高中物理人教必修一《3 位置變化快慢的描述速度》優(yōu)秀教學(xué)課件

1、第3節(jié)位置變化快慢的描述速度核心素養(yǎng)物理觀(guān)念科學(xué)思維科學(xué)探究1.理解速度的概念，領(lǐng)會(huì)其矢量性。2.理解速度定義式的含義。3.知道平均速度、瞬時(shí)速度和速率的意義。4.理解速度時(shí)間圖像，能通過(guò)vt圖像描述物體的運(yùn)動(dòng)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)體會(huì)由極限思想求瞬時(shí)速度的方法。由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶上的點(diǎn)，探究物體運(yùn)動(dòng)的變化規(guī)律。知識(shí)點(diǎn)一速度觀(guān)圖助學(xué)1.定義：位移與發(fā)生這段位移所用時(shí)間，表示物體運(yùn)動(dòng)的。之比怎樣描述男女跑步者運(yùn)動(dòng)的快慢？3.單位：國(guó)際單位制單位：，符號(hào)：m/s或ms1。常用單位：（km/h或kmh1）、厘米每秒（cm/s或cms1）等。4.矢量性：速度既有大小，又有方向，是。速度的方向和的方向相同。快慢

2、米每秒千米每時(shí)矢量位移知識(shí)點(diǎn)二平均速度和瞬時(shí)速度觀(guān)圖助學(xué)汽車(chē)速度表上的數(shù)字表示的是平均速度，還是瞬時(shí)速度？1.平均速度：描述物體在運(yùn)動(dòng)的平均快慢程度，只能描述物體運(yùn)動(dòng)的快慢。2.瞬時(shí)速度：描述物體在運(yùn)動(dòng)的快慢，可以描述物體運(yùn)動(dòng)的快慢。3.速率：的大小。思考判斷（1）物體的位移越大，則平均速度越大。（ ）（2）物體的瞬時(shí)速度越大，則平均速度越大。（）（3）平均速度的大小一定等于平均速率。（ ）一段時(shí)間內(nèi)粗略某一時(shí)刻精確瞬時(shí)速度知識(shí)點(diǎn)三速度時(shí)間圖像1.以速度v為縱軸，時(shí)間t為橫軸建立直角坐標(biāo)系。2.根據(jù)計(jì)算出的不同時(shí)刻的瞬時(shí)速度值，在坐標(biāo)系中描點(diǎn)。3.用曲線(xiàn)把這些點(diǎn)連接起來(lái)就得到了一條能夠描述速度

3、v與時(shí)間t關(guān)系的圖線(xiàn)，即vt圖像。如圖所示。平滑對(duì)速度的理解情景探究 （1）在百米賽跑中，中國(guó)飛人蘇炳添的成績(jī)是9秒92，謝震業(yè)的成績(jī)是9秒93，兩人誰(shuí)跑得更快？你是怎樣判斷的？ （2）在1 h時(shí)間內(nèi)中國(guó)的動(dòng)車(chē)沿平直鐵路行駛了350 km，小轎車(chē)行駛了100 km， 動(dòng)車(chē)和小轎車(chē)誰(shuí)行駛得更快？你是怎樣判斷的？核心要點(diǎn)（3）雨燕是長(zhǎng)距離飛行最快的鳥(niǎo)類(lèi)，3 h可以飛行500 km；北京到倫敦的航行距離是8 130 km，乘飛機(jī)大概要飛行10 h。飛機(jī)和雨燕哪一個(gè)運(yùn)動(dòng)得更快？你是怎樣判斷的？答案（1）蘇炳添經(jīng)過(guò)的位移相同，蘇炳添的時(shí)間短，蘇炳添跑得快（2）動(dòng)車(chē)經(jīng)過(guò)相同的時(shí)間，動(dòng)車(chē)運(yùn)動(dòng)的位移大，動(dòng)車(chē)跑

