高中物理3 位置变化快慢的描述——速度评课ppt课件

这是一份高中物理3 位置变化快慢的描述——速度评课ppt课件，文件包含人教版高中物理必修第一册第一章第3节第1课时速度课件ppt、人教版高中物理必修第一册第一章第3节第1课时速度学案docx等2份课件配套教学资源，其中PPT共60页， 欢迎下载使用。
1．理解速度的概念，知道速度的方向即物体的运动方向。2．能区别平均速度和瞬时速度，并能进行相应的计算。知道速度和速率的区别与联系，能在生活中正确使用速度和速率。3．理解速度－时间图像，能从v-t图像中分析速度及其变化。
1．物理意义：表示物体运动______的物理量。2．定义：______与发生这段位移所用______之比。3．定义式：v＝_____。
探究重构·关键能力达成
4．单位：在国际单位制中，速度的单位是________，符号是m/s或m·s-1。常用单位还有千米每时(km/h或km·h-1)、厘米每秒(cm/s或cm·s-1)等。注意：(1)1 m/s＝_____ km/h，(2)1 m/s＝______ cm/s。5．矢量性：速度是______，方向与时间Δt内的位移Δx的方向______。
小明、小红和小兵由家到学校选择了3条不同的路径，所用时间如图所示。三人同时出发。
问题1　小明、小红和小兵在运动过程中哪个物理量是相同的？谁更“快”到达学校？
问题2　对于问题1中的这个“快”是怎么比较的？可以用哪个物理量来表示？
提示：通过相同的位移，小红所用的时间少；平均速度。
问题3　能说小红在任何时刻的速度都大于小明和小兵的速度吗？
问题4　比较两个速度是否相同时，为什么既要比较其大小是否相等，又要比较其方向是否相同？
提示：因为速度是矢量。
2．速度是矢量(1)速度既有大小，又有方向，是矢量。瞬时速度的方向就是物体此时刻的运动方向。(2)比较两个速度是否相同时，既要比较其大小是否相等，又要比较其方向是否相同。3．路程与速度的关系(1)物体在某一阶段的路程为零时，速度一定为零。(2)物体在某一阶段的路程不为零时，由于位移可能为零，也可能不为零，所以物体的速度可能为零，也可能不为零。
【典例1】　(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．这里正负号的物理意义是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末甲、乙两质点相距60 m
ACD　[速度是矢量，其正负表示质点的运动方向，速度大小的比较应比较其绝对值的大小，A、C对；甲的速度大小为2 m/s，小于乙的速度大小4 m/s，正负号表示甲、乙两质点在同一直线上沿相反方向运动，B错；10 s内甲运动了20 m，乙运动了40 m，因为甲、乙同时由同一点沿相反方向运动，故10 s末甲、乙相距60 m，D对。]
知识点二　平均速度和瞬时速度
2．瞬时速度(1)物理意义：描述物体在________运动的快慢及方向。(2)速率：瞬时速度的______。(3)矢量性：瞬时速度是矢量，其方向与物体的______方向相同。3．匀速直线运动：指__________保持不变的运动。
4．测量纸带的平均速度和瞬时速度(1)根据纸带计算平均速度，如图所示是打点计时器打出的一条纸带示意图。测出D、G间的位移Δx和所用时间Δt，利用v＝____计算平均速度。
一辆汽车沿直线行驶，从出发地到目的地用时2.0 h，行程120 km，所以它的速度为60 km/h。某时刻，它的速度计显示为35 km/h。
问题1　上面提到的两个速度为什么会不同？有什么区别？
提示：60 km/h是行驶全程的平均速度，35 km/h是相应时刻的瞬时速度。
问题2　测量瞬时速度的思路是什么？
问题3　能准确测量瞬时速度吗？
问题4　平均速度和瞬时速度分别反映了什么？
