高中物理人教版 (2019)必修 第一册3 位置变化快慢的描述——速度备课ppt课件

这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第一册3 位置变化快慢的描述——速度备课ppt课件，共60页。PPT课件主要包含了课前自主预习，米每秒，物体运动，微思考，平均速度和瞬时速度，某时刻，某一位置，瞬时速度，平均速度，速度－时间图像等内容，欢迎下载使用。

5．方向：速度是矢量．速度的方向就是____________的方向．
路程等于0，速度一定等于0吗？路程不等于0，速度一定也不等于0吗？【答案】路程等于0，则物体静止，位移为0，速度为0；路程不等于0，位移也有可能等于0，如绕操场运动一周，路程不为0，但位移为0，速度为0.
(多选)甲、乙两质点在同一直线上做匀速运动，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，则下列说法正确的是(　　)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．这里速度的正、负表示质点的运动方向D．若甲、乙两质点同时由同一点出发，则10 s后甲、乙两质点相距60 m
【答案】ACD【解析】速度是矢量，其正、负表示质点的运动方向，故A、C正确，B错误；甲、乙两个质点在同一直线上沿相反方向运动，10 s内甲运动了20 m，乙运动了40 m，若两质点同时由同一点出发，则10 s后甲、乙两质点相距60 m，D正确．
物体的平均速度为0，瞬时速度一定为0吗？为什么？【答案】不一定．物体的平均速度为0，说明物体的位移为0，此时物体可能是静止，瞬时速度为0，也可能是又运动回到了出发点，瞬时速度不一定为0.
“凌晨1时45分，‘利奇马’在浙江省温岭市沿海登陆，登陆时中心附近最大风力为16级(52 m/s)，中心最低气压为930百帕．将以每小时15千米左右的速度向偏北方向移动……”这段报道中提到的“52 m/s”“每小时15千米”是平均速度还是瞬时速度？【答案】52 m/s是瞬时最大风速，是瞬时速度；“每小时15千米”描述的是台风移动的平均快慢，是平均速度．
测量平均速度和瞬时速度
为测定某轿车在平直路面上行驶的速度，小明同学利用数码相机拍摄了一张在同一张底片上多次曝光的照片，如图所示．已知拍摄时间间隔设定为1 s，轿车车身长为3.6 m.
①轿车在AC段做________运动．这段时间内的速度大小为________m/s.②轿车在CE段做________运动．CD、DE两段相比较，轿车通过________段的平均速度大，此段的平均速度等于________．
【答案】①匀速　9　②减速　CD　6.3 m/s
1．物理意义：直观表示物体运动的________随______变化的情况．它不是物体运动的轨迹．
2．v-t图像的画法：用横轴表示__________，纵轴表示________，建立直角坐标系．根据测量的数据在坐标系中描点，然后用平滑的曲线把这些点连接起来，即得到如图所示的v-t图像．
例1　(多选)关于速度的说法，下列正确的是(　　)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．速度描述了物体的位置变化快慢，速度大表示物体位置变化快C．速度越大，位置变化越快，位移也就越大D．以上说法都不正确【答案】AB
1．平均速度与平均速率的比较.
2．瞬时速度与平均速度的比较.
3．注意：速率指瞬时速度的大小．平均速率不是速率的平均值，也不是平均速度的大小．速率可能大于平均速率，也有可能小于或者等于平均速率．
例2　某班同学去部队参加代号为“猎狐”的军事演习，甲、乙两个小分队同时从O点出发，并同时捕“狐”于A点，指挥部在荧光屏上描出两个小分队的行军路径如图所示．则下述说法中正确的是(　　)①两个小分队运动的平均速度相等②甲队的平均速度大于乙队的平均速度③两个小分队运动的平均速率相等④甲队的平均速率大于乙队的平均速率A．①④B．①③C．②④D．②③
【答案】A【解析】根据荧光屏上显示的路径，可知甲、乙两队通过的路程不同，s甲>s乙．但两者的始、末位置都相同，因此其位移大小、方向都相同，即x甲＝x乙．根据平均速度的定义，它等于位移与时间之比，所以甲、乙两队运动的平均速度相同．用运动物体通过的路程与时间之比表示物体运动的快慢，称为平均速率，可见，甲队的平均速率大于乙队的平均速率．
变式2　下列事例中有关速度的说法，正确的是(　　)A．汽车速度计上显示为60 km/h，这是瞬时速度大小B．某高速公路上限速为120 km/h，限制的是平均速度C．某段平直公路上的区间测速器测出直线行驶的汽车的速率为40 km/h，测的是瞬时速度D．子弹以900 km/h的速度击中目标，指的是平均速度【答案】A
【解析】速度计上显示的速度是指汽车在某一时刻或者某一位置的速度大小，为瞬时速度的大小，故A正确；高速公路上限速指的是限制瞬时速度，故B错误；某段平直公路上的区间测速器测出直线行驶的汽车的速率与过程相对应，因此是平均速度，故C错误；子弹以900 km/h的速度击中目标，是指击中目标瞬间的速度，是瞬时速度，故D错误．
变式3　如图是子弹射过扑克牌的一幅照片．已知子弹的平均速度约为900 m/s，子弹的真实长度为2.0 cm.试估算子弹完全穿过扑克牌的时间t.
