高中物理必修一1-3運動快慢的描述-速度

1、第一章運動的描述第一章運動的描述學(xué)案學(xué)案3 3 運動快慢的描述運動快慢的描述速度速度為了推動我國田徑事業(yè)為了推動我國田徑事業(yè)的發(fā)展，四川省舉辦了一次的發(fā)展，四川省舉辦了一次100 m100 m飛人挑戰(zhàn)賽。有個飛人挑戰(zhàn)賽。有個世界短跑名將參加角逐，其世界短跑名將參加角逐，其中包括我國的李雪梅和美國中包括我國的李雪梅和美國的瓊斯，最終瓊斯奪得冠軍。的瓊斯，最終瓊斯奪得冠軍。我們知道百米賽跑分為起跑、我們知道百米賽跑分為起跑、途中跑和沖刺三個階段，李途中跑和沖刺三個階段，李雪梅的途中跑階段比瓊斯的雪梅的途中跑階段比瓊斯的起跑階段跑得快，但我們都起跑階段跑得快，但我們都說瓊斯比李雪梅跑得快，這說瓊斯比

2、李雪梅跑得快，這是為什么？是為什么？學(xué)點學(xué)點1 坐標(biāo)和坐標(biāo)的變化量坐標(biāo)和坐標(biāo)的變化量 坐標(biāo)和坐標(biāo)變化量的物理意義坐標(biāo)和坐標(biāo)變化量的物理意義: 在坐標(biāo)系中，某點的數(shù)值為坐標(biāo)。在坐標(biāo)系中，某點的數(shù)值為坐標(biāo)。 在坐標(biāo)系中，某兩點的數(shù)值差為坐標(biāo)的變化量，對應(yīng)時間的差值叫在坐標(biāo)系中，某兩點的數(shù)值差為坐標(biāo)的變化量，對應(yīng)時間的差值叫時間的變化量。時間的變化量。 如圖如圖1-3-1所示，汽車的坐標(biāo)所示，汽車的坐標(biāo)x110 m,x2=30 m，在該過程中坐標(biāo)的，在該過程中坐標(biāo)的變化量變化量x=x2-x=30 m-10 m=20 m。 若若t1時刻對應(yīng)坐標(biāo)為時刻對應(yīng)坐標(biāo)為x1,t2時刻對應(yīng)坐標(biāo)為時刻對應(yīng)坐標(biāo)為x2

3、,則時間的變化量則時間的變化量t=t2-t1。 時刻：對應(yīng)坐標(biāo)軸上的一點；時間：坐標(biāo)變化對應(yīng)軸上一段。時刻：對應(yīng)坐標(biāo)軸上的一點；時間：坐標(biāo)變化對應(yīng)軸上一段。圖圖1-3-11-3-1【例【例1】如圖】如圖1-3-1所示，一個物體從所示，一個物體從運動到運動到，初位置的坐標(biāo)是，初位置的坐標(biāo)是xA=3 m, 末位置的坐標(biāo)是末位置的坐標(biāo)是xB=-2 m,它的坐標(biāo)變化量它的坐標(biāo)變化量x等于多少？位移是多少？等于多少？位移是多少？ 【解析解析】當(dāng)物體做直線運動時其位移的方當(dāng)物體做直線運動時其位移的方向僅有兩種可能，如果設(shè)其中某一方向為向僅有兩種可能，如果設(shè)其中某一方向為正方向，則另一方向為負(fù)方向，這樣我們

4、就可以用正方向，則另一方向為負(fù)方向，這樣我們就可以用“”“”“”號來號來表示位移的方向，就可以用代數(shù)運算的法則來計算了。表示位移的方向，就可以用代數(shù)運算的法則來計算了。 x=xBxA=(-2)-3 m=-5 m,x為坐標(biāo)變化量，也就是物體的位為坐標(biāo)變化量，也就是物體的位移，其大小為移，其大小為 m,位移是負(fù)值，表示位移的方向沿位移是負(fù)值，表示位移的方向沿x軸的負(fù)方向。軸的負(fù)方向?！敬鸢浮敬鸢浮?x=-5 m 位移的位移的 大小為大小為 m，方向沿，方向沿x軸負(fù)方向軸負(fù)方向【評【評評評】時刻時刻: :對應(yīng)坐標(biāo)軸上的一點；時間：坐標(biāo)變化對應(yīng)軸上一段。對應(yīng)坐標(biāo)軸上的一點；時間：坐標(biāo)變化對應(yīng)軸上一段。

