高中物理 第一章 第三課時 運動快慢的描述-速度課件 新人教版必修1.ppt

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第一章運動的描述第三課時運動快慢的描述 速度 探究一對速度的準確理解 1 矢量性瞬時速度有大小 方向 方向是物體此時刻的運動方向 比較兩個速度是否相同時 既要比較其大小是否相等 又要比較其方向是否相同 3 路程與速度 1 物體在某一階段的路程不為零時 物體的速度不一定為零 2 物體在某一階段的路程不為零時 位移可能為零 也可能不為零 所以物體的速度可能為零 也可能不為零 特別提醒 1 分析物體的運動速度時 既要計算速度的大小 又要確定速度的方向 不可只關(guān)注速度的大小 2 初中的速度概念實際是物體路程與相應時間的比值 即平均速率 與高中的速度概念是不同的 甲 乙兩質(zhì)點在同一直線上勻速運動 設向右為正 甲質(zhì)點的速度為2m s 乙質(zhì)點的速度為 4m s 則可知 A 乙質(zhì)點的速率大于甲質(zhì)點的速率B 因為 2 4 所以甲質(zhì)點的速度大于乙質(zhì)點的速度C 這里的正 負號的物理意義是表示運動的方向D 若甲 乙兩質(zhì)點同時由同一點出發(fā) 則10s后甲 乙兩質(zhì)點相距60m 分析 分析本題要注意速度的矢量性 速度的正 負不是表示速度的大小 而是表示速度的方向 解析 因為速度是矢量 所以其正 負號表示物體的運動方向 C正確 速率是標量 等于速度的大小 甲 乙的速率分別為2m s 4m s 故A正確 速度是矢量 比較大小時看絕對值 B錯 甲 乙兩質(zhì)點在同一直線上沿相反方向運動 10s后的距離等于兩者位移之和 計算可得D正確 答案 ACD 名師點睛 1 速度的大小 是用物體 質(zhì)點 運動的位移的大小x跟發(fā)生這段位移所用時間間隔t的比值來表示的 這個比值越大 表明物體運動得越快 其位置變化得就越快 速度的方向與物體的運動方向相同 2 關(guān)于速度的變化我們可以從以下三個方面表述 一是速度大小不變而方向發(fā)生改變 二是速度的方向不變而大小改變 三是速度的大小和方向都發(fā)生了改變 只要符合上述三方面中的一個 我們就說這個物體的速度發(fā)生了變化 變式訓練 1 下列關(guān)于速度和速率的說法 正確是 A 速率是速度的大小B 對運動物體 某段時間的平均速度不可能為零C 平均速率是平均速度的大小D 對運動物體 某段時間的平均速率不可能為零 解析 瞬時速度的大小叫瞬時速率 又叫速率 選項A正確 運動物體 若在某段時間內(nèi)的位移為零 則這一過程中的平均速度就為零 比如物體沿圓周運動 運動一周 平均速度為零 選項B錯誤 平均速率是路程與時間的比值 而平均速度是位移與時間的比值 兩者不是一回事 選項C錯誤 運動物體 在某段時間內(nèi) 路程不可能為零 所以平均速率不可能為零 選項D正確 答案 AD 探究二對平均速度的理解 平均速度和瞬時速度的區(qū)別和聯(lián)系如下表 我國鐵路交通高速發(fā)展 已經(jīng)數(shù)次提速 當你外出可上網(wǎng)查詢最新鐵路旅客列車時刻表 下表是某同學暑假旅游前在中國鐵路網(wǎng) Http train tielu org 上查詢的T721次空調(diào)特快列車的運行時刻表 車次 T721南京西 上海 根據(jù)表中提供的信息 求 1 列車全程的平均速度是多少 2 在哪兩個城市間行駛最快 分析 找出對應的位移和時間 根據(jù)平均速度的定義求解 求全程的平均速度時 停車時間也要算上 名師點睛 1 平均速度只能反映一段時間內(nèi)物體運動的平均快慢程度 2 平均速度的大小跟選定的時間或位移有關(guān) 不同的位移或不同時間內(nèi)的平均速度一般不同 必須明確求出的速度是對應哪一段位移或時間內(nèi)的平均速度 變式訓練 2 某運動員在100m競賽中 測得他5s末的速度為7 5m s 10s末到達終點的速度為10 2m s 則該運動員跑100m的平均速度為 A 8m sB 9 25m sC 10m sD 10 2m s 答案 C A 16m 方向從A到C 16mB 8m 方向從A到C 8 mC 8 m 方向從A到C 16mD 16m 方向從A到C 8 m 解析 位移是矢量 大小等于A C之間的線段長度 即x AB BC 2 3m 2 5m 16m 方向由A指向C 路程是標量 等于兩個半圓曲線的長度和 即l 3 5 m 8 m 故D正確 答案 D 探究三區(qū)分平均速度和平均速率 