運動快慢的描述-速度-課件解析

第三節(jié)運動快慢的描述——速度課標(biāo)定位學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.理解速度的概念．知道它的含義、公式、符號和單位，知道它是矢量．2．理解平均速度和瞬時速度的概念．3．知道速度和速率以及它們的區(qū)分．重點難點：1.用微分和極限的思想理解瞬時速度的概念．2．體會平均速度與瞬時速度的關(guān)系、區(qū)分速度和速率．3．理解位移－時間圖象，會用圖象分析物體的運動．課前自主學(xué)案一、坐標(biāo)與坐標(biāo)的變化量1．在直線坐標(biāo)系中，坐標(biāo)軸上的每一點的____表示該點的坐標(biāo)，兩坐標(biāo)的____表示坐標(biāo)的變化量．2．汽車沿直線運動時，如圖1－3－1所示，以這條直線建立x坐標(biāo)系，t1時刻汽車所處的坐標(biāo)為x1，t2時刻汽車所處的坐標(biāo)為x2，則Δx＝______就是坐標(biāo)的變化量，Δx的大小表示____________，Δx的正負(fù)表示__________．圖1－3－1數(shù)值差值x2－x1位移的大小位移的方向3．在時間軸上，坐標(biāo)的變化量Δt表示_______，即Δt＝_________.二、速度1．定義：物體在一段時間內(nèi)的______與發(fā)生這個位移所用_______的比值．2．公式：v＝_______.3．物理意義：描述物體的運動_______和運動_____．4．方向：物體運動的方向．速度的大小在數(shù)值上等于單位時間內(nèi)物體位移的大?。畷r間t2－t1位移時間快慢方向三、平均速度和瞬時速度1．平均速度：描述物體在時間間隔Δt內(nèi)的平均運動_______和方向．2．瞬時速度：物體在_______或某位置的速度，用來描述物體在某時刻的_________和方向．3．速率：_____速度的大?。枋鑫矬w的運動快慢，只有______沒有________．說明：(1)平均速度只能粗略地描述物體的運動快慢，瞬時速度能準(zhǔn)確地描述物體的運動快慢．(2)“速度”一詞有時指平均速度，有時指瞬時速度，要依據(jù)上下文推斷．快慢某時刻運動快慢瞬時大小方向思考感悟平均速度就是速度的平均值嗎？平均速率等于平均速度的大小嗎？在什么運動中兩者大小相等？汽車上的速度計顯示的是瞬時速率還是瞬時速度？提示：不是；不肯定，只有在單向勻速直線運動中，平均速率才等于平均速度的大小；瞬時速率.核心要點突破一、平均速度與瞬時速度的區(qū)分與聯(lián)系特殊提示：(1)平均速度的大小與瞬時速度的大小沒有必定的關(guān)系，即瞬時速度大的物體，其平均速度不肯定大．(2)平均速度與速度的平均值是不同的，速度的平均值并不肯定等于平均速度．(3)通常我們說的速度有時指平均速度有時指瞬時速度，應(yīng)依據(jù)上下文推斷．二、瞬時速率和平均速率1．瞬時速率瞬時速度的大小稱為瞬時速率，一般稱為速率．它是標(biāo)量，只有大小，沒有方向，它的大小反映了物體運動的快慢．2．平均速率(1)定義：運動物體通過的路程與通過這段路程所用時間的比值，是標(biāo)量．(2)說明：平均速率與平均速度的大小是兩個完全不同的概念．由于在一般狀況下質(zhì)點的路程要大于位移的大小，所以平均速率一般也要大于平均速度的大小，只有單向的直線運動中，兩者的大小才能相等．3．二者聯(lián)系：物體做速率不變的運動時(勻速率運動)，瞬時速率等于平均速率，如勻速直線運動和勻速圓周運動．特殊提示：(1)瞬時速率為瞬時速度大小，但平均速率不是平均速度大小．