提示：前者反映了汽车在全程的运动快慢，后者反映了汽车在某一瞬间的运动快慢。
1．平均速度和瞬时速度的区别与联系
角度1　平均速度和瞬时速度的辨析【典例2】　(多选)下列说法正确的是(　　)A．小球第3 s末的速度为6 m/s，这里是指平均速度B．汽车从甲站行驶到乙站的速度是20 m/s，这里是指瞬时速度C．“复兴号”动车组列车速度计显示的速度为 350 km/h，这里的速度是指瞬时速度D．为了解决偏远地区的配送问题，某快递公司采取“无人机快递”，无人机从某一投递站带着快件到达指定位置后又返回该投递站，这一过程中无人机的平均速度为零
CD　[第3 s末的速度是指瞬时速度，故A错误；汽车从甲站行驶到乙站的速度为平均速度，故B错误；速度计显示的速度为瞬时速度，故C正确；无人机回到了原位置，位移为零，故平均速度为零，故D正确。]
角度2　平均速度与瞬时速度的计算【典例3】　如图所示，某质点沿边长AB＝3 m、BC＝4 m的矩形从A点沿逆时针方向匀速率运动，在5 s内运动了矩形周长的一半到达C点。求：(1)质点的位移和路程；(2)平均速度和平均速率各为多大。
[思路点拨]　(1)求质点的位移和平均速度时必须指明其方向。(2)求同一过程的平均速度和平均速率时对应时间相同，但前者对应质点的位移，后者对应质点的路程。
[答案]　(1)5 m，方向由A指向C　7 m(2)1 m/s，方向由A指向C　1.4 m/s
[母题变式]　上例中，若质点再用2 s时间沿逆时针方向运动回到A点，则质点全程的平均速度和平均速率各为多大？
[跟进训练]2．一辆汽车沿直线从甲地开往乙地，前一半位移内的平均速度为80 km/h，后一半位移内的平均速度是120 km/h，则该汽车全程的平均速度大小是(　　)A．90 km/h　　B．96 km/h　　C．100 km/h 　　D．106 km/h
1．图像的建立：以时间t为____轴，速度v为____轴，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，即得到如图所示的速度－时间(v-t)图像。
知识点三　速度－时间图像的理解及初步应用
2．物理意义：速度－时间(v-t)图像可直观地表示物体速度随______的变化规律。如图所示，从图中可看出物体的速度大小随时间不断变化；速度方向不变，与规定的正方向相同，做直线运动。
物体运动的速度随时间变化的情况可以用图像来直观表示，图甲、乙为两个质点运动的速度－时间图像。
问题1　甲、乙质点分别做什么运动？
问题2　甲、乙质点的初速度分别为多少？
提示：1 m/s；3 m/s。
问题3　甲、乙两质点运动的方向相同吗？
问题4　运动物体的图像是不是物体运动的轨迹？
1．从v-t图像中可获得的信息(1)可以从图像上直接读出某一时刻速度的大小。(2)可以从图像上直接判断速度的方向。若图像位于t轴的上方，表示物体向正方向运动；若图像位于t轴的下方，表示物体向负方向运动，如图中t0后。
(3)可以从图像上直观地看出速度随时间的变化情况。如图所示，a为匀速直线运动的v-t图像，b为加速直线运动的v-t图像，c为减速直线运动的v-t图像。其中匀速直线运动的v-t图像是一条平行于t轴的直线，速度的大小和方向都不随时间变化。
2．截距的意义(1)纵轴上的截距：表示初始时刻物体的瞬时速度。(2)横轴上的截距：表示该时刻物体的速度为零，该时刻前后物体的速度方向相反。3．图线交点的意义：两条图线相交，表示该时刻两物体的瞬时速度相同。
【典例4】　某物体沿一直线运动，其v-t图像如图所示，则下列说法中正确的是(　　)A．第2 s内和第3 s内物体的速度方向相反B．第2 s末物体的速度方向发生变化C．物体先沿正方向运动，在t＝3 s后沿负方向运动D．在3 s～4 s内物体做减速运动
