高中物理必修1 第一章 運動的描述 1.3 運動快慢的描述--速度

1、 高中物理必修高中物理必修1 第一章第一章 運動的描述運動的描述 1.3 運動快慢的描述運動快慢的描述速度速度通渭縣第一中學通渭縣第一中學 王呈平王呈平郵箱： 荀子曰：荀子曰：“假輿馬者，非利足也，而致假輿馬者，非利足也，而致千里；假舟楫者，非能水也，而絕江河。君千里；假舟楫者，非能水也，而絕江河。君子生非異也，善假于物也。子生非異也，善假于物也。” 人類發(fā)展離不開交通工具，從馬車到現(xiàn)人類發(fā)展離不開交通工具，從馬車到現(xiàn)在的汽車，飛機，磁懸浮列車在的汽車，飛機，磁懸浮列車，人類的速，人類的速度越來越快，多能達到的空間也越來越大。度越來越快，多能達到的空間也越來越大。物理學中如何描述運動的快慢呢？

2、物理學中如何描述運動的快慢呢？我們我們引入速度的概念。引入速度的概念。馬拉車戰(zhàn)斗機宇宙飛船本節(jié)課的主要內(nèi)容本節(jié)課的主要內(nèi)容坐標與坐標的變化量坐標與坐標的變化量速率速率速度速度平均速度和瞬時速度平均速度和瞬時速度實例探究實例探究 一一坐標與坐標的變化量坐標與坐標的變化量 在坐標系中，某點的數(shù)值為在坐標系中，某點的數(shù)值為（位置）（位置）坐標坐標；某兩點的數(shù)值差為坐標的某兩點的數(shù)值差為坐標的變化量，對應時間的差值叫時間的變化量。變化量，對應時間的差值叫時間的變化量。 為準確描述質(zhì)點越多過程中的位置和位置變化，可以在參考系中建為準確描述質(zhì)點越多過程中的位置和位置變化，可以在參考系中建立坐標系。直線運動

3、的質(zhì)點，可以建立直線坐標系描述。立坐標系。直線運動的質(zhì)點，可以建立直線坐標系描述。如圖，汽車沿平直公路運動，時刻如圖，汽車沿平直公路運動，時刻t1 處于處于x1點，坐標點，坐標x110 m, 時刻時刻t2處處于于 x2點，坐標點，坐標x2=30 m。在該過程中在該過程中，坐標的變化量坐標的變化量x = x2- x1 = 30m -10m = 20m 時間的變化量時間的變化量t = t1 - t2坐標變化量坐標變化量x也就是物體的位移也就是物體的位移x=x2x1=(-20)-30 m=-50m, 其大小為其大小為50 m位移是負值，表示位移的方向沿位移是負值，表示位移的方向沿x軸的負方向。軸的負

4、方向。 如圖，一個物體從甲地運動到乙如圖，一個物體從甲地運動到乙地，初始位置坐標為地，初始位置坐標為x1=30m，末位，末位置坐標為置坐標為x2= -20m,物體坐標變化量物體坐標變化量x是多少？位移是多少？是多少？位移是多少？評析：當規(guī)定一個方向為正方向，位移的方向可以用“”“”來表示。 二二速度的概念速度的概念問題1：龜兔賽跑，請問誰跑的快誰跑的慢？可能有幾種情況：1兔子快，2烏龜快，3也可能一樣快請大家再看劉翔在雅典奧運會上請大家再看劉翔在雅典奧運會上110m欄比賽的視頻：欄比賽的視頻： 二二速度的概念速度的概念問題2：蝸牛和兔子在10s的時間里哪個跑的遠？要比較物體運動的快慢有兩種方法

5、：要比較物體運動的快慢有兩種方法：1.位移相同，比較時間的長短；位移相同，比較時間的長短；2.時間相同，比較位移的大小。時間相同，比較位移的大小。所以要反應物體運動的快慢，必須包含兩個要素：時間和位移。物理學所以要反應物體運動的快慢，必須包含兩個要素：時間和位移。物理學中引入速度這個物理量來描述運動的快慢。中引入速度這個物理量來描述運動的快慢。 二二速度的概念速度的概念1.義義：物理學中，位移與發(fā)生這個位移所用時間的比值叫速度。物理學中，位移與發(fā)生這個位移所用時間的比值叫速度。2.公式公式：txv3.單位單位：國際單位為米每秒，符號是國際單位為米每秒，符號是 m/s（或（或ms-1）常用單位還