【答案】8.9×10－5 s
测量纸带的平均速度和瞬时速度
(4)对纸带进行测量时，不要分段测量各段的位移，正确的做法是一次测量完毕(可先统一测量出各个测量点到起始点O之间的距离)．读数时应估读到毫米的下一位．
例3　一打点计时器所用电源频率是50 Hz，如图所示，纸带上的A点先通过计时器，A、B间历时______s，位移为________m，这段时间内纸带运动的平均速度是______m/s，AD段内的平均速度为________m/s.
【答案】0.04　0.028　0.70　0.76
变式4　用气垫导轨和数字计时器更能精确地测量物体的瞬时速度．如图为气垫导轨的示意图，滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门，配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间为Δt1＝0.29 s，通过第二个光电门的时间Δt2＝0.11 s．已知遮光板的宽度为3.0 cm，分别求滑块通过第一个光电门和第二个光电门的速度大小．
【答案】0.10 m/s　0.27 m/s
1．由x-t图像分析物体的运动．(1)速度：等于图像的斜率，斜率大小表示速度大小，正负表示方向．如图甲所示，a、b表示匀速直线运动，c表示静止．(2)初始位置：图像的纵截距．(3)交点的含义：表示物体相遇．
x-t图像和v-t图像
(4)注意：x-t图像只用来描述直线运动．
2．由v-t图像表示速度的变化规律．(1)由图乙能看出每一时刻对应的瞬时速度．速度为正值沿正方向运动，速度为负值则沿负方向运动．(2)图乙中水平线表示匀速运动，如1,2；斜线表示变速运动，如3,4,5.(3)截距：v-t图像在纵轴上的截距表示初始时刻物体的瞬时速度．(4)图线交点：交点表示两物体此时的瞬时速度相同．
例4　(多选)如图所示，直线a和曲线b分别是在平直公路上行驶的汽车a和b的位移—时间(x-t)图线．由图可知(　　)A．在t1时刻，a车追上b车B．在t2时刻，a、b两车运动方向相反C．在t1到t2这段时间内，b车的速率先减小后增大D．在t1到t2这段时间内，b车的速率一直比a车的大
【答案】BC【解析】由题图可知，t1时刻b车速度大于a车速度，故t1时刻应是b车追上a车，A错误；t2时刻，b车图线斜率小于0，即b车沿负方向运动，而a车图线斜率始终大于0，即a车一直沿正方向运动，B正确；在t1～t2时间内b车图线各点切线斜率的绝对值先减小后增大，即b车的速率先减小后增大，C正确；在b车图线的顶点切线水平、斜率为0，即此时b车的瞬时速度为0，D错误．
变式5　(多选)如图所示，A、B两物体从同一地点开始运动，由A、B两物体的位移－时间图像可知下列说法中正确的是(　　)A．A、B两物体同时从同一位置向同一方向运动B．A、B两物体自同一位置向同一方向运动，B比A晚出发2 sC．A、B两物体速度大小均为10 m/sD．A、B两物体在A物体出发后4 s、距出发点20 m处相遇
【答案】BD【解析】两物体在同一地点、沿同一方向运动，但是B物体比A物体晚出发2 s，A错误，B正确；A物体的速度为5 m/s，B物体的速度为10 m/s，C错误；4 s时两物体的位移都是20 m，表示两物体相遇，D正确．
所谓区间测速是在同一路段上布设两个相邻的监控站，基于车辆通过前后两个监控点的时间来计算车辆在行驶路段上的平均速度，并依据该路段上的限速标准判定车辆是否超速违章，同时在LED大屏进行交通违法车辆信息的实时发布，以对违法车辆进行告知及警示更多的车辆．以往的单点测速，在司机熟知测速点的情况下，可以通过刹车降低车速逃避处罚，很容易造成追尾事故．而区间测速采取计算平均车速的方法来检测车辆是否超速，堵住了司机投机取巧的漏洞，更加科学合理．