(2)某一運動過程中，瞬時速率可能大于平均速率，也可能小于或等于平均速率．(3)日常生活中說到的速度有時是指速率，如汽車速度計顯示的讀數(shù)．即時應(yīng)用(即時突破，小試牛刀)2．有關(guān)瞬時速度、平均速度、平均速率，以下說法中正確的選項是()A．瞬時速度是物體在某一位置或某一時刻的速度B．平均速度等于某段時間內(nèi)物體運動的位移與所用時間的比值C．做變速運動的物體，平均速率就是平均速度的大小D．做變速運動的物體，平均速度是物體通過的路程與所用時間的比值答案：AB三、位移—時間關(guān)系圖象1．x－t圖象的建立在平面直角坐標(biāo)系中，用橫軸表示時間t，用縱軸表示位移x，依據(jù)給出的(或測定的)數(shù)據(jù)，作出幾個點的坐標(biāo)，用平滑的曲線或直線將這些點連接起來，就得到了物體運動的位移－時間圖象，簡稱位移圖象．如圖1－3－2所示為物體自初位置開頭，每秒的位移都是5m的x－t圖象．圖1－3－22．利用x－t圖象爭論物體的運動(1)由x－t圖象可以確定物體各個時刻所對應(yīng)的位置或物體發(fā)生一段位移所需要的時間．(2)假設(shè)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(fù)表示物體的運動方向．(3)假設(shè)x－t圖象為平行于時間軸的直線，說明物體處于靜止?fàn)顟B(tài)．(4)假設(shè)物體做變速直線運動，x－t圖象為曲線，如圖1－3－3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(yīng)圖象上B點的切線的斜率．(5)縱截距表示物體在t＝0時的位置．(6)圖線的交點表示相遇．特殊提示：x－t圖象表示的是位移x隨時間t變化的狀況，不是物體運動的軌跡．圖1－3－3即時應(yīng)用(即時突破，小試牛刀)3．如圖1－3－4所示為甲、乙兩物體相對于同一參考系的x－t圖象，下面說法正確的選項是()A．甲、乙兩物體的動身點相距x0B．甲、乙兩物體都做勻速直線運動C．甲物體比乙物體早動身的時間為t1D．甲、乙兩物體向同方向運動圖1－3－4解析：選ABC.由圖可知，甲從距原點x0處動身，乙由原點動身，故兩物體動身點相距x0，A對；兩圖線都是傾斜直線，即兩物體都做勻速直線運動，B對；甲開頭計時就動身，乙在計時后t1才動身，故甲比乙早動身時間t1，C對；甲、乙兩圖線的斜率分別為負(fù)值和正值，說明甲向負(fù)方向運動，乙向正方向運動，甲、乙運動方向相反，D錯．課堂互動講練對平均速度和瞬時速度的理解例1(2023年山東模擬)下面關(guān)于瞬時速度和平均速度的說法正確的選項是()A．假設(shè)物體在某段時間內(nèi)每時刻的瞬時速度都等于零，則它在這段時間內(nèi)的平均速度肯定等于零B．假設(shè)物體在某段時間內(nèi)的平均速度等于零，則它在這段時間內(nèi)任一時刻的瞬時速度肯定等于零C．勻速直線運動中任意一段時間內(nèi)的平均速度都等于它任一時刻的瞬時速度D．變速直線運動中任意一段時間內(nèi)的平均速度肯定不等于它某一時刻的瞬時速度【思路點撥】留意從平均速度和瞬時速度的定義動身理解二者的關(guān)系．【精講精析】每時刻瞬時速度都等于零，平均速度肯定等于零．但是某段時間內(nèi)平均速度等于零，任一時刻的瞬時速度不肯定等于零，例如質(zhì)點做往復(fù)運動，故A項對，B項錯．勻速直線運動中，由于任意相等時間內(nèi)位移相等，而且位移的大小和路程相等，所以C項對．變速運動一段時間內(nèi)的平均速度有可能等于某時刻瞬時速度，所以D項錯．