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《位置变化快慢的描述—速度》运动的描述PPT下载
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《位置变化快慢的描述—速度》运动的描述PPT下载

第一部分内容:学习目标

1.理解速度的概念,领会其矢量性,知道速度的方向.(重点)

2.知道平均速度和瞬时速度的区别与联系,并能进行相应的计算.(难点)

3.知道速度与速率的区别与联系.

4.会利用打点计时器测量纸带的平均速度和瞬时速度.

... ... ...

位置变化快慢的描述速度PPT,第二部分内容:新知初探

基础梳理

一、速度

1.意义:描述物体运动______和运动______的物理量.

2.定义:位移与发生这个位移所用时间的______.

3.公式:v=ΔxΔt.

4.单位:在国际单位制中是________,符号_________________;常用的单位还有千米每时,符号km/h;1 m/s=______km/h.

5.方向:速度是矢量.速度的方向就是____________的方向.

二、平均速度和瞬时速度

1.平均速度:公式v=Δx/Δt,表示的只是物体在时间间隔Δt内运动的______快慢程度,称为平均速度.平均速度只能______地描述运动的快慢.

2.瞬时速度:运动物体在________或____________的速度.它可以______地描述物体运动的快慢.

3.速率:____________的大小.

三、实验:测量纸带的平均速度和瞬时速度

1.测量平均速度:如图所示是打点计时器打出的一条纸带示意图,测出D、G间的位移和所用时间,利用v=Δx/Δt计算平均速度.

2.测量瞬时速度:纸带上某一位置的瞬时速度,可以粗略地由包含这一位置在内的一小段位移Δx内的平均速度表示,即根据v=______,当Δt或Δx较小时,用这个____________代表纸带经过该位置的瞬时速度.

如图所示,E点的瞬时速度可用DF段的平均速度代表,即vE=ΔxΔt.

四.速度-时间图象

1.物理意义:直观表示物体运动的______随______变化的情况.它不是物体运动的轨迹.

2.v-t图象的画法:用横轴表示________,纵轴表示________,建立直角坐标系.根据测量的数据在坐标系中描点,然后用平滑的曲线把这些点连接起来,即得到如图所示的v-t图象.

自我检测

思维辨析

(1)通过相同的路程,所用时间少的物体速度大.(  )

(2)时间变化量一定为正值.(  )

(3)速度在数值上等于单位时间内通过的路程.(  )

(4)两物体的速度分别是v1=2 m/s,v2=-3 m/s,则它们的大小关系为v1>v2.(  )

(5)物体的瞬时速度总为零,则平均速度一定为零.(  )

(6)物体的平均速度为零,则物体一定处于静止状态.(  )

基础理解

(1)为测定某轿车在平直路面上行驶的速度,小明同学利用数码相机拍摄了一张在同一张底片上多次曝光的照片,如图所示.已知拍摄时间间隔设定为1 s,轿车车身长为3.6 m.

①轿车在AC段做________运动.这段时间内的速度大小为________m/s.

②轿车在CE段做________运动.CD、DE两段相比较,轿车通过________段的平均速度大,此段的平均速度等于________.

... ... ...

位置变化快慢的描述速度PPT,第三部分内容:师生互动

对速度的理解

问题导引

自行车和汽车都在平直公路上沿同一方向单向行驶,自行车在30 min内行驶了8 km;汽车在30 min内行驶了50 km;百米比赛中,运动员甲用时10 s,运动员乙用时13.5 s.

(1)自行车和汽车哪个运动得快?你是如何进行比较的?

(2)运动员甲和运动员乙哪个跑得快?你是如何进行比较的?

(3)汽车和运动员甲哪个运动得快?你又是如何进行比较的呢?

要点提示(1)汽车运动得快,相同时间内位移大的运动得快.

(2)运动员甲跑得快,通过相同位移所需时间短的跑得快.

(3)比较两物体单位时间内的位移,可比较两物体运动的快慢.

【核心深化】

概念

速度是矢量,是指运动物体的位移与所用时间的比值,而不再是初中所学的路程与时间的比值

定义式v=ΔxΔt

(1)公式v=ΔxΔt中的Δx是物体运动的位移,也就是位置的变化,不是路程.速度ΔxΔt也可以说是物体位置的变化率;速度越大,表示物体运动得越快,其位置也就变化得越快

(2)v=ΔxΔt是采用比值法定义的,不能认为v与位移成正比、与时间成反比

矢量性

(1)速度既有大小,又有方向,是矢量.分析物体的速度时,既要计算速度的大小,又要确定速度的方向,不可只关注速度的大小

(2)比较两个速度是否相同时,既要比较其大小是否相等,又要比较其方向是否相同

(多选)(2019•南昌高一月考)关于速度的说法,下列各项中正确的是(  )

A.速度是描述物体运动快慢的物理量,速度大表示物体运动得快

B.速度描述了物体的位置变化快慢,速度大表示物体位置变化快

C.速度越大,位置变化越快,位移也就越大

D.以上说法都不正确

[思路点拨] 位移是由速度与时间共同决定的,速度大位移不一定大.

[解析]引入速度概念就是为了描述物体的运动快慢,速度大表示物体运动得快,而运动快慢实质就是物体的位置变化快慢,速度大也可以理解为物体的位置变化快,所以A、B正确,D错误;根据v=ΔxΔt,得到Δx=vΔt,可见速度越大,物体位置的变化也就越快;如果时间很短,位移有可能较小,即位移由速度和时间共同决定,故C错误.

