1.3 運動快慢與方向的描述速度 教科版

1、1.3 運動快慢與方向的描述運動快慢與方向的描述 速度速度 初始位置初始位置/m經(jīng)過時間經(jīng)過時間/s 末了位置末了位置/m 自行車自行車020100 公共汽車公共汽車010100 火車火車500301250 飛機飛機500302900 思考：如何比較物體運動的快慢？思考：如何比較物體運動的快慢？ 觀察與比較：觀察與比較：誰運動得較快？誰運動得較快？ 一、速度：一、速度： 3.表達式表達式: 2.概念概念： 單位單位: m/s . 注意：注意：速度是矢量速度是矢量, 其方向與物體的運動方向一致其方向與物體的運動方向一致； (還有還有km/h、cm/s) 是反映物體運動快慢和方向的物理量。是反映物

2、體運動快慢和方向的物理量。1.物理意義：物理意義： 物理學(xué)中將位移與發(fā)生這段位移所用時間物理學(xué)中將位移與發(fā)生這段位移所用時間 的比值定義為速度的比值定義為速度（比值法定義的物理（比值法定義的物理 量）量）。 見教材P11圖132 勻速直線運動，勻速直線運動，v大小方向都不變；大小方向都不變； 計算前應(yīng)先進行單位換算，統(tǒng)一單位計算前應(yīng)先進行單位換算，統(tǒng)一單位 3.6km/h=1m/s。 12 12 tt xx t x v 二、平均速度二、平均速度 1.概念概念： 在變速直線運動中在變速直線運動中,物體的位移跟所用時物體的位移跟所用時 間的比值叫做這段時間內(nèi)（或這段位移內(nèi)）間的比值叫做這段時間內(nèi)（

3、或這段位移內(nèi)） 的平均速度的平均速度. 2. 表達式表達式: 3.物理意義：物理意義：粗略地描述物體運動的快慢粗略地描述物體運動的快慢和方向和方向. 4.平均速率：路程與發(fā)生這段路程所用時間的比值。平均速率：路程與發(fā)生這段路程所用時間的比值。 說明：說明： 平均速度平均速度對應(yīng)一段位移或一段時間，求解時對應(yīng)一段位移或一段時間，求解時必須指明是必須指明是 “哪段時間哪段時間”或或“哪段位移哪段位移”內(nèi)的平均速度內(nèi)的平均速度； 平均速度是矢量，其方向是質(zhì)點在這段時間內(nèi)位移的方平均速度是矢量，其方向是質(zhì)點在這段時間內(nèi)位移的方 向向. . 注意注意：平均速率：平均速率是標量，大于或等于是標量，大于或等

4、于平均速度的大小平均速度的大小，只有單，只有單 向直線運動時，兩者才相等。向直線運動時，兩者才相等。 12 12 tt xx t x v 例例1：一輛汽車沿筆直的公路行駛，第：一輛汽車沿筆直的公路行駛，第1 內(nèi)通過內(nèi)通過5 的距離，第內(nèi)和第的距離，第內(nèi)和第3 內(nèi)各通過內(nèi)各通過20 的距離，第的距離，第 4 內(nèi)又通過內(nèi)又通過15 的距離的距離.求汽車在最初兩秒內(nèi)的平求汽車在最初兩秒內(nèi)的平 均速度和這均速度和這4 內(nèi)的平均速度各是多少內(nèi)的平均速度各是多少? 解析：解析：最初兩秒內(nèi)的平均速度最初兩秒內(nèi)的平均速度 4 內(nèi)的平均速度內(nèi)的平均速度 smsm t x v/5 .12/ 11 205 1 1

5、1 smsm t x v/15/ 4 60 2 2 2 例2：一物體做單向直線運動，一物體做單向直線運動，（前一半時間的平（前一半時間的平 均速度是均速度是 ，后一半時間的平均速度是，后一半時間的平均速度是 ，求，求 平均速度）平均速度）若前一半路程的平均速度是若前一半路程的平均速度是 ，后，后 一半路程的平均速度是一半路程的平均速度是 ，求平均速度。，求平均速度。 1 v 2 v 解：解： 得出：平均速度不一定等于速度的算術(shù)平均值，平均速度不一定等于速度的算術(shù)平均值， 不能不加條件地利用：不能不加條件地利用： 1 v 2 v 三三 、瞬時速度、瞬時速度 1.概念：概念： 物體在某時刻或某位置

6、的速度叫瞬時速度物體在某時刻或某位置的速度叫瞬時速度 瞬時速度是在運動時間瞬時速度是在運動時間 時的平均速度，即平時的平均速度，即平 均速度均速度 在在 時的極限，就是某一時刻時的極限，就是某一時刻 （或某一位置）的瞬時速度（或某一位置）的瞬時速度 0t t x v 0t 瞬時速度的方向就是物體此時的運動方瞬時速度的方向就是物體此時的運動方 向向。 2.矢量性：矢量性： 精確地描述物體某時刻或某位精確地描述物體某時刻或某位 置運動的快慢程度和方向。置運動的快慢程度和方向。 3.物理意義：物理意義： 4.瞬時速率：瞬時速率： 瞬時速度的大小叫瞬時速率，簡稱速率瞬時速度的大小叫瞬時速率，簡稱速率。