C　[第2 s内和第3 s内物体的速度都是正值，速度方向相同，故A错误；第3 s末物体的速度方向发生变化，由正方向变为负方向，故B错误，C正确；在3 s～4 s内物体沿负方向运动，速度的大小是增加的，故D错误。]
[跟进训练]3．(多选)甲、乙两个物体在同一条直线上运动，它们的速度－时间图像分别如图中直线a、b所示，在t1时刻(　　)A．它们的运动方向相同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
AD　[图线在横轴上方，速度均为正值，表示物体的运动方向均沿正方向，运动方向相同，A正确；由于在初始时刻甲、乙的位置关系未知，所以无法判断在t1时刻甲、乙的位置关系，B错误；在t1时刻，b图线对应的坐标值大，故乙的速度比甲的速度大，C错误，D正确。]
1．关于速度，下列说法中正确(　　)A．速度是表示物体位置变化快慢的物理量，既有大小，又有方向，是矢量B．平均速度就是速度的平均值，它只有大小，没有方向，是标量C．速度大小不变的运动是匀速直线运动D．汽车上的速度计是用来测量汽车平均速度大小的仪器
应用迁移·随堂评估自测
A　[速度是表示物体位置变化快慢的物理量，既有大小，又有方向，是矢量，故A正确；平均速度不一定就是速度的平均值，它既有大小又有方向，是矢量，故B错误；速度大小及方向不变的运动才是匀速直线运动，故C错误；汽车上的速度计是用来测量汽车瞬时速度大小的仪器，故D错误。]
2．以往公路上用单点测速仪测车速，个别司机由于熟知测速点的位置，在通过测速点时通过刹车以降低车速来逃避处罚，但这样很容易造成追尾事故，所以有些地方已开始采用区间测速，下列说法正确的是(　　)
A．区间测速测的是汽车的瞬时速率B．区间测速测的是汽车的平均速率C．图中限速值70 km/h指的是平均速度D．图中是指汽车在任何时候瞬时速率都不能超过图中数值
B　[区间测速测的是汽车的平均速率，题图中是指汽车在区间测速过程的平均速率不能超过题图中数值，故A、D错误，B正确；题图中限速值70 km/h指的是平均速率，故C错误。]
回归本节知识，自我完成以下问题：1．怎样比较物体运动的快慢？
2．平均速度和瞬时速度有何区别与联系？
3．图像能直观地描述物体的速度变化情况，你能在如图所示的图像中获取哪些信息？
提示：物体的初速度，物体运动的速度先均匀减小，t0时刻速度为零，后反向均匀增加。
课时分层作业(四)　速度
D　[在时间间隔Δt较小的情况下，平均速度能比较精确地描述物体运动的快慢程度，Δt越小，描述越精确，这里利用的是极限法，故D正确。]
2．(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，甲的速度为2 m/s，乙的速度为 －4 m/s，则可知(　　)A．乙的速度大于甲的速度B．因为＋2＞－4，所以甲的速度大于乙的速度C．这里正、负号的物理意义是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、乙相距60 m
ACD　[速度是矢量，其正、负号表示质点的运动方向，故A、C正确，B错误；甲、乙两质点在同一直线上向相反方向运动，10 s内甲运动了20 m，乙运动了40 m，故10 s后甲、乙相距60 m，D正确。]
3．(多选)关于速度与速率，下列说法正确的是(　　)A．瞬时速度的大小叫作速率，平均速度的大小叫作平均速率B．速度是表示物体运动快慢的物理量，既有大小，又有方向，是矢量C．运动物体在某一时刻或某一位置的速度，叫作瞬时速度，它是矢量D．汽车上的速度计是用来测量汽车的速率的仪器
BCD　[瞬时速度的大小叫作速率，平均速度的大小等于位移的大小与时间的比值，平均速率等于路程与时间的比值，而位移的大小并不表示路程，所以平均速度的大小不是平均速率，故A错误；速度是表示物体运动快慢的物理量，既有大小，又有方向，是矢量，故B正确；运动物体在某一时刻或某一位置的速度，叫作瞬时速度，它是矢量，故C正确；汽车上的速度计是用来测量汽车的速率的仪器，故D正确。]