【答案】AC【方法總結(jié)】平均速度能描述一個過程的運動，但不能準(zhǔn)確地描述物體在某一時刻或某一位置的運動；瞬時速度是用來準(zhǔn)確描述物體運動的．瞬時速度和平均速度在數(shù)量上沒有確定的關(guān)系．變式訓(xùn)練1以下說法正確的選項是()A．瞬時速度的方向是物體運動的方向，平均速度的方向不肯定是物體運動的方向B．平均速度小的物體，其瞬時速度肯定小C．某段時間內(nèi)的平均速度為零，說明這段時間內(nèi)，物體肯定是靜止不動的D．甲、乙、丙都做直線運動，丙的平均速度最大，則在一樣的時間內(nèi)，丙的位移最大解析：選AD.物體的運動方向是由物體的瞬時速度方向確定的，只有在物體做單方向的直線運動時，其瞬時速度方向與平均速度方向一樣，所以A正確；平均速度的大小等于某段時間內(nèi)的位移與該段時間的比值，平均速度小，并不能說明物體的瞬時速度小，所以B錯；假設(shè)物體運動了一段路程又回到了原點，則物體的位移為零，其平均速度也為零，但物體并沒有處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以C錯；不管物體做怎樣的變速運動，平均速度較大的物體在一樣的時間內(nèi)的位移肯定大，故D正確．平均速度和平均速率的求解例2某質(zhì)點由A動身做直線運動，前5s向東行了30m經(jīng)過B點，又行了5s前進了60m到達C點，在C點停了4s后又向西行，經(jīng)受了6s運動120m到達A點西側(cè)的D點，如圖1－3－5所示，求：(1)全過程的平均速度；(2)全過程的平均速率．圖1－3－5【答案】

(1)1.5m/s方向向西(2)10.5m/s【題后反思】一般的變速直線運動，求平均速度或平均速率時，要緊扣定義找位移(路程)及對應(yīng)的時間，不要僅憑想固然來編造公式．變式訓(xùn)練2(2023年長沙高一檢測)在2023年9月21日進展的上海田徑黃金大獎賽的110m欄工程上，在缺席13個月之后，劉翔與特拉梅爾同時以13秒15并駕齊驅(qū)地沖過終點．通過測量，測得劉翔5秒末的速度是8.00m/s，到達終點的速度是9.80m/s，則全程的平均速度是()A．8.00m/s B．9.80m/sC．8.37m/s D．8.90m/s位移—時間圖象分析例3質(zhì)點沿直線運動，其位移－時間圖象如圖1－3－6所示，關(guān)于質(zhì)點的運動，以下說法中錯誤的選項是()A．2s末質(zhì)點的位移為零，前2s內(nèi)位移為“－”，后2s內(nèi)位移為“＋”，所以2s末質(zhì)點轉(zhuǎn)變了運動方向B．2s末質(zhì)點的位移為零，該時刻質(zhì)點的速度為零圖1－3－6【思路點撥】此題考察x－t圖象的意義，要留意從圖象的斜率、各時刻對應(yīng)的位置等方面去分析．【自主解答】由所給圖象可知：質(zhì)點從距原點“負(fù)”方向0.2m處，沿規(guī)定的正方向做勻速直線運動，經(jīng)4s運動到“正”方向0.2m處，在x－t圖象中，“＋”號表示質(zhì)點在坐標(biāo)原點正方向一側(cè)，“－”號表示質(zhì)點位于原點的另一側(cè)，與質(zhì)點實際運動方向無關(guān)，位移由“－”變?yōu)椤埃辈⒉槐硎举|(zhì)點運動方向轉(zhuǎn)變．由圖象的斜率可得質(zhì)點運動速度大小為0.1m/s，綜上所述，選項A、B是錯誤的．【答案】AB【方法總結(jié)】x－t圖象的斜率確實定值表示速度大小，而斜率的正、負(fù)表示速度方向．變式訓(xùn)練3A、B、C三質(zhì)點同時同地沿始終線運動，其x－t圖象如圖1－3－7所示，則在0～t0這段