7、 轎車中常見的速度計（上圖右邊儀表）能直接轎車中常見的速度計（上圖右邊儀表）能直接 讀出車輛在某一時刻或某一位置時的瞬時速率。讀出車輛在某一時刻或某一位置時的瞬時速率。 練習(xí)練習(xí)1、試判斷下面的幾個速度中哪個是平均速、試判斷下面的幾個速度中哪個是平均速 度度?哪個是瞬時速度哪個是瞬時速度? A.子彈出槍口的速度是子彈出槍口的速度是800 m/s，以，以790 m/s的速的速 度擊中目標度擊中目標 B.汽車從甲站行駛到乙站的速度是汽車從甲站行駛到乙站的速度是40 km/h C.汽車通過站牌時的速度是汽車通過站牌時的速度是72 km/h D.小球第小球第3末的速度是末的速度是6 m/s 平均速度平

8、均速度: 瞬時速度瞬時速度 : B A、C、D 練習(xí)練習(xí)2、關(guān)于瞬時速度、平均速度、平均速率、關(guān)于瞬時速度、平均速度、平均速率,下列說法下列說法 正確的是正確的是 （ ） A.瞬時速度是物體在某一位置或某一時刻的速度瞬時速度是物體在某一位置或某一時刻的速度 B.瞬時速率是瞬時速度的大小瞬時速率是瞬時速度的大小 C. 平均速率就是平均速度的大小平均速率就是平均速度的大小 D. 平均速度是物體通過的路程與所用時間的比值平均速度是物體通過的路程與所用時間的比值 E.對運動的物體，某段時間的平均速度不可能為零對運動的物體，某段時間的平均速度不可能為零 F.對運動的物體，某段時間的平均速率不可能為零對運

9、動的物體，某段時間的平均速率不可能為零 A B F a線：線：0時刻，質(zhì)點在時刻，質(zhì)點在 x0=10 m處，處， 沿正方向沿正方向 做勻速直線運動。做勻速直線運動。 t/s x/m 0 10 20 1 2 3 30 a b b線：線： 1s末，質(zhì)點在末，質(zhì)點在 x0= 0位置，沿正方向位置，沿正方向 做勻速直線運動。做勻速直線運動。 x/m O10 20 30 40 x/m O10 20 30 40 四、四、位移位移時間時間（x-t或或s-t）圖象圖象 根據(jù)根據(jù)x-tx-t圖像圖像描述質(zhì)點的運動情況：描述質(zhì)點的運動情況： a：質(zhì)點靜止在：質(zhì)點靜止在x=20m處處 b：t=0時質(zhì)點在時質(zhì)點在x=

10、0位置，沿正位置，沿正 方向做勻速直線運動方向做勻速直線運動 c：t=0時質(zhì)點在時質(zhì)點在x=10m位置，沿位置，沿 正方向做勻速直線運動正方向做勻速直線運動 d：t=2s時質(zhì)點在時質(zhì)點在x=0位置，沿正位置，沿正 方向做勻速直線運動。方向做勻速直線運動。 e： t=0時質(zhì)點在時質(zhì)點在x=30m位置，沿位置，沿 負方向做勻速直線運動。負方向做勻速直線運動。 t/s x/m 2 20 40 0 -10 -20 a b c d e P 交點交點P：t=1s時，質(zhì)點時，質(zhì)點a、c 、e都處于都處于x=20m處，即三處，即三 個質(zhì)點個質(zhì)點t=1s時在時在P點點相遇相遇。 根據(jù)根據(jù)x x t t圖像描述質(zhì)

11、點的運動情況圖像描述質(zhì)點的運動情況： 想一想想一想 t/s x/m O 1 2 3 5 傾斜的直線傾斜的直線質(zhì)點在做勻速直線運動（縱坐質(zhì)點在做勻速直線運動（縱坐 標表示方向）標表示方向） 平行于橫軸的直線平行于橫軸的直線質(zhì)點處于靜止狀態(tài)。質(zhì)點處于靜止狀態(tài)。 甲、乙兩物體在同一條直線上做勻甲、乙兩物體在同一條直線上做勻 速直線運動，速直線運動，x t圖像如圖所示，圖像如圖所示， 其相交點其相交點P表示什么？表示什么？ 圖象交點圖象交點 表示兩物體表示兩物體 相遇相遇 思考思考1 1 x/m Ox02x0 t/s x/m O 甲甲 乙乙 t0 x0 P 2x0 P 六六. 速度速度時間時間(v-t

