第三节 运动快慢的描述——速度
精确描述物体位置的变化快慢
例: 见板书 分析: 在
过程中:
如果 极小,那么此过程就符合前面所提到 的规律。
精确描述物体位置的变化快慢
即在 极小的情况下,物体的速度来不及变, 即可以视为其在这个过程中做匀直,因此在这 个过程中计算出的平均速度就可以表示在这个 过程中任意时刻的速度,也就是可以表示 、以及它们之间任意时刻的速度。
我们将这样的平均速度称为瞬时速度。
精确描述物体位置的变化快慢
瞬时速度: 运动物体在某一时刻(或某一位置)时的速度。 可以精确的描述物体的运动。 标矢性:瞬时速度是矢量,其方向与物体在这 一瞬间的运动方向相同。
补充概念
平均速率: 1.运动物体的运动路程与所花时间的比值。 2.其可以用于生活中粗略地描述物体的运动快慢。 3.是标量,只有大小没有方向。 速率: 1.物体瞬时速度的大小。 2.是标量,没有方向。体的运动情况
位移-时间图像
位移-时间图像
CD
位移-时间图像
由前面的分析我们可以看出,其实位移-时间 图像就是以相对于同一初始位置的位移和对应 的时间做出的图像,和位置-时间图像是十分 相似的(请同学们自己下去后好好体会)。 位移-时间图像能够描述的信息: 1.描述物体空间位置、运动位移、时刻、时间 之间的对应关系 2.描述物体运动的快慢程度
精确描述物体位置的变化快慢
由前面的分析,我们知道要精确地描述物体的 运动,至少我们要能够知道物体每时每刻的运 动速度。 那么怎样才能求出物体每时每刻的速度呢? 为了解决这个问题,我们得先回忆一下初中所 学的一种特别的运动——匀速直线运动。
精确描述物体位置的变化快慢
匀速直线运动:物体运动速度保持不变的运动。 由其概念结合前面我们所学的平均速度的概念, 我们能够得出什么结论呢? 提示:匀速直线运动的物体在某个过程的平均 速度与其在这个运动过程中的任何一个时刻的 速度有怎样的关系呢? 结论:匀速直线运动中物体的平均速度与其任 意时刻的速度相同。(大小和方向都相同)
粗略描述物体位置的变化快慢
对于刚刚我们解决的问题,仔细分析可以得到: 1.我们计算的速度实际是反映此人应该在这次 运动过程中的位置的平均变化快慢。 2.他在运动的时候还必须有方向性。 3.我们为他想出的解决问题的方案不一定是他 实际的运动情况,也就是我们用这样的方式来 描述此人的运动是不够精确的。
物体位置变化快慢的描述
对于描述物体的位置变化的快慢,我们在物理 学中有两种方法: 1.粗略描述 2.精确描述
粗略描述物体位置的变化快慢
例: 若一个人要从A点沿直线到达B点,已知A、B 两点的距离为10m,要求他在5s内到达,请问 他应该怎么做? 同学们很容易想到,此人应该保持以2m/s的 速度运动,从A向B运动即可。 其实同学们运用的方法就是我们物理学中的平 均速度的计算方法。
有了这个函数表达式,我们就可以在物体 保持运动状态的情况下预测到他在任意时 刻的位置,同时还可以以此得到在任意时 间内的运动位移。
位移-时间图像
位置-时间图像在我们研究直线运动的物体中 是十分方便的,但是当我们用其研究更为复杂 的运动的时候其缺陷也就表现出来了,之后我 们便引入了位移-时间图像。 例:(平抛运动为例)
粗略描述物体位置的变化快慢
平均速度: 描述运动物体的位置的平均变化快慢的物理量。 它只能粗略地描述物体的运动。 表达式: 标矢性:平均速度是矢量,其方向: 1.与物体的运动方向相同 2.与物体的位移方向相同
精确描述物体位置的变化快慢
前面我们知道了利用平均速度可以粗略描述物 体的运动,那么怎样才能精确地描述物体的运 动呢? 如果能知道物体每时每刻的运动情况,那么你 是不是能够精确地描述物体的运动了呢?
