高中物理3 位置变化快慢的描述——速度教学课件ppt
展开理解速度的物理意义,特别是理解速度是矢量,知道速度的方向即物体的运动方向
能区分平均速度和瞬时速度,知道速率的概念
会用平均速度公式进行相关的计算
一 .速度1.定义: 位移 运动快慢2.矢量性: 运动的方向二.平均速度和瞬时速度1.平均速度: 平均 粗略2.瞬时速度: 时刻 精确 速率3.匀速直线运动: 瞬时速度
自行车和汽车都在平直公路上沿同一方向单向行驶,自行车在30 min内行驶8 km;汽车在30 min内行驶50 km;百米比赛中,运动员甲用时10 s,运动员乙用时13.5 s.(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?(2)汽车和运动员甲哪个运动得快?如何进行比较的?
(2)对于汽车和运动员甲,比较两物体单位时间内的位移
(1) 汽车运动得快,相同时间内位移大. 运动员甲运动得快,通过相同位移所需时间短.
比较快慢:相同的时间看距离,相等的距离看时间
1.定义式: 其中:Δx是位移,不是路程.说明:这里的定义方法是比值定义法.比值定义法是高中常见的一种定义物理量的方法,被定义的物理量不是由其它两个量决定,即不能说 v 与Δx 成正比,与Δt 成反比.
2.方向:速度是 量,速度的方向就是物体 .注意:(1)当比较两个速度是否相同时,既要比较大小是否相等又要比较其方向是否相同.(2)分析物体的运动速度时不可只关注速度的大小,也要注意确定速度的方向.
二 . 平均速度和瞬时速度
某同学百米比赛用时12 s,前2 s内的位移为12 m,第2个2 s内位移为14 m,第3个2 s内位移为16 m,第4个2 s内位移为19 m,第5个2 s内位移为20 m,第6个2 s内位移为19 m.(1)请计算上述6个时间间隔内的平均速度,并说明哪段时间运动得最快?(2)通过以上数据,你能知道这个同学的“起跑速度”、“冲刺速度”以及 “最大速度”吗?
(1) 第1个2s内:
第5个2 s内运动的最快
1.平均速度(1)定义:在某段时间内物体的 与发生这段位移所用 的比值,公式(2)意义:表示物体在某段时间或 内运动的平均快慢程度.(3)矢量性:平均速度的方向与Δt时间内发生的 相同.(4)平均速度只能粗略地反映物体运动的快慢.
2.瞬时速度(1)定义:当 时,就可以用v= 表示物体在t 时刻的 速度.(2)意义:表示运动物体在 的速度.(3)瞬时速度的方向就是该时刻物体 .瞬时速度的大小叫 .(4)瞬时速度可以 描述物体在某一时刻(或某一位置)的运动快慢.3.匀速直线运动:平均速度与瞬时速度 .
某一时刻(或经过某一位置时)
三 . 平均速度、平均速率和速率
物体在某段时间内一直运动,它的平均速度可能等于零吗?平均速率呢?请举例说明.
比如:某人绕操场跑一圈的过程,位移等于零,则平均速度等于零但是路程不等于零,则平均速率就不等于零
平均速度可能为0,平均速率不为零
1.平均速度:在某段时间内的 与发生这段位移所用时间的比值,其表达式为平均速度= 2.平均速率: 与时间的比值,即平均速率= .3.速率:瞬时速度的 .
当物体做单向直线运动时平均速度就是平均速率吗?
答案:当物体做单向直线运动时平均速度的大小等于平均 速率,但是平均速度是矢量,而平均速率是标量, 所以不能说平均速度就是平均速率.