12、)圖象圖象 以速度為縱軸，時間為橫軸，建立一個平面直角坐以速度為縱軸，時間為橫軸，建立一個平面直角坐 標系，該坐標系中畫出物體的速度隨時間的變化關(guān)系。標系，該坐標系中畫出物體的速度隨時間的變化關(guān)系。 描述速度描述速度v與時間與時間t關(guān)系的圖象叫做速度關(guān)系的圖象叫做速度時間時間(v-t)圖象圖象 1)、圖像特點：形象、具體 2)、常用作圖法 （1）描點作圖 （2）據(jù)函數(shù)關(guān)系式作圖 3)、作圖步驟 （1）建立坐標系 （2）描點 （3）連線 1、勻速直線運動的速度、勻速直線運動的速度時間圖象時間圖象 分析下列圖象的物理意義：分析下列圖象的物理意義： (1) 圖象特點圖象特點:平行于時間平行于時間t軸

13、的一條直線軸的一條直線. (2)圖象作用圖象作用:可以直接找出速度可以直接找出速度; t/s v(m.s-1) o A B 1 2 3 4 5 3 總結(jié)：總結(jié)：v-tv-t圖線與時間軸圍成圖線與時間軸圍成“面積面積” 表示物體在這段時間內(nèi)的位移。表示物體在這段時間內(nèi)的位移。 A A的位移的位移 x1=vt=5m/s=5m/s3s=15m3s=15m B B的位移的位移 x2=vt=2m/s=2m/s3s=6m3s=6m t t 軸上方的面積表示沿正方向發(fā)生的位移；軸上方的面積表示沿正方向發(fā)生的位移；t t 軸下方的面積表軸下方的面積表 示沿負方向發(fā)生的位移。示沿負方向發(fā)生的位移。 2、圖像與坐

14、標軸包圍、圖像與坐標軸包圍的面積的面積 3、變速直線運動的速度、變速直線運動的速度時間圖象時間圖象 t/s o v(m.s-1) -3 t/s 3 48 0 v(m.s-1) o t/s v(m.s-1) t/s o v(m.s-1) 注意：注意： 1 1、時間無負值，故速度圖像不可能在縱軸、時間無負值，故速度圖像不可能在縱軸 的左邊（二、三象限）。的左邊（二、三象限）。 2 2、有些定性的問題，用公式無法計算，用、有些定性的問題，用公式無法計算，用 圖像很快就能解決問題。圖像很快就能解決問題。 3、v-tv-t圖像只能表示做直線運動的物體速圖像只能表示做直線運動的物體速 度隨時間的變化規(guī)律。

15、度隨時間的變化規(guī)律。 例例2：如下圖所示是某物體在：如下圖所示是某物體在010 s內(nèi)的內(nèi)的vt圖象，下列圖象，下列 說法中正確的是說法中正確的是( ) A物體在第物體在第1 s內(nèi)的位移為內(nèi)的位移為4 m B物體在第物體在第5 s內(nèi)的位移為內(nèi)的位移為8 m C物體在前物體在前6 s內(nèi)的位移為內(nèi)的位移為8 m D物體在后物體在后6 s內(nèi)的位移為內(nèi)的位移為40 m BD 五、實驗：用打點計時器測平均速度五、實驗：用打點計時器測平均速度 平均速度對應(yīng)的是一段位移（或一段時間）物體運平均速度對應(yīng)的是一段位移（或一段時間）物體運 動的快慢（過程量）動的快慢（過程量） 瞬時速度（速度）對應(yīng)的是一個位置（或一

16、個時刻）瞬時速度（速度）對應(yīng)的是一個位置（或一個時刻） 物體的速度（狀態(tài)量）物體的速度（狀態(tài)量） 平均速度能夠準確測量，平均速度能夠準確測量， 但是瞬時速度很難準確測量但是瞬時速度很難準確測量 1 1、兩種打點計時器、兩種打點計時器 電磁打點計時器電磁打點計時器 電火花計時器電火花計時器 2 2、電磁打點計時器、電磁打點計時器 3 3、電磁打點計時器的構(gòu)造及工作原理、電磁打點計時器的構(gòu)造及工作原理 4 4、電火花計時器、電火花計時器 5 5、電火花計時器工作原理、電火花計時器工作原理 尖端放電尖端放電 6 6、練習(xí)使用打點計時器練習(xí)使用打點計時器 操作步驟操作步驟 （1 1）固定計時器）固定計時器 （2 2）穿紙帶）穿紙帶 （3 3）先先啟動電源，啟動電源，后后拉紙帶，拉紙帶， 隨后隨后立即立即關(guān)電源關(guān)電源 7 7、紙帶處理：、紙帶處理： （1 1）判斷物體的運動規(guī)律）判斷物體的運動規(guī)律 A B C D 計時點與計數(shù)點計時點與計數(shù)點 0123 0.02s ?s 計時點計時點 計數(shù)點計數(shù)點 （1 1）需測量的量：）需測量的量： （2 2）關(guān)系式：）關(guān)系式： t ？ x ？ 疏密與疏密與 速度的速度的 關(guān)系關(guān)系 （2 2）測平均速度）測平均速度 D F DF D F 原則：準確性 可行性 哪幾個時刻？如何確定？為何這樣定？哪幾