4、得快（3）飛機(jī)二者的位移和時(shí)間均不相同，通過(guò)位移和時(shí)間之比來(lái)確定答案BCD 針對(duì)訓(xùn)練1 （多選）甲、乙兩質(zhì)點(diǎn)在同一直線(xiàn)上做勻速運(yùn)動(dòng)，取向右為正方向，甲的速度為2 m/s，乙的速度為4 m/s，則可知（）A.乙的速度大于甲的速度B.因?yàn)?4，所以甲的速度大于乙的速度C.這里正、負(fù)號(hào)的物理意義是表示質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向D.若甲、乙兩質(zhì)點(diǎn)同時(shí)由同一點(diǎn)出發(fā)，則10 s后甲、乙相距60 m解析速度是矢量，其正、負(fù)號(hào)表示質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向，故A、C正確，B錯(cuò)誤；甲、乙兩質(zhì)點(diǎn)在同一直線(xiàn)上向相反方向運(yùn)動(dòng)，10 s內(nèi)甲運(yùn)動(dòng)了20 m，乙運(yùn)動(dòng)了40 m，故10 s后甲、乙相距60 m，D正確。答案ACD平均速度和瞬時(shí)速度情

5、景探究小明、小紅和小兵由家到學(xué)校選擇了3條不同的路徑，所用時(shí)間如圖所示。三人同時(shí)出發(fā)。核心要點(diǎn)（1）小明、小紅和小兵在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中哪個(gè)物理量是相同的？誰(shuí)更“快”到達(dá)學(xué)校？這個(gè)“快”是怎么比較的？可以用哪個(gè)物理量來(lái)表示？（2）能說(shuō)小紅在任何時(shí)刻的速度都大于小明和小兵的速度嗎？答案（1）位移小紅通過(guò)相同的位移，小紅所用的時(shí)間少平均速度（2）不能探究歸納平均速度和瞬時(shí)速度的區(qū)別與聯(lián)系試題案例例2 如圖所示為某同學(xué)下課后到食堂吃飯的路線(xiàn)圖，他從教室先到水房打了一壺水，然后再到食堂吃飯。他從教室到水房的時(shí)間為100 s，打水的時(shí)間為60 s，從水房到食堂的時(shí)間為40 s。若教室到水房的距離為100 m，水

6、房到食堂的距離為40 m，求（1）整個(gè)過(guò)程該同學(xué)從教室到食堂的平均速度；（2）整個(gè)過(guò)程該同學(xué)從教室到食堂的平均速率。答案（1）0.3 m/s方向由教室指向食堂（2）0.7 m/s針對(duì)訓(xùn)練2 （多選）下列說(shuō)法正確的是（）A.小球第3 s末的速度為6 m/s，這里是指平均速度B.汽車(chē)從甲站行駛到乙站的速度是20 m/s，這里是指瞬時(shí)速度C.“復(fù)興號(hào)”動(dòng)車(chē)組列車(chē)在京滬高鐵線(xiàn)按時(shí)速350 km運(yùn)行，這里的時(shí)速是指平均速度D.為了解決偏遠(yuǎn)地區(qū)的配送問(wèn)題，某快遞公司采取“無(wú)人機(jī)快遞”，無(wú)人機(jī)從某一投遞站帶著快件到達(dá)指定位置送達(dá)后又返回該投遞站，這一過(guò)程中無(wú)人機(jī)的平均速度為零解析第3 s末的速度是指瞬時(shí)速度

7、，故A錯(cuò)誤；只有瞬時(shí)速度可以精確描述變速運(yùn)動(dòng)，平均速度只是粗略描述物體在某一段時(shí)間或位移內(nèi)的快慢，不能表示物體在某時(shí)刻運(yùn)動(dòng)的快慢，故B錯(cuò)誤，C正確；無(wú)人機(jī)回到了原位置，位移為零，故平均速度為零，故D正確。答案CD關(guān)鍵點(diǎn)撥判斷瞬時(shí)速度和平均速度時(shí)，主要看題目中給出的速度的對(duì)應(yīng)關(guān)系，對(duì)應(yīng)某一時(shí)刻（或某一位置）的為瞬時(shí)速度，對(duì)應(yīng)一段時(shí)間（或一段位移）的為平均速度。要點(diǎn)歸納1.測(cè)量平均速度利用紙帶求平均速度和瞬時(shí)速度核心要點(diǎn)試題案例例3 如圖是實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶，從0點(diǎn)開(kāi)始每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)（打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源頻率是50 Hz），依照打點(diǎn)的先后依次編為1、2、3、4、5、6，量得x11.22 cm，