例1:关于速度的定义式 ,以下叙述正确的是 ( )A.物体做匀速直线运动时,速度v 与运动的位移Δx 成正比,与运 动时间Δt 成反比B.速度v 的大小与运动的位移Δx 和时间Δt 都无关C.此速度定义式适用于任何运动D.速度是表示物体运动快慢及 方向的物理量
速度的定义式,适用于任何运动
此式只说明速度可用位移Δx 除以时间Δt 来获得,并不是说v 与Δx成正比,与Δt 成反比,
速度是一个矢量:大小表示物体运动的快慢,方向表示物体的运动方向,
例2:小蒙骑自行车由静止沿直线运动,他在第1 s内、第2 s内、第3 s内、第4 s内通过的位移分别为1 m、2 m、3 m、4 m,则( )A.他4 s末的瞬时速度为4 m/sB.他第2 s内的平均速度为1.5 m/sC.他4 s内的平均速度为2.5 m/sD.他1 s末的速度为1 m/s
自行车速度是逐渐增大的,无法确定它的瞬时速度,只能求出平均速度
下列关于瞬时速度的说法中正确 的是( )A.瞬时速度可以精确地描述物体 做变速运动的快慢,但不能反 映物体运动的方向B.瞬时速度等于运动的物体在一 段非常短的时间内的平均速度C.瞬时速度的方向与位移的方向 相同D.某物体在某段时间内的瞬时速度 都为零,则该物体在这段时间内 静止
瞬时速度是为了精确描述物体运动的快慢和方向而引入的物理量
平均速度:与时间间隔相对应的物理量瞬时速度:与时刻相对应的物理量
例3:一物体以v1=4 m/s的速度向东运动了5 s后到达A点,在A点停了5 s后又以v2=6 m/s的速度沿原路返回,运动了5 s后到达B点,求物体在全程的平均速度和平均速率.
速度:物体的位移与发生这个位移所用时间的比值,是矢量
速率:瞬时速度的大小叫速率,是标量
瞬时速度:质点在某一时刻或某一位置的速度,与时刻或位置相对应;瞬时速度的方向即那一时刻质点运动的方向;它能精确地描述运动的快慢
注意:因为位移大小与路程一般不相等,故平均速度的大小一般不等于平均速率
1.(速度)关于速度的说法,下列各项中正确的是( )A.速度是描述物体运动快慢的 物理量,速度大表示物体运 动得快B.速度描述物体的位置变化快 慢,速度大表示物体位置变化大C.速度越大,位置变化越快, 位移也就越大D.瞬时速度的大小通常叫做速率, 速度是矢量,速率是标量
速度:描述物体运动快慢的物理量表示位置随时间变化的快慢
位移大小取决于速度和时间
2.(平均速度与瞬时速度)为了使公路交通有序、安全,路旁立了许多交通标志.如图所示,甲图是限速标志,表示允许行驶的最大速度是80 km/h;乙图是路线指示标志,表示到杭州还有100 km.上述两个数据的物理意义是( )A.80 km/h是平均速度, 100 km是位移B.80 km/h是平均速度, 100 km是路程C.80 km/h是瞬时速度, 100 km是位移D.80 km/h是瞬时速度, 100 km是路程
较远距离的公路是有弯的,是指路程
在某路段或路口限定最高时速,是指任一时刻都不能超过该速度,是瞬时速度
3.(平均速度与平均速率)三个质点A、B、C 同时从N点出发,同时到达M 点,三质点的运动轨迹如图所示,下列说法正确的是( )A.三个质点从N 到M 的平均速度 相同B.B质点从N 到M 的平均速度方向 与任意时刻瞬时速度方向相同C.到达M 点的瞬时速度一定是A 的最大D.三个质点从N 到M 的 平均速率相同
三个质点:路程不相同,时间相同,平均速率不相同
相同的时间内的位移相同,平均速度相同
直线运动,速度方向不变
4.(平均速度与平均速率的计算)汽车以36 km/h的速度从甲地 做匀速直线运动,行驶了30 km到达了乙地,如果汽车从乙地 返回仍做匀速直线运动以72 km/h的速度行驶了20 km到达了丙 地,那么汽车全程的平均速度和平均速率分别为多少?
汽车全程的路程: s=x1+x2=30 km+20 km=50 km
全程的位移大小为:x = x1-x2=30 km-20 km=10 km
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