题组二　平均速度和瞬时速度4．下面选项中的速度表示平均速度的是(　　)A．小球第5 s末的速度是6 m/sB．子弹出枪口的速度是620 m/sC．汽车从甲站行驶到乙站的速度是60 km/hD．汽车通过某一站牌时的速度是72 km/h
C　[小球第5 s末的速度是6 m/s，是指瞬时速度，A错误；子弹出枪口的速度是620 m/s，是指瞬时速度，B错误；汽车从甲站行驶到乙站的速度是60 km/h，是指平均速度，C正确；汽车通过某一站牌时的速度是72 km/h，是指瞬时速度，D错误。]
5．运动员在百米赛跑中，测得其在70 m处的速度是9 m/s，10 s末到达终点时的速度是10.2 m/s，则运动员在全程的平均速度是(　　)A．10 m/s　　　B．9.6 m/s　　　C．9 m/s 　　　D．5.1 m/s
题组三　速度－时间图像6．(多选)如图是A、B两物体运动的速度－时间图像，则下列说法正确的是(　　)A．物体A以10 m/s的速度匀速直线运动B．物体B第1 s内以5 m/s的速度与A同向运动，第3 s内以5 m/s的速度与A反向运动C．物体B在最初3 s内位移是10 mD．物体B在最初3 s内路程是10 m
ABD　[由题图可知，A物体做匀速直线运动，速度大小为10 m/s，A正确；B物体在第1 s内朝正方向做匀速直线运动，第2 s内静止，第3 s内朝负方向做匀速直线运动，由于B物体第1 s内与第3 s内运动的速率相同，在第3 s末，B物体回到出发点，位移刚好为零，但路程是往复运动轨迹长度s＝vt＝5×2 m＝10 m，B、D正确，C错误。]
7．(多选)如图所示为某质点运动的速度－时间图像，下列有关质点运动情况的判断正确的是(　　)A．0～t1时间内速度逐渐增大，质点做加速直线运动B．t1～t2时间内速度逐渐减小，质点做减速直线运动C．t2～t3时间内速度为负，质点做加速直线运动D．t3～t4时间内速度为负，质点做减速直线运动
ABCD　[0～t1时间内速度逐渐增大，速度为正，质点做加速直线运动，A对；t1～t2时间内速度逐渐减小，速度为正，质点做减速直线运动，B对；t2～t3时间内速度为负，速度逐渐增大，质点做加速直线运动，C对；t3～t4时间内速度为负，速度逐渐减小，质点做减速直线运动，D对。]
8．(多选)做直线运动的物体，其v-t图像如图所示，下列判断正确的是(　　)A．物体在1 s末改变运动方向B．物体在前3 s内运动方向不变C．物体在3 s末运动方向改变D．物体在2 s时的速度大小为2 m/s
BCD　[前3 s内物体的速度方向均为正，运动方向没有改变，A错误，B正确；由题图可知物体在3 s末后速度为负，则说明物体改变了运动方向，C正确；从题图中可以看出，物体在2 s时的速度大小为2 m/s，D正确。]
9．如图为某运动场400 m标准跑道的平面图，所有径赛的终点线相同，下列关于各类径赛说法正确的是(　　)A．100 m比赛时，冠军运动员的平均速度最大B．400 m比赛每位运动员的位移大小为400 mC．4×100比赛中最后一棒运动员的位移大小为100 mD．高水平运动员400 m比赛的平均速度有可能大于其他运动员200 m比赛的平均速度
12．随着火车不断提速，普通列车的速度达到了v1＝180 km/h。为确保安全，在铁路与公路交叉的道口处装有自动信号灯。当列车还有一段距离才到达公路道口时，道口会亮出红灯，警告未越过停车线的汽车迅速制动，已越过停车线的汽车赶快通过。如果汽车通过道口的速度v0＝36 km/h，停车线距道口拦木的距离s0＝5 m，道口宽度s＝26 m，汽车长l＝15 m(如图所示)，把火车和汽车的运动都看成匀速直线运动。问：列车离道口的距离L至少为多少时亮红灯，才能确保已越过停车线的汽车安全驶过道口？