8、x22.00 cm，x32.78 cm，x43.62 cm，x54.40 cm，x65.18 cm。（1）相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T(mén) s。（2）計(jì)數(shù)點(diǎn)2、4之間的平均速度v24 m/s。（3）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打計(jì)數(shù)點(diǎn)3時(shí)，小車(chē)的速度大小v3 m/s。思路點(diǎn)撥解答本題應(yīng)注意以下兩點(diǎn)：（1）因?yàn)橄噜弮捎?jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)，所以相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為T(mén)50.02 s0.1 s。（2）計(jì)數(shù)點(diǎn)3的瞬時(shí)速度近似等于計(jì)數(shù)點(diǎn)2、4之間的平均速度。解析（1）兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為T(mén)50.02 s0.1 s。（2）根據(jù)平均速度的計(jì)算公式得答案（1）0.1 （2）0.32（3）0.32解題通法（1）確定時(shí)間

9、。確定時(shí)間時(shí)注意相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間計(jì)時(shí)點(diǎn)個(gè)數(shù)及打點(diǎn)周期。（2）確定位移。確定位移時(shí)注意起始點(diǎn)和終止點(diǎn)。（3）計(jì)算瞬時(shí)速度都是用一段時(shí)間內(nèi)的平均速度來(lái)代替瞬時(shí)速度。 針對(duì)訓(xùn)練3 用電火花計(jì)時(shí)器（或電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器）打出了一條紙帶，已知計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.02 s，按打點(diǎn)先后順序每5個(gè)點(diǎn)取1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，得到了O、A、B、C、D幾個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，如圖所示，則相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為s。用刻度尺量得OA1.50 cm，AB1.90 cm，BC2.30 cm，CD2.70 cm。由此可知，紙帶運(yùn)動(dòng)速度（選填“增加”“減小”或“不變”），打C點(diǎn)時(shí)紙帶的速度大小為 m/s。解析相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間時(shí)間間隔為T(mén)0.025

10、 s0.1 s；由給出的數(shù)據(jù)知，相同時(shí)間內(nèi)紙帶運(yùn)動(dòng)的距離變大，則紙帶做加速運(yùn)動(dòng)；打C點(diǎn)時(shí)的速度答案0.1增加0.251.由圖像的縱、橫坐標(biāo)可知任一時(shí)刻速度的大小和方向或物體的某一速度所對(duì)應(yīng)的時(shí)刻。2.vt圖像非常直觀(guān)地反映了物體運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律，它并不表示物體運(yùn)動(dòng)的軌跡。3.vt圖像只能描述直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的情況，在vt圖像中速度只有正負(fù)兩個(gè)方向。4.圖線(xiàn)上的“點(diǎn)”表示物體所處的狀態(tài)，“圖線(xiàn)”表示速度隨時(shí)間的變化規(guī)律。vt圖像要點(diǎn)歸納核心要點(diǎn)試題案例例4 如圖所示是一條打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶，0、1、2、3、4、5、6是七個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出，各計(jì)數(shù)點(diǎn)到0的距離如圖所