平均速度和平均速率平均速度是指位移和發(fā)生這段位移所用時間的比值 平均速率是路程和通過這段路程所用時間的比值 平均速率與平均速度是兩個完全不同的概念 平均速率是物體運動的路程與通過這段路程所用時間的比值 是標量 平均速度是位移與時間的比值 是矢量 方向與位移方向一致 平均速率不一定等于平均速度的大小 我們知道位移的大小和路程不一定相等 路程一般大于位移的大小 當位移的大小等于路程時 即物體做單方向直線運動時 平均速率等于平均速度的大小 特別提醒 平均速率不一定等于平均速度的大小 且要注意 一個是路程與時間比值 一個是位移與時間比值 對同一運動物體 在不同的過程 它的平均速度可能是不同的 因此平均速度必須指明是 哪段時間 或 哪段位移 的 一物體以v1 4m s的速度向東運動了5秒后到達A點 在A點停了5秒后又以v2 6m s的速度沿原路返回 運動了5秒后到達B點 求物體在全程的平均速度和平均速率 分析 平均速度和平均速率是兩個不同的概念 平均速率不是平均速度的大小 它們的大小應用各自的定義式來求解 名師點睛 認真理解 平均速度 與 平均速率 概念的區(qū)別是解決問題的關(guān)鍵 平均速率是路程與時間的比值 平均速度是位移與時間的比值 從本例可以看出 平均速率并不等于平均速度的大小 變式訓練 3 某班同學去參加野外游戲 該班同學分成甲 乙 丙三個小組 同時從營地A出發(fā) 沿各自的路線搜尋目標 要求同時到達營地B 如圖所示為其運動軌跡 則關(guān)于他們的平均速度和平均速率的說法正確的是 A 甲 乙 丙三組的平均速度大小相同B 甲 乙 丙三組的平均速率大小相同C 乙組的平均速度最大 甲組的平均速度最小D 乙組的平均速率最小 甲組的平均速率最大 解析 根據(jù)圖示 甲 乙 丙三組的位移相同 運動時間相同 所以三組平均速度的大小相同 甲組的路程最大 所以甲組的平均速率最大 乙組的最小 答案 AD 探究四對位移 時間關(guān)系圖象的理解 位移圖象 x t圖 描述物體位移隨時間變化的規(guī)律 根據(jù)位移圖象 x t圖 可分析物體的運動 1 由x t圖象可以確定物體各個時刻所對應的位置或物體發(fā)生一段位移所需要的時間 2 若物體做勻速直線運動 則x t圖象是一條傾斜的直線 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 負表示物體的運動方向 如圖中的a b所示 a朝正向運動 b朝負方向運動 3 若x t圖象為平行于時間軸的直線 表明物體處于靜止狀態(tài) 如圖中的c所示 4 縱截距表示運動物體的初始位置 如圖中所示a b物體分別是從原點 原點正方向x2處開始運動 5 圖線的交點表示相遇 如圖中的交點表示a b c三個物體在t1時刻在距原點正方向x1處相遇 6 若物體做變速直線運動 x t圖象為曲線 如右圖所示 在時間t1 t3內(nèi)的平均速度等于直線AC的斜率 t2時刻的瞬時速度對應圖象上B點的切線的斜率 特別提醒 1 x t圖象只能用來描述直線運動 2 x t圖象表示的是位移x隨時間t變化的情況 絕不是物體運動的軌跡 如圖所示為甲 乙兩物體運動的x t圖象 下列關(guān)于甲 乙兩物體運動的說法 正確的是 A 甲 乙兩個物體同時出發(fā)B 甲 乙兩個物體在同一位置出發(fā)C 甲的速度比乙的速度小D t2時刻兩個物體速度相同 解析 由圖象可知 乙物體從t1時刻 從坐標原點的位置開始做勻速直線運動 所以甲出發(fā)的時間比乙早t1 選項A錯誤 甲物體從零時刻離坐標原點距離為x1的位置遠離原點做勻速直線運動 選項B錯誤 甲圖線的斜率小于乙圖線的斜率 說明甲運動的速度小于乙的速度 選項C正確 t2時刻甲 乙兩物體在同一位置 而不是速度相等 選項D錯誤 答案 C 名師點睛 x t圖象中圖線的斜率大小表示物體運動速度的大小 斜率的正負表示物體的運動方向是與規(guī)定的正方向相同或者相反 圖線的起點反映了物體從何時何地開始運動的 圖線的交點表示物體在同一個位置 即表示相遇 對于給定物體運動的x t圖象 要正確識別圖象 充分利用圖象的數(shù)據(jù) 得到所要解決問題的答案 在此基礎上分析物體的運動情況 變式訓練 4 如圖所示為甲 乙兩物體運動的x t圖象 則下列說法正確的是 A 甲物體做變速直線運動 乙物體做勻速直線運動B 兩物體的初速度都為零C 在t1時間內(nèi)兩物體平均速度相等D 相遇時 甲的速度大于乙的速度 解析 甲物體x t圖象是曲線 是變速直線運動 乙物體x t圖象是直線 傾斜 是勻速直線運動 A對B錯 t1時刻兩物體位移相等 C錯 相遇點切線甲的斜率大 D對 答案 AD