2022-2023年人教版(2019)新教材高中物理必修1 第1章運(yùn)動(dòng)的描述第3節(jié)位置變化快慢的描述-速度(5)課件

1、 1直線坐標(biāo)系 直線坐標(biāo)軸上每一點(diǎn)的數(shù)值表示該點(diǎn)的 ,兩個(gè)坐標(biāo)的差值表示坐標(biāo)的 ,不同含義的坐標(biāo)軸上坐標(biāo)的變化量具有不同的物理意義. 2位移 物體沿直線運(yùn)動(dòng),以這條直線為x坐標(biāo)軸,則位移用坐標(biāo)的 表示,即xx2x1.x的大小表示位移的 ,x的正負(fù)表示位移的 .如圖131甲所示.坐標(biāo)變化量變化量大小方向 3時(shí)間 在時(shí)間軸上坐標(biāo)變化量表示 ,即t ,如圖131乙所示.時(shí)間t2t1圖1311在直線坐標(biāo)系上,如圖132所示,一物體從A運(yùn)動(dòng)到B,則初位置的坐標(biāo)xA_,末位置的坐標(biāo)xB_,它的坐標(biāo)變化量是x_.物體從A運(yùn)動(dòng)到B的位移是_.圖132解析：由圖可知初位置A點(diǎn)的坐標(biāo)xA3 m,末位置B點(diǎn)的坐標(biāo)x

2、B2 m.坐標(biāo)變化量是xxBxA2 m3 m5 m.也就是說物體的位移是x5 m,負(fù)號表示位移方向沿x軸負(fù)方向.答案：3 m2 m5 m5 m時(shí)間快慢方向m/s大小方向單位時(shí)間運(yùn)動(dòng) 2平均速度 描述物體在某段位移(或某段時(shí)間)內(nèi)運(yùn)動(dòng)的平均 程度.只能粗略地描述運(yùn)動(dòng)的快慢.平均速度的方向與 的方向一致. 3瞬時(shí)速度 運(yùn)動(dòng)物體 (或經(jīng)某一位置)的速度. 4速率 瞬時(shí)速度的大小叫做速率,瞬時(shí)速度是矢量,而速率是標(biāo)量.快慢位移在某一時(shí)刻平均速度與瞬時(shí)速度的區(qū)別和聯(lián)系平均速度瞬時(shí)速度區(qū)別定義運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的位移與所用時(shí)間的比值運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)在某一時(shí)刻或某一位置的速度物理意義粗略描述物體運(yùn)動(dòng),和時(shí)間、位移對應(yīng)精確描述

3、物體運(yùn)動(dòng),和時(shí)刻、位置對應(yīng)方向與位移方向一致與某時(shí)刻或某位置運(yùn)動(dòng)方向一致 特別提醒 (1)平均速度的大小與瞬時(shí)速度的大小沒有必然的關(guān)系,瞬時(shí)速度大的物體,其平均速度不一定大. (2)平均速度與速度的平均值不同,兩者不一定相等. (3)瞬時(shí)速率為瞬時(shí)速度的大小,但平均速率是路程與所用時(shí)間的比值,平均速率不一定等于平均速度的大小2下列說法中正確的是 ()A平均速度就是速度的平均值B瞬時(shí)速率是指瞬時(shí)速度的大小C火車以速度v經(jīng)過某一段路,v是指瞬時(shí)速度D子彈以速度v從槍口射出,v是指平均速度解析：根據(jù)平均速度和瞬時(shí)速度的定義進(jìn)行判斷.平均速度不是速度的平均值；瞬時(shí)速率就是瞬時(shí)速度的大小.火車以速度v經(jīng)