6、有：常用單位還有：千米每時（千米每時（km/h或或kmh-1）厘米每秒（厘米每秒（cm/s或或cms-1）等。）等。4.方向方向： 速度是矢量，方向與物體的運動方向相同。速度是矢量，方向與物體的運動方向相同。5.物理意義物理意義： 速度是描述物體運動快慢和方向的物理量。速度是描述物體運動快慢和方向的物理量。下列關(guān)于速度的說法正確的是（下列關(guān)于速度的說法正確的是（ ）速度是矢量，既有大小又有方向。速度是矢量，既有大小又有方向。速度是描述運動的快慢，所以只有大小。速度是描述運動的快慢，所以只有大小。速度越大，物體位移越大。速度越大，物體位移越大。A. 速度大小在數(shù)值上等于單位時間內(nèi)的位移大小。速度

7、大小在數(shù)值上等于單位時間內(nèi)的位移大小。答案：答案：AD 三三平均速度和瞬時速度平均速度和瞬時速度1.平均速度平均速度（1）定義定義：物體在某段時間內(nèi)的位移跟這段時間的比值，叫做這段位移物體在某段時間內(nèi)的位移跟這段時間的比值，叫做這段位移（或這段時間）內(nèi)的平均速度，即（或這段時間）內(nèi)的平均速度，即txv（2）物理意義：表示物體在一段時間（一段位移）內(nèi)的平均快慢程度和物理意義：表示物體在一段時間（一段位移）內(nèi)的平均快慢程度和方向，只能粗略地描述運動的快慢。方向，只能粗略地描述運動的快慢。單位是單位是m/s，平均速度是矢量，方向與位移的方向相同。，平均速度是矢量，方向與位移的方向相同。 三三平均速度

8、和瞬時速度平均速度和瞬時速度2.瞬時速度瞬時速度舉例：百米賽跑中，運動員沖過終點時的速度該怎么描述？舉例：百米賽跑中，運動員沖過終點時的速度該怎么描述？位移位移(m)最后最后50m最后最后40m最后最后30m最后最后20m最后最后10m 平均速度平均速度 (m/s) 10.66 10.75 10.90 10.54 10.62上述哪個平均速度最接近運動員沖過終點時的速度？上述哪個平均速度最接近運動員沖過終點時的速度？平均速度所取的位移或者時間間隔越小，平均速度就越接近這段時間平均速度所取的位移或者時間間隔越小，平均速度就越接近這段時間內(nèi)各時刻的瞬時速度。內(nèi)各時刻的瞬時速度。定義定義：質(zhì)點在運動過

9、程中經(jīng)過某一位置或某一時刻的速度叫瞬時速度。質(zhì)點在運動過程中經(jīng)過某一位置或某一時刻的速度叫瞬時速度。某時刻附近極短時間內(nèi)（某時刻附近極短時間內(nèi)（t0）的平均速度，等于該時刻的瞬時速度。）的平均速度，等于該時刻的瞬時速度。瞬時速度是矢量，方向在質(zhì)點經(jīng)過某一位置的運動方向上。瞬時速度是矢量，方向在質(zhì)點經(jīng)過某一位置的運動方向上。 我們把瞬時速度保持不變的運動叫做勻速直線運動 四四速率速率定義定義：瞬時速度的大小通常叫做速率。瞬時速度的大小通常叫做速率。 速率是標量速率是標量瞬時速率：瞬時速度的大小。瞬時速率：瞬時速度的大小。平均速率：物體經(jīng)過的路程與所用時間的比值。平均速率：物體經(jīng)過的路程與所用時間