例5　(多选)如图所示为某地区区间测速示意图，有关区间测速和单点测速说法正确的是(　　)A．单点测速测的是汽车的瞬时速率B．单点测速测的是汽车的平均速率C．区间测速测的是汽车的瞬时速率D．区间测速测的是汽车的平均速率
【答案】AD【解析】单点测速是汽车通过该点的瞬时速率，区间测速则是汽车通过这个区间的平均速率．
1．2022年1月6日，小陈乘坐D3111号列车从宁波8点49分出发，于9点43分到达台州西站，小陈注意到经过三门站站牌时车厢过道显示屏显示速度为200 km/h，下列说法正确的是(　　)A．8点49分指的是时间间隔B．题中200 km/h指的是平均速度C．以小陈为参考系，三门站站牌是静止的D．研究列车从宁波到台州西轨迹时可以把它当作质点来研究【答案】D
【解析】8点49分指的是时刻，A错误；题中200 km/h指的是瞬时速度， B错误；以小陈为参考系，三门站站牌是运动的，C错误；研究列车从宁波到台州轨迹时，列车的形状和大小不影响问题的研究，故可以把它当作质点来研究，D正确．
2.2022年冬奥会在北京举办，其中滑雪运动深受人们喜爱．如图为一户外滑雪爱好者的运动线路示意图，该滑雪爱好者从起点A经B点，最终到达C点，历时15分钟，下列说法中正确的是(　　)A．“15分钟”指的是时刻B．图中的A、C间直线距离表示滑雪爱好者的位移大小C．路线ABC总长度与滑雪爱好者所用时间之比等于他的平均速度D．研究滑雪爱好者在图中B点转弯的动作时，可以把他看成质点
【答案】B【解析】“15分钟”指的是时间，A错误；图中的A、C间直线距离表示滑雪爱好者位移的大小，B正确；路线ABC总长度与滑雪爱好者所用时间之比等于他的平均速率，C错误；研究动作姿态时不能把滑雪爱好者看作质点，D错误．
3．有关瞬时速度、平均速度、平均速率的说法正确的是(　　)A．瞬时速度是物体在某一时刻或某一位置时的速度B．物体做匀速直线运动的平均速度与任何时刻的瞬时速度只是大小相等，方向不一定相同C．做变速运动的物体，平均速率就是平均速度的大小D．变速运动的物体，平均速度就是物体通过的路程与所用时间的比值【答案】A
【解析】瞬时速度表示某一时刻或某一位置的速度，故A正确；匀速直线运动是速度不变的运动，故其平均速度与任何时刻的瞬时速度的大小和方向都相同，故B错误；平均速率为路程与时间的比值，平均速度为位移与时间的比值，因物体做变速运动的位移大小不一定与路程相等，则平均速率不一定是平均速度的大小，故C、D错误．
4．甲、乙两辆汽车在一条平直公路上行驶，它们运动的v-t图像如图所示，以下说法正确的是(　　)A．甲车从静止开始运动B．甲车t1～t2时间内静止C．乙车做速度增大的加速运动D．甲车在t2时刻运动方向改变
【答案】C【解析】甲车的初速度为v0，t1～t2时间内以v1匀速运动，t2～t3减速，故A、B、D错误；乙车一直做加速运动，C正确．
5．骑自行车的人沿着斜坡下行做变速运动，第1 s内通过1 m，第2 s内通过2 m，第3 s内通过3 m，第4 s内通过4 m．则下列说法正确的是(　　)A．第2 s内的平均速度是2 m/sB．第2 s末的瞬时速度为2 m/sC．前2 s内的平均速度为2 m/sD．前3 s内的平均速度为3 m/s【答案】A
6．在练习使用打点计时器的实验中，一位同学所使用的交变电源的频率为50 Hz，他所打出的一条纸带如图．
(1)打B点的瞬时速度近似为______m/s.
(2)在打点计时器的使用中，关于接通电源和释放纸带的次序，下列说法正确的是______．A．先接通电源，后释放纸带B．先释放纸带，后接通电源C．释放纸带同时接通电源D．先接通电源或先释放纸带都可以【答案】(1)0.95　(2)A