4、過某一段路,是指通過這段路的平均速度；子彈以速度v從槍口射出,是指射出槍口時(shí)的瞬時(shí)速度.答案：B 位移圖像(xt圖)描述物體位移隨時(shí)間變化的規(guī)律,根據(jù)位移圖像(xt圖)可分析物體的運(yùn)動(dòng). (1)由xt圖像可以確定物體各個(gè)時(shí)刻所對應(yīng)的位置或物體發(fā)生一段位移所需要的時(shí)間. (2)若物體做勻速直線運(yùn)動(dòng),則xt圖像是一條傾斜的直線,直線的斜率表示物體的速度.斜率的大小表示速度的大小,斜率的正、負(fù)表示物體的運(yùn)動(dòng)方向,如圖133中的a、b所示,a朝正向運(yùn)動(dòng),b朝負(fù)方向運(yùn)動(dòng). (3)若xt圖像為平行于時(shí)間軸的直線,表明物體處于靜止?fàn)顟B(tài).如圖133中的c所示. (4)縱截距表示運(yùn)動(dòng)物體的初始位置,如圖中所示a

5、、b物體分別是從原點(diǎn)、原點(diǎn)正方向x2處開始運(yùn)動(dòng).圖133 (5)圖線的交點(diǎn)表示相遇,如圖133所示中的交點(diǎn)表示a、b、c三個(gè)物體在t1時(shí)刻在距原點(diǎn)正方向x1處相遇. (6)若物體做變速直線運(yùn)動(dòng),xt圖像為曲線,如圖134所示在時(shí)間t1t3內(nèi)的平均速度等于直線AC的斜率,t2時(shí)刻的瞬時(shí)速度對應(yīng)圖像上B點(diǎn)的切線的斜率.圖134 特別提醒(1)xt圖像只能用來描述直線運(yùn)動(dòng). (2)xt圖像表示的是位移x隨時(shí)間t變化的情況,絕不是物體運(yùn)動(dòng)的軌跡.3如圖135所示為甲、乙兩物體運(yùn)動(dòng) 的xt圖像,則下列說法不正確的是()A甲物體做變速直線運(yùn)動(dòng),乙物體做 勻速直線運(yùn)動(dòng)B兩物體的初速度都為零C在t1時(shí)間內(nèi)兩物

6、體平均速度相等D相遇時(shí),甲的速度大于乙的速度圖135解析：甲圖線的斜率不斷變化,乙圖線的斜率不變,故A對；t0時(shí)兩圖線的斜率不為零,故B錯(cuò)；t1時(shí)間內(nèi)位移相等,故C對；t1時(shí)刻甲的斜率大,故D對.答案：B 例1下列語句的描述中,有關(guān)速度的含義是指平均速度的是 () A子彈射出槍口的速度是800 m/s,以790 m/s的速度擊中目標(biāo) B小球在光滑路面上滑行,第3 s末的速度是6 m/s C汽車從甲站行駛到乙站的速度是40 km/h D百米賽跑中,某運(yùn)動(dòng)員在50 m處的速度為10 m/s 解析子彈射出槍口的速度,是指子彈經(jīng)過槍口這個(gè)位置時(shí)的速度,是瞬時(shí)速度,擊中目標(biāo)的速度也是和某一位置相對應(yīng),是

7、瞬時(shí)速度；小球第3 s末的速度是指第3 s末這個(gè)時(shí)刻的速度,是瞬時(shí)速度；運(yùn)動(dòng)員在50 m處的速度和某個(gè)位置相對應(yīng),所以是瞬時(shí)速度；汽車從甲站行駛到乙站的速度,指從甲站到乙站這個(gè)過程中的速度,屬于平均速度. 答案C 在實(shí)際應(yīng)用中“速度”一詞有時(shí)指平均速度,有時(shí)指瞬時(shí)速度,要根據(jù)上、下文進(jìn)行判斷. 借題發(fā)揮1氣象臺(tái)對某次臺(tái)風(fēng)預(yù)報(bào)是：風(fēng)暴中心以18 km/h左右的速度向西北方向移動(dòng),在登陸時(shí),近中心最大風(fēng)速達(dá)到33 m/s,報(bào)道中的兩個(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：平均速度對應(yīng)的是一段時(shí)間或一段位移,而瞬時(shí)速度對應(yīng)的是時(shí)刻