精确描述物体位置的变化快慢
接着我们还要感知一个规律: 生活中很多事实情况表明:时间间隔越短,速 度变化就越不明显。 例:汽车启动和刹车,也就是我们生活中所说 的来不及变,其中的本质原因就是物体具有惯 性。
精确描述物体位置的变化快慢
有了前面两条规律: 1.匀速直线运动中物体的平均速度与其运动中 任意时刻的速度相同。 2.在时间间隔极短的情况下物体的速度来不及 变,即认为在这个过程中物体的速度不变。 作为基础我们就可以继续往下研究了:
例题
例题
B
例题
D
例题
AC
例题
AC
例题
C
位置-时间图像
前面我们学习了利用坐标系、质点模型、时间 轴、速度来描述物体的运动,今天我们要介绍 另一种即简洁又直观的方法来描述物体的运动。 ——位置-时间图像。 首先我们前面所建立的运动图所呈现的数据做 一下处理。
位置-时间
由前面的位置-时间图像我们可以得到其函数表 达式:
第一章 运动的描述
第三节 运动快慢的描述——速度
巴东县第三高级中学 作者 谭洋
速度
速度
生活中我们常常用速度一词来描述物体的运动 快慢。而在物理研究中我们常常关注的是物体 的位置变化情况,所以我们在物理学中所提及 的物体的速度指的是物体位置变化的快慢。 由此速度的含义有两个: 1.描述物体运动的快慢 2.描述物体位置变化的快慢
第三节运动快慢的描述——速度
3、速度
(1)定义:位移与发生这段位移所用时间的比值
(2)定义式:v= Δx|Δt ,即速度的大小在数值上 等于单位时间内物体位移的大小 (3)单位:国际单位是m/s,常用单位有km/h、 cm/s等.单位换算关系:1 m/s=3.6 km/h (4)物理意义:描述物体运动快慢的物理量 (5)矢量性:速度是矢量,既有大小,又有方向,方向 为物体运动的方向
A.10-3 s B.10-6 s C.10-9 s D.10-12 s
如图1-3-17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.在时刻t1,a车追上b车 B.在时刻t2,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
一、速度
1、坐标与坐标的变化量
物体沿直线运动,以这条直线为x轴建立直线 坐标系,物体的位置用坐标来表示,物体的位 移就可以通过坐标的变化量Δx=x2-x1来表示, 并且 Δx的大小表示位移的大小,Δx的正、负 表示位移的方向.同样可以用Δt表示时间的变 化量,Δt=t2-t1.
2、比较物体运动快慢的方法
注意 : ( 1)平均速度不是速度的平均值,要依据定义
来计算 (2)只有指明是在哪段位移或哪段时间内,平 均速度才有意义 (3)要注意平均速度与平均速率的区别
2、瞬时速度
(1)定义:运动物体在某一时刻(或某一位置)的 速度.在公式v= Δx|Δt中,Δt越小,运动的描述 越精确.当Δt足够小,趋近于零时,我们把 称做 物体在时刻t的瞬时速度 (2)物理意义:精确地描述物体在各个时刻运 动的快慢
人教版高中物理必修1第一章1第3节运动快慢的描述——速度(共27张PPT)
一辆汽车A沿着直线40s跑了360m,运动员甲沿直线 10s跑了100m,哪一个运动更快呢?它们的 △x 、△ t 均 不相同,怎样比较呢?
汽车A: 36m 09m/s 40s
运动员甲: 10 m0 1m 01m 0/s 1s0 1s
作业2:
甲乙两地相距60Km,一汽车用40Km的平均速度通过
了全程的 1 ,剩余的 2 路程用了2.5h。求:
3
3
(1)此汽车在后 2 路程的平均速度大小;
3
(2)汽车在全过程中的平均速度大小。
作业3
一物体沿一条直线运动,运动的过程中速度的方向始 终不变。全程所用时间为t,若它在前一半时间内的平
⑵△ x 的正、负表示位移的方向。
3.时间的变化量△ t = t2 – t1
A
B
思考与讨论 1.上图中汽车(质点)在向哪个方向运动?正x轴方的向 2.如果上述汽车沿x轴向另外一个方向运动,位移Δ
x是正值还是负值? 负值
问题⒉怎样比较物体运动的快慢呢?
“蜗牛的爬行很慢”,“飞机的飞行很快”,那么,怎样 比较它们运动的快慢程度呢?
练习4:
一物体沿一条直线运动,运动的过程中速度的方向始终 不变。全程的位移为x,若它通过前一半位移的平均速度 为v1,后一半位移的平均速度为v2,则全程的平均速度为 多大? 则: (1)请画出运动过程图; (2)前一半位移所用时间为多少; (3)后一半位移所用时间为多少; (4)全程的平均速度为多大?
