績?yōu)?分40秒，下列說法正確的是()A.小明的平均速率為4.55 m/sB.小明的平均速率為0.91 m/sC.小明的平均速度為0.91 m/sD.小明的平均速度為0.58 m/s 圖3 答案AD