8、或位置,18 km/h指的是臺(tái)風(fēng)向西北方向移動(dòng)一段時(shí)間或一段位移的平均速度,33 m/s指的是臺(tái)風(fēng)登陸時(shí)刻的瞬時(shí)速度.故A正確.答案：A 物體做變速運(yùn)動(dòng)時(shí),在不同階段上的平均速度一般不同,因此在求平均速度時(shí)一定要明確所求的是哪一個(gè)時(shí)間段內(nèi)的平均速度,要緊扣平均速度的定義. 借題發(fā)揮在本例題中,試求：(1)前5 s的平均速度和平均速率.(2)物體在3秒、8秒和12秒時(shí)的速率.答案：(1)4 m/s,方向水平向東4 m/s(2)4 m/s06 m/s 例3如圖136所示為甲、乙兩物體相對于同一參考系的xt圖像.下面說法錯(cuò)誤的是 () A甲、乙兩物體的出發(fā)點(diǎn)相距x0 B甲、乙兩物體都做勻速直線運(yùn)動(dòng)

9、C甲物體比乙物體早出發(fā)的時(shí)間為t1 D甲、乙兩物體向同方向運(yùn)動(dòng)圖136 思路點(diǎn)撥解答本題的關(guān)鍵是正確理解縱截距、橫截距、斜率及圖線交點(diǎn)在xt圖像中的含義,會(huì)根據(jù)圖像分析物體的運(yùn)動(dòng)情況. 解析由圖像可知,t0時(shí)甲的位置為xx0,乙的位置為x0,故兩物體出發(fā)點(diǎn)相距x0,A正確；xt圖像的斜率表示速度,兩圖線都是傾斜直線,即兩物體都做勻速直線運(yùn)動(dòng),且v甲v乙,B正確；甲從t0開始計(jì)時(shí)就出發(fā),乙在0t1這段時(shí)間內(nèi)保持靜止,故甲比乙早出發(fā)的時(shí)間為t1,C正確；甲圖線的斜率為負(fù)值,表明甲向負(fù)方向運(yùn)動(dòng),乙圖線的斜率為正值,表明乙向正方向運(yùn)動(dòng),故甲、乙兩物體的運(yùn)動(dòng)方向相反,D錯(cuò)誤. 答案D 在分析處理直線運(yùn)動(dòng)

10、的位移圖像問題時(shí),應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： (1)圖像是直線還是曲線.如果圖像是直線,則表示物體做勻速直線運(yùn)動(dòng),否則一定做變速運(yùn)動(dòng). (2)物體開始運(yùn)動(dòng)的初始位置.物體開始運(yùn)動(dòng)的初始位置由t0時(shí)的位移,即縱軸的截距決定. 借題發(fā)揮 (3)物體的運(yùn)動(dòng)方向.隨著時(shí)間的增長,如果物體的位移越來越大,則物體向前運(yùn)動(dòng),速度為正.否則物體做反向運(yùn)動(dòng),速度為負(fù). (4)切不可將xt圖像當(dāng)作物體的運(yùn)動(dòng)軌跡.2質(zhì)點(diǎn)沿直線運(yùn)動(dòng),其位移時(shí)間圖像如圖137所示,關(guān)于質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng),下列說法中正確的是 ()A2 s末質(zhì)點(diǎn)的位移為零,前2 s內(nèi)位移為“”,后2 s內(nèi)位移為“”,所以2 s末質(zhì)點(diǎn)改變了運(yùn)動(dòng)方向B2 s末質(zhì)點(diǎn)的位移為零,該時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的速度為零圖137C質(zhì)點(diǎn)做勻速直線運(yùn)動(dòng),速度大小為0.1 m/s,方向與規(guī)定的正方向相同D質(zhì)點(diǎn)在4 s時(shí)間內(nèi)的位移大小為0,所以4 s內(nèi)的平均速 度也為0解析：由所給圖像可知：質(zhì)點(diǎn)從距原點(diǎn)“負(fù)”方向