11、示。求出1、2、3、4、5等計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度并畫(huà)出速度時(shí)間圖像。解析1點(diǎn)在0和2兩點(diǎn)之間，求出0、2間的平均速度即可認(rèn)為是1點(diǎn)的瞬時(shí)速度，同理2、3、4、5點(diǎn)的瞬時(shí)速度也可求出。0和6兩個(gè)點(diǎn)的瞬時(shí)速度不便求出，但不影響畫(huà)出速度時(shí)間圖像。注意相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔t0.1 s。答案見(jiàn)解析以O(shè)點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)建立直角坐標(biāo)系，橫軸表示時(shí)間，縱軸表示速度。根據(jù)前面計(jì)算出的結(jié)果在直角坐標(biāo)系中描點(diǎn)，然后連線(xiàn)得到圖像如圖所示。關(guān)鍵提醒作圖像的規(guī)范要求（1）明確坐標(biāo)軸的意義并選取合理標(biāo)度，既要把數(shù)據(jù)標(biāo)注在圖像上，又要?jiǎng)蚍Q(chēng)直觀(guān)。（2）圖像中的點(diǎn)要用平行于坐標(biāo)軸的虛線(xiàn)形象直觀(guān)地表示出其位置。（3）如果圖像是直線(xiàn)，要求盡

12、可能多的點(diǎn)落在直線(xiàn)上，不在直線(xiàn)上的點(diǎn)應(yīng)均勻分布在直線(xiàn)兩側(cè)；如果圖線(xiàn)是曲線(xiàn)，要用平滑的曲線(xiàn)連接各點(diǎn)，不要用折線(xiàn)連接各點(diǎn)。針對(duì)訓(xùn)練4 （多選）甲、乙兩個(gè)物體在同一條直線(xiàn)上運(yùn)動(dòng)，它們的速度時(shí)間圖像分別如圖中直線(xiàn)a、b所示，在t1時(shí)刻（）A.它們的運(yùn)動(dòng)方向相同B.甲一定在乙的后面C.甲的速度比乙的速度大D.乙的速度比甲的速度大解析圖線(xiàn)在橫軸上方，速度均為正值，表示物體的運(yùn)動(dòng)方向均沿正方向，運(yùn)動(dòng)方向相同，A正確；由于在初始時(shí)刻甲、乙的位置關(guān)系未知，所以無(wú)法判斷在t1時(shí)刻甲、乙的位置關(guān)系，B錯(cuò)誤；在t1時(shí)刻b圖線(xiàn)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)值大，故乙的速度比甲的速度大，C錯(cuò)誤，D正確。答案AD科學(xué)態(tài)度與責(zé)任速度與現(xiàn)代社會(huì)人

13、類(lèi)自發(fā)明公元前2000年印度河谷哈拉巴人所用的車(chē)輛的泥塑模型木輪車(chē)直到制成時(shí)速500 km/h的磁懸浮列車(chē)，以及超音速飛機(jī)，為了獲得高速交通工具，奮斗了幾千年。從某種意義上說(shuō)，在人類(lèi)發(fā)明的各種機(jī)械中，交通工具最深刻地改變了我們的生活。我們所用的物品，幾乎沒(méi)有一件不是由鐵路或公路運(yùn)輸而來(lái)。不難想像，如果沒(méi)有了汽車(chē)、火車(chē)、高鐵和飛機(jī)，現(xiàn)代社會(huì)將會(huì)癱瘓。公元前2000年印度河谷哈拉巴人所用的本輛的泥塑模型針對(duì)訓(xùn)練1 為了傳遞信息，周朝形成了郵驛制度；宋朝增設(shè)“急遞鋪”，設(shè)金牌、銀牌、銅牌三種投遞，“金牌”一晝夜行500里（1里500米），每到一驛站換人換馬接力傳遞。那么“金牌”傳遞的快慢（）A.與成年人的步行速度相當(dāng)（成年人的步行速度約為v11.3 m/s）B.與人騎自行車(chē)的速度相當(dāng)（騎自行車(chē)速度約為v23 m/s5 m/s）C.與高速公路上汽車(chē)的速度相當(dāng)（汽車(chē)速度約為v3100 km/h28 m/s）D.與磁懸浮列車(chē)的速度相當(dāng)（磁懸浮列車(chē)速度約為v460 m/s）解析一晝夜的時(shí)間t24 h86 400 s，路程x500500 m2.5105 m。答案B針對(duì)訓(xùn)練2 （多選）從鄭州到西安的高速客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)開(kāi)始經(jīng)營(yíng)，