平均速度和平均速率

问题导引

小华同学从家出发步行到学校,要先向东走400 m,然后再向北走600 m,最后再向东走400 m才能到达学校,所用时间为16 min,如图所示.则他从家到学校的平均速度的大小与平均速率是否一样?

要点提示 平均速度应为位移与所用时间的比值;而平均速率是路程与所用时间的比值,显然小华的平均速度的大小与平均速率不一样.

【核心深化】

1.平均速度与平均速率的比较

2.速率与平均速率

(1)速率为瞬时速度的大小,是瞬时速率的简称,而平均速率为路程与时间的比值,不是速率的平均值,也不是平均速度的大小.两者均是标量,前者是状态量,后者是过程量.

(2)速率与平均速率没有确定的必然关系,某一运动过程中,速率可能大于平均速率,也有可能小于或者等于平均速率.

关键能力1 对平均速度和平均速率的理解

(2019•长沙一中高一月考)某班同学去部队参加代号为“猎狐”的军事演习,甲、乙两个小分队同时从同一处O出发,并同时捕“狐”于A点,指挥部在荧光屏上描出两个小分队的行军路径如图所示.则下述说法中正确的是(  )

①两个小分队运动的平均速度相等

②甲队的平均速度大于乙队的平均速度

③两个小分队运动的平均速率相等

④甲队的平均速率大于乙队的平均速率

A.①④  B.①③

C.②④  D.②③

[思路点拨] 计算平均速度必须用位移与时间相比.

[解析] 根据荧光屏上显示的路径,可知甲、乙两队通过的路程不同,s甲>s乙.但两者的始、末位置都相同,因此其位移大小、方向都相同,即x甲=x乙.根据平均速度的定义,它等于位移与时间之比,所以甲、乙两队运动的平均速度相同.用运动物体通过的路程与时间之比表示物体运动的快慢,称为平均速率,可见,甲队的平均速率大于乙队的平均速率.

关键能力2 对平均速度和平均速率的计算

2018年4月12日,我国三大舰队齐赴南海举行了大规模军事演习.各种先进设备相继亮相,其中“飞豹”战机作战半径可达1 500 km.假设一架歼-15战机于4月12日8点整从“辽宁”号航母起飞,在8点18分正好抵达距航母680 km 的指定位置,战机仪表显示此段行程正好为800 km.试求:

(1)战机此段过程的平均速率和飞行100 m约需的时间分别是多少?

(2)此段过程中战机的平均速度又是多少?

规律总结

(1)平均速度的大小与瞬时速度的大小无必然关系,平均速度大的物体,其瞬时速度不一定大;平均速度为零的物体,其瞬时速度可能很大.在匀速直线运动中,物体的平均速度等于瞬时速度,而在其他运动中,物体的平均速度一般不等于其瞬时速度.

(2)用极限法求瞬时速度

由平均速度公式v=Δx/Δt可知,当Δx、Δt都非常小,趋向于极限时,这时的平均速度就可认为是某一时刻或某一位置的瞬时速度.测出物体在微小时间Δt内发生的微小位移Δx,然后可由v=Δx/Δt求出物体在该位置的瞬时速度,这样瞬时速度的测量便可转化成为微小时间Δt和微小位移Δx的测量.  

【达标练习】

1.如图所示是三个质点A、B、C的运动轨迹,三个质点同时从N点出发,同时到达M点.下列说法中正确的是(  )

A.三个质点从N到M的平均速度相同

B.三个质点到达M点的瞬时速度相同

C.三个质点从N到M的平均速率相同

D.B质点从N到M的平均速度方向与任意时刻的瞬时速度方向相同

2.(多选)“枫叶落秋风,片片枫叶转.”离地10 m的枫树树梢上一片枫叶在萧瑟的秋风中颤抖着飘落到地面,完成了它最后叶落归根的使命.若枫叶下落时间为5 s,则下列说法中正确的是(  )

A.枫叶下落过程中的平均速度一定是2 m/s

B.枫叶下落过程中的平均速度可能大于2 m/s

C.枫叶刚着地时的瞬时速度一定等于2 m/s

D.枫叶刚着地时的瞬时速度可能等于1 m/s

... ... ...

位置变化快慢的描述速度PPT,第四部分内容:核心素养聚焦

一、物体x-t图象规律总结

1.直线运动的x-t图象的意义:反映了做直线运动的物体位移随时间变化的规律.

2.直线运动的x-t图线上某点切线斜率的意义

(1)斜率大小表示物体速度的大小.

(2)斜率的正负表示物体速度的方向.

3.两种特殊的x-t图象

(1)若x-t图线是一条平行于时间轴的直线,说明物体处于静止状态.

(2)若x-t图线是一条倾斜的直线,说明物体在做匀速运动.

二、分析x-t图象技巧点拨

理解分析x-t图象的基本方法和技巧

(1)从x-t图象上可以确定物体在任意时间内的位移.

(2)从x-t图象上可以确定物体通过任一位移所需的时间.

(3)根据x-t图线的斜率可以判断和比较物体运动速度的大小,并能判断运动性质.

三、理解x-t图象物理意义

理解图象中的“点”“线”“斜率”“截距”的物理意义

(1)点:两图线交点,说明两物体相遇.

(2)线:表示研究对象的变化过程和规律.若为倾斜直线,则表示物体做匀速直线运动,若为曲线,则表示物体的速度在变化.

(3)斜率:x-t图线的斜率表示速度的大小及方向.

(4)截距:纵轴截距表示t=0时刻的初始位移,横轴截距表示位移为零的时刻.

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