高中物理3 运动快慢的描述──速度教课课件ppt

这是一份高中物理3 运动快慢的描述──速度教课课件ppt，共33页。PPT课件主要包含了课前自主学习，运动快慢，运动方向，单位时间，某段时间，位移Δx，提示瞬时速度，某一时刻，某一位置，瞬时速度等内容，欢迎下载使用。

1.速度:任务驱动　甲、乙两车沿直线匀速行驶,甲车的速度是60 km/h,乙车的速度是-80 km/h,哪辆车运动得快?提示:乙车运动得快,负号表示速度的方向,而不表示大小。
(1)物理意义:表示物体_________的物理量。(2)定义:位移Δx跟发生这段位移所用时间Δt的_____,用v表示。(3)定义式:v=____。(4)单位:国际单位制中是____,常用单位还有km/h、cm/s等。1 m/s=____ km/h。(5)矢标性:速度是矢量,其方向就是物体的_________。(6)速度的大小在数值上等于物体在_________内发生的位移。
2.平均速度:(1)物理意义:平均速度反映物体在某段时间内运动的_____快慢,能_____地描述物体运动的快慢。(2)概念:运动物体在_________内的位移与发生这段位移所用时间的比值。(3)公式:v= 。(4)矢标性:是矢量,方向与Δt时间内发生的________的方向相同。
3.瞬时速度与速率:任务驱动　我国的高速公路通车里程已经成为世界第一,如图所示,高速公路上的标志牌上的数字是瞬时速度还是平均速度?
(1)物理意义:瞬时速度反映的是物体在某一时刻(或经过某一位置)时运动的快慢,能_____地描述物体运动的快慢。(2)概念:运动物体在_________或经过_________的速度。(3)匀速直线运动:_________保持不变的运动,在匀速直线运动中,平均速度与瞬时速度_____。(4)速率:瞬时速度的_____。
4.速度-时间图像:(1)物理意义:_____随_____变化的规律。(2)通过图像可以得到的信息:①_______________。②_______________。
主题一　速度【生活情境】图1、2中汽车和自行车都在平直公路上沿同一方向单向行驶,假设自行车在30 min内行驶8 km;汽车在30 min内行驶50 km。图3百米比赛中,假设运动员甲用时12.8 s,运动员乙用时 13.5 s。
【问题探究】(1)自行车和汽车哪个运动得快?运动员甲和运动员乙哪个跑得快?
提示:汽车运动得快,相同时间内位移大。运动员甲跑得快,通过相同位移所需时间短。
(2)汽车和运动员甲哪个运动得快?如何进行比较?提示:对于汽车和运动员甲,通过比较两者单位时间内的位移,可比较运动的快慢。汽车: ≈27.8 m/s。运动员甲: ≈7.8 m/s。所以汽车运动得快。
【结论生成】1.矢量性:速度是矢量,既有大小又有方向,速度的大小在数值上等于单位时间内物体位移的大小,方向即物体的运动方向。2.物理意义:速度是描述物体运动快慢的物理量,也叫物体位置的变化率,速度越大,表示物体运动得越快,其位置变化得也就越快。
【典例示范】一个质点在x轴上运动,其位置坐标如表。
(1)该质点在2 s内的速度大小是多少?方向如何?(2)该质点在第5 s内的速度大小是多少?方向如何?
【解析】(1)由表可知:t=0时刻质点的位置坐标为x0=2 m,t=2 s 时刻质点的位置坐标为x2=-4 m,所以2 s内质点的位移Δx=x2-x0=-4 m-2 m=-6 m。v1= =-3 m/s,方向沿x轴负方向。(2)第5 s内的位移就是从第4 s末到5 s末的位移,第4 s末的位置坐标x4=-7 m,第5 s末的位置坐标x5=6 m,所以Δx′=x5-x4=6 m-(-7 m)=13 m,v2= 13 m/s,方向沿x轴正方向。答案:(1)3 m/s　沿x轴负方向　(2)13 m/s　 沿x轴正方向
【素养训练】1.(多选)关于物体运动快慢的比较,以下判断正确的是(　　)A.物体在运动中所用的时间越少,速度就越大B.通过的位移越长,则速度就越大C.通过相同的位移所用的时间越多,速度就越小D.速度越大的物体,运动得越快【解析】选C、D。由速度公式v= 可知,物体速度的大小由位移和时间共同决定,所以A、B错误,C正确;速度是描述物体运动快慢的物理量,D正确。
2.一物体沿直线从A匀速运动到B,用时2.5 s,则:
(1)求物体从A运动到B的位移。(2)求物体匀速运动的速度。【解析】(1)物体从A运动到B时,x=(-2) m-3 m=-5 m,位移方向沿x轴负方向。(2)由速度定义式:v= =-2 m/s,方向沿x轴负方向。答案:(1)5 m,沿x轴负方向　(2)2 m/s,沿x轴负方向