5、 1一物體在一水平桌面上某時刻從一物體在一水平桌面上某時刻從點開始向東運動了點開始向東運動了 m,接著又向接著又向北運動了北運動了 m,那么此過程中，位移的大小是那么此過程中，位移的大小是_ m。5圖圖1-3-11-3-1 vx/t或或v=x/t學(xué)點學(xué)點2 速度速度定義：定義： 速度速度v等于物體運動的位移等于物體運動的位移x跟發(fā)生這段位移所用的時間跟發(fā)生這段位移所用的時間t的比值。的比值。公式：公式：速度是矢量速度是矢量，它的方向就是物體運動的方向。，它的方向就是物體運動的方向。物理意義：物理意義： 速度是表示物體運動快慢的物理量。速度是表示物體運動快慢的物理量。單位：單位： 國際單位為米每

6、秒，符號是國際單位為米每秒，符號是m/s（或（或ms-1），常用單），常用單位還有：千米每時（位還有：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。學(xué)點學(xué)點3 平均速度和瞬時速度平均速度和瞬時速度 在公式在公式v=x/t中，如果時間中，如果時間t非常小，接近于零，表非常小，接近于零，表示的是某一瞬時，這時的速度稱為瞬時速度。示的是某一瞬時，這時的速度稱為瞬時速度。 瞬時速度對應(yīng)某一瞬間，或者說某一時刻，某一位置，瞬時速度對應(yīng)某一瞬間，或者說某一時刻，某一位置，即：運動物體在某一時刻（或某一位置）的速度。即：運動物體在某一時刻（或某一位置）的速度。

7、 瞬時速度簡稱速度瞬時速度簡稱速度，因此以后碰到，因此以后碰到“速度速度”一詞，如一詞，如果沒有特別說明均指瞬時速度。果沒有特別說明均指瞬時速度。平均速度：平均速度： 在變速直線運動中，在變速直線運動中，物體在某段時間內(nèi)的位移跟發(fā)生這物體在某段時間內(nèi)的位移跟發(fā)生這段位移所用時間的比值，叫做這段位移（或這段時間）的段位移所用時間的比值，叫做這段位移（或這段時間）的平均速度平均速度，即，即v=x/t，單位是，單位是“m/s”。它是矢量，其方向。它是矢量，其方向跟位移跟位移x的方向相同。的方向相同。 平均速度的意義在于能粗略地描述變速運動的快慢。平均速度的意義在于能粗略地描述變速運動的快慢。 注意注

8、意：對變速直線運動來說，不同時間內(nèi)（或不同位對變速直線運動來說，不同時間內(nèi)（或不同位移上）的平均速度的值可能不一樣。移上）的平均速度的值可能不一樣。瞬時速度瞬時速度【例【例2】某物體沿一條直線運動，】某物體沿一條直線運動，(1)若前一半時間內(nèi)的平均速度為若前一半時間內(nèi)的平均速度為v1，后一半時，后一半時 間內(nèi)的平均速度為間內(nèi)的平均速度為v2，求全程的平均速度；，求全程的平均速度；(2)若前一半位移的平均速度為若前一半位移的平均速度為 v1，后一半位移的平均速度為，后一半位移的平均速度為v2，全程的平均速度又是多少？，全程的平均速度又是多少？游泳愛好者張游泳愛好者張健健永永與與2000年年8月月

9、8日日8時整，從旅順老鐵山南岬角準(zhǔn)時下水，于時整，從旅順老鐵山南岬角準(zhǔn)時下水，于8月月10日日22時抵達(dá)蓬萊閣東沙灘，游程時抵達(dá)蓬萊閣東沙灘，游程123.58 km,直線距離直線距離109 km，不借助任，不借助任何漂浮物橫渡了渤海海峽，創(chuàng)造了男子橫渡海峽最長距離的世界紀(jì)錄。試求：何漂浮物橫渡了渤海海峽，創(chuàng)造了男子橫渡海峽最長距離的世界紀(jì)錄。試求：在這次橫渡海峽中，張健游泳的平均速率和每游在這次橫渡海峽中，張健游泳的平均速率和每游100 m約需的時間分別是多約需的時間分別是多少？少？在這次橫渡中，張健游泳的平均速度是多少？在這次橫渡中，張健游泳的平均速度是多少？【答案】 (1)0.55 m/s