10、的比值。汽車速度計汽車速度計顯示的值可以讀出汽車瞬時速度的大小。ttttxv636)36()3(622例題例題1. 一個做變速運動的質(zhì)點位移隨時間的變化關(guān)系是一個做變速運動的質(zhì)點位移隨時間的變化關(guān)系是x=6t2，各個物，各個物理量的單位都是國際單位制中的單位。求理量的單位都是國際單位制中的單位。求3s時質(zhì)點的速度大??？時質(zhì)點的速度大?。拷馕觯航馕觯?顯然題目要求計算顯然題目要求計算3s時質(zhì)點的瞬時速度。先求（時質(zhì)點的瞬時速度。先求（3+ t ）s內(nèi)的平均速內(nèi)的平均速度，度，令令t 0，則，則3s時質(zhì)點的瞬時速度為時質(zhì)點的瞬時速度為36m/s.例題例題2. 一架反迫擊炮坦克瞄準目標，射擊后經(jīng)一架

11、反迫擊炮坦克瞄準目標，射擊后經(jīng)t1=0.6s，士兵看見炮彈，士兵看見炮彈爆炸，經(jīng)爆炸，經(jīng)t2=2.1s才聽到炮彈的爆炸聲。問坦克距目標的距離多遠？炮才聽到炮彈的爆炸聲。問坦克距目標的距離多遠？炮彈飛行的平均速度事多大？（聲音在空氣中的速度是彈飛行的平均速度事多大？（聲音在空氣中的速度是340m/s,空氣阻力空氣阻力不計）不計）解析：由于光速遠遠大于聲速，所以認為解析：由于光速遠遠大于聲速，所以認為t1=0.6s就是炮彈飛行的時間。就是炮彈飛行的時間。而而t2=2.1s是炮彈飛行時間和爆炸聲傳回來的時間之和。是炮彈飛行時間和爆炸聲傳回來的時間之和。聲音傳播的時間為（聲音傳播的時間為（t2- t1

12、），設坦克離目標的距離為），設坦克離目標的距離為x，則，則 x = v（t2- t1）= 340（2.1-0.6）m = 510m 炮彈飛行的平均速度炮彈飛行的平均速度smsmtxv/850/6 . 05101例題例題3. 物體在物體在AB兩點之間往返運動（往返路程相同），設物體從兩點之間往返運動（往返路程相同），設物體從A點到點到B點的平均速度為點的平均速度為v1，從，從B點到點到A點的平均速度為點的平均速度為v2,物體往返一次的平均速物體往返一次的平均速度和平均速率各為多少？度和平均速率各為多少？解析：往返一次，物體的位移為解析：往返一次，物體的位移為0，所以平均速度為，所以平均速度為0。

13、要求平均速率，需要知道往返一次的總路程。設要求平均速率，需要知道往返一次的總路程。設AB間距離為間距離為x，則，則從從A到到B的時間的時間 ,11vxt 22vxt 從從B到到A的時間的時間 往返一次的總路程為往返一次的總路程為2x，總時間為，總時間為212121)(vvvvxttt212122vvvvtxv 故平均速率故平均速率 五五課堂小結(jié)課堂小結(jié) 這節(jié)課我們重點學習了速度、瞬時速度、平均速度三個概念，以及三個這節(jié)課我們重點學習了速度、瞬時速度、平均速度三個概念，以及三個概念之間的聯(lián)系。只有掌握好這三個概念及它們之間的聯(lián)系，才能更好的描概念之間的聯(lián)系。只有掌握好這三個概念及它們之間的聯(lián)系，才能更好的描述物體的運動。對于這三個物理量的掌握，速度和平均速度從定義式上即可述物體的運動。對于這三個物理量的掌握，速度和平均速度從定義式上即可解決。解決。 本節(jié)課的難點是對瞬時速度的理解。它表示物體在某一時刻或通過某一本節(jié)課的難點是對瞬時速度的理解。它表示物體在某一時刻或通過某一位置時的快慢程度。對它的理解可參考教材中的閱讀材料，對瞬時速度的理位置時的快慢程度。對它的理解可參考教材中的閱讀材料，對瞬時速度的理解可用解可用“極限極限”的思想。我們可以把一段變速運動分割成足夠多的小段，使的思想。我們可