【补偿训练】　　(多选)甲、乙两质点在同一直线上匀速运动,取向右为正方向,甲质点的速度为2 m/s,乙质点的速度为-4 m/s,则可知(　　)A.乙质点的速度大于甲质点的速度B.因为2>-4,所以甲质点的速度大于乙质点的速度C.这里正、负号的意义是表示运动的方向D.若甲、乙两质点同时由同一点出发,则10 s时,甲、乙两质点相距60 m
【解析】选A、C、D。速度是矢量,其正、负号表示的是方向,不表示大小,所以A、C正确,B错误;两质点向相反的方向运动,10 s时甲的位移为20 m,乙的位移为-40 m,所以两质点相距60 m,D正确。
主题二　平均速度和瞬时速度【生活情境】在国外,一位女士由于驾车超速而被警察拦住,警察走过来对她说:“太太,您刚才的车速是100 km/h,超过限速80 km/h的规定!”这位女士反驳说:“不可能!我才开了7分钟,还不到一个小时,怎么可能走了100 km呢?”“太太,我的意思是,如果您继续像刚才那样开车,在下一个小时内,您将驶过100 km。”女士笑了,“这不会,因为再走20 km,我就到家了,根本不需要开100 km。”
【问题探究】(1)从物理学角度看,这位女士没有认清哪个物理概念?提示:由题意可知,超速应是任意时刻超过100 km/h,故该女士没有认清瞬时速度的概念。(2)平均速度和瞬时速度有什么不同?提示:平均速度反映物体在某段时间内运动的平均快慢。而瞬时速度是指物体在某一时刻或某一位置上的速度。
【结论生成】　平均速度、瞬时速度、平均速率和速率的比较
【典例示范】(多选)如图所示,某赛车手在一次野外训练中,先利用地图计算出出发地A和目的地B的直线距离为9 km,实际从A运动到B用时5 min,赛车上的里程表指示的里程数值增加了15 km,当他经过某路标C时,车内速度计指示的示数为150 km/h,那么可以确定的是(　　)A.整个过程中赛车的平均速度为180 km/hB.整个过程中赛车的平均速度为108 km/hC.赛车经过路标C时的瞬时速率为150 km/hD.赛车经过路标C时速度方向为由A指向B
【解析】选B、C。平均速度等于位移与时间的比值,即v= =108 km/h,故A错误、B正确;车内速度计指示的示数为150 km/h,只有大小,没有方向,为瞬时速率,即赛车经过路标C时的瞬时速度的大小,故C正确; 赛车经过路标C时速度方向为轨迹在C点的切线方向,故D错误。
【误区警示】认识平均速度的四个误区误区1:平均速度即物体速度的平均值。平均速度是运动物体的总位移与总时间的比值,不是速度的平均值。误区2:平均速度的方向与物体运动方向相同。平均速度的方向与位移方向相同,与运动方向不一定相同,但瞬时速度的方向一定与运动方向相同。误区3:平均速度的大小由瞬时速度大小决定。平均速度与瞬时速度的大小没有必然联系,瞬时速度大的物体,平均速度不一定大。误区4:平均速度的大小即平均速率。平均速率是运动物体的路程与所用时间的比值,与平均速度大小是两个完全不同的概念,由于一般情况下物体运动的路程不小于位移大小,所以平均速率一般也不小于平均速度的大小,只有当物体做单向直线运动时,二者大小才相等。
【素养训练】(多选)下列所说的速度中,哪些是瞬时速度(　　)A.百米赛跑的运动员以9.5 m/s的速度冲过终点线B.济南西到杭州的G51次列车在沪杭高速段速度由原来的350 km/h减至300 km/hC.返回地面的太空舱以8 m/s的速度落入太平洋D.由于堵车,在隧道内的车速仅为1.2 m/s
【解析】选A、C。9.5 m/s是运动员冲线瞬间的速度,8 m/s是太空舱落入太平洋瞬间的速度,对应的都是一个时刻,都是瞬时速度;350 km/h、300 km/h、1.2 m/s说的都是行程中的平均速度。故A、C正确。
【补偿训练】　　2018年3月16日～18日,以“绿色出行　安全交通”为主题的第12届山东国际电动车新能源汽车展览会在济南国际会展中心隆重举行。某新能源汽车在平直的公路上启动后在第10 s末速度表的指针指在如图所示的位置,前10 s内汽车运动的距离为150 m。下列说法中正确的是(　　)A.第10 s末汽车的瞬时速度大小是70 m/sB.第10 s末汽车的瞬时速度大小是70 km/hC.第10 s内汽车的平均速度大小是70 m/sD.前10 s内汽车的平均速度大小是35 m/s
【解析】选B。汽车的速度表每时每刻都在变化,故速度表显示的是瞬时速度;汽车在10 s内通过的位移与所用时间10 s的比值,就是汽车在10 s内的平均速度。汽车速度表指示的是瞬时速度,故图中所示为10 s末的瞬时速度;故第10 s末汽车的瞬时速度大小是70 km/h;故A错误,B正确;由于不知道第10 s内的运动位移,故无法确定第10 s内的平均速度;故C错误;前10 s的平均速度v= =15 m/s; 故D错误;故选B。