10、 181.8 s (2)0.49 m/s(1)0.55 m/s 181.8 s (2)0.49 m/s 2學(xué)點學(xué)點4 速度和速率速度和速率 運動物體經(jīng)過某一時刻（或某一位置）的速度，叫瞬時速度，運動物體經(jīng)過某一時刻（或某一位置）的速度，叫瞬時速度，常稱為速度；瞬時速度的大小叫瞬時速率，有時簡稱速率。常稱為速度；瞬時速度的大小叫瞬時速率，有時簡稱速率。 瞬時速度是矢量瞬時速度是矢量，其方向與物體經(jīng)過某一位置時的運動，其方向與物體經(jīng)過某一位置時的運動方向相同，方向相同，瞬時速率是標(biāo)量瞬時速率是標(biāo)量。精確描述物體運動快慢。精確描述物體運動快慢。定義：定義：物理意義：物理意義：【解析解析】瞬時速度表示

11、物體在某一時刻瞬時速度表示物體在某一時刻( (或某一位置或某一位置) )運動的快慢；平運動的快慢；平均速度表示物體在某一段時間內(nèi)或在某一過程中運動的快慢。均速度表示物體在某一段時間內(nèi)或在某一過程中運動的快慢。【例例3】下列所說的速度中，哪些是平均速度？哪些是瞬時速度？】下列所說的速度中，哪些是平均速度？哪些是瞬時速度？ 百米賽跑的運動員以百米賽跑的運動員以9.5 m/s的速度沖過終點線；的速度沖過終點線； 經(jīng)過提速后列車的速度達(dá)到經(jīng)過提速后列車的速度達(dá)到150 km/h; 由于堵車，車在隧道內(nèi)的速度僅為由于堵車，車在隧道內(nèi)的速度僅為1.2 m/s; 返回地面的太空艙以返回地面的太空艙以8 m/

12、s的速度落入太平洋中；的速度落入太平洋中； 子彈以子彈以800 m/s的速度撞擊在墻上。的速度撞擊在墻上?！敬鸢浮?.5 m/s是瞬時速度是瞬時速度 150 km/h是平均速度是平均速度 1.2 m/s是平均速度是平均速度 8 m/s是瞬時速度是瞬時速度 800 m/s是瞬時速度是瞬時速度對于變速直線運動的物體有如下幾種敘述，其中表示平均速對于變速直線運動的物體有如下幾種敘述，其中表示平均速度的是度的是_，表示瞬時速度的是，表示瞬時速度的是_。A.物體在第物體在第 s內(nèi)的速度是內(nèi)的速度是 m/sB.物體在第物體在第 s末的速度是末的速度是 m/sC.物體在通過其路徑上某一點的速度為物體在通過其

13、路徑上某一點的速度為 m/sD.物體在通過一段位移物體在通過一段位移x時的速度為時的速度為 m/s 3AD BC 速度的大小表示物體運動的快慢，其方向表示物體的運動速度的大小表示物體運動的快慢，其方向表示物體的運動方向。方向。 1.速度是同學(xué)們學(xué)習(xí)的第二個矢量，速度的大小和方向表速度是同學(xué)們學(xué)習(xí)的第二個矢量，速度的大小和方向表示的物理意義分別是什么？示的物理意義分別是什么？2.2.汽車速度計顯示的速度大小是平均速度大小還是瞬時速度大??？汽車速度計顯示的速度大小是平均速度大小還是瞬時速度大??？ 仔細(xì)觀察會發(fā)現(xiàn)汽車速度計指針?biāo)傅氖緮?shù)隨汽車運動仔細(xì)觀察會發(fā)現(xiàn)汽車速度計指針?biāo)傅氖緮?shù)隨汽車運動快慢的

14、變化而不斷改變，所以它顯示的是汽車的瞬時速度大快慢的變化而不斷改變，所以它顯示的是汽車的瞬時速度大小，而不是平均速度大小。小，而不是平均速度大小。3.3.速度、速率、平均速度和瞬時速度有什么區(qū)別？速度、速率、平均速度和瞬時速度有什么區(qū)別？定義定義物理意義物理意義注意問題注意問題速度速度位移與發(fā)生這位移與發(fā)生這段位移所用時段位移所用時間的比值間的比值描述物體的運動描述物體的運動快慢和運動方向快慢和運動方向v和和x及及t是對應(yīng)關(guān)系，是矢量，是對應(yīng)關(guān)系，是矢量，方向就是物體運動的方向方向就是物體運動的方向平均平均速度速度物體在時間間物體在時間間隔隔t內(nèi)運動的內(nèi)運動的平均快慢平均快慢描述在一段時間描述在一段時間內(nèi)物體運動的平內(nèi)物體運動的平均快慢和方向均快慢和方向只能粗略地描述物體的運動快慢。只能粗略地描述物體的運動快慢。大小和所研究的時間間隔大小和所研究的時間間隔t有關(guān)，有關(guān)，