⑵直线运动的位移:用坐标变化量表示。
①坐标变化量的大小表示位移的大小。 ②坐标变化量的正、负表示位移的方向。
第3节 运动快慢的描述——速度
第3节 运动快慢的描述——速度【学习目标】1.正确理解速度的概念,知道速度是表示物体运动快慢的物理量,知道速度的定义;2.知道速度是矢量,知道速度的单位、符号和读法,了解生活实际中某些直线运动的速度大小的数据;3.理解平均速度的概念,会用平均速度公式解决一些简单问题;4.知道瞬时速度的概念,知道速度和速率的区别。
【学习过程】1.判断物体运动快慢的方法方法1: ; 方法2: ; 方法3: 。
2.速度(1)定义: 。
(2)公式:v = 。
(3)单位: ,常用的还有: 。
(4)方向: 。
(5)物理意义: 。
例1.一辆小汽车(可以视为质点)沿平直公路运动。
现以公路为x 轴建立直线坐标系,从小汽车运动到O 点时开始计时,t 1=1s 时汽车运动到A 点,坐标是x 1=10m ;t 2=3s 时汽车运动到B 点,坐标是x 2=30m 。
试求小汽车从A 点运动到B 点的速度。
x /mOx 1x 2A B例2.如果在上题中小汽车从A 运动到B 的过程中,一辆卡车(可以视为质点)也在沿这条平直公路运动,不同的是它沿x 轴向另外一个方向运动。
在t 1=1s 时汽车运动到B 点,坐标是x 2=30m ;t 2=3s 时汽车运动到A 点,坐标是x 1=10m 。
试求卡车从B 点运动到A 点的速度。
例3.博尔特在北京奥运会上获得令人惊讶的成绩之后,他又于2009年8月16日(北京时间2009年8月17日凌晨3时35分)时隔一年之后在德国首都柏林举行的世界田径锦标赛男子100米决赛和200米决赛中分别以9秒58(9.58s )和19秒19(19.19s )的成绩再次打破世界记录。
博尔特在柏林举行的世界田径锦标赛中跑100米的速度为 m/s ,跑200米的速度为 m/s 。
3.平均速度(1)定义: 。
(2)公式:v = 。
(3)单位: ,常用的还有: 。
(4)方向: 。
(5)物理意义: 。
x /m O x 1 x 2A B演示实验:将测量和计算结果Array填在下列表格中:实验结果表明:。
3 运动快慢的描述──速度
度为4m/s,则在全程的平均速度不可能为零
补充:X-t图像
1.物理意义:表示位移随时间的变化规律,可直接判
定各时刻物体的位置或相对参考点的位移。
2.x-t图像: 只能描述直线运动,不能描述曲线运动。
x
3.斜率:表示物体运动的速度。
当k>0时,匀速直线运动,v与规定的方向相同,如①。
间内位移大的运动得快。
一、速度(v)
1.物理意义: 描述物体运动快慢的物理量。
2.定义: 物体运动的位移与相应的时间之比。
x
3.定义式: v
t
注:该式是定义式,不能认为速度与△x成正比,速度与△t成反比。
4.单位: 国际单位制为m/s或m•s-1
其他单位:km/h或km•h-1
1m/s=3.6km/h
速度以及这15s内的平均速度?
答案:v1=2m/s;v2=3m/s;
v3=2.4m/s;v=2.47m/s
注意:必须指明物体是在哪段时间
内或哪段位移上的平均速度!
每个5s内
的平均速度
不同,那么
在求平均速
度时应注意
什么?
三、瞬时速度
1.物理意义: 精确地描述物体运动的快慢。
2.定义:运动物体在某一时刻(或某一位置)的速
C.前4s的平均速度为2.5m/s
D.第4s内的平均速度为4.0m/s
4.物体沿一直线运动,下列说法正确的是( B )
A.物体在某时刻的初速度为3m/s,则在1s内物体一
定走3m
B.物体在某一秒内的平均速度为3m/s,则在这1s内
物体一定走3m
C.物体在某段时间内平均速度为3m/s,则在这段时
高中物理必修1第一章第3节运动快慢的描述--速度
(2)如前一半位移内的平均速度v1,后一 半位移内的平均速度为v2,求全程的平均 速度?
三、瞬时速度
⒈ 定义:运动物体在某一时刻(或 某一位置)的速度,叫做瞬时速度。
v x t
⒉ 当△t 非常非常小, △x/△t 就可以看作某时 刻(或某位置)的瞬时速度(极限思想)。
• A.此路段平均速度不能超过60 km/h
• B.此处到宜昌的位移大小是268 km
• C.此路段平均速率不能低于60 km/h
• D.此路段瞬时速度不能超过60 km/h
•
某人在400m环形跑道上比赛,跑完 400m所用时间为100s,到达终点时的 速度为6m/s,求的平均速度、平均速率 和到达终点时的瞬时速度和速率?
⒊ 物理意义:精确ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ描述物体运动的快慢。 ⒋ 方向:这一时刻物体的运动方向。
⒌ 在匀速直线运动中,平均速度等于瞬时速度。
四、速率
瞬时速度的大小----速率
汽车的速度计显示的是 _速__率__ 。
五、平均速率
路程与时间的比值。标量。
• 练习.小明家驾车去旅游,行驶到某处见 到如图所示的公路交通标志,下列说法正 确的是( D )
• 练习3、如图所示是三个质点A、B、C的运 动轨迹,三个质点同时从M点出发,同时到 达N点。下列说法正确的是( A )
A
B
M
N
C
• A. 三个质点从M 到N 的平均速度相同
• B. 三个质点到达N 点的瞬时速度相同
• C. 三个质点从M 到N 的平均速率相同
• D. B质点从M 到N 的平均速度方向与任意
高中物理必修一第一章第三节运动快慢的描述——速度
第一章 运动的描述第三节 运动快慢的描述——速度初中知识点回顾:1、物体运动快慢的比较方法: (1)比较相同的时间,运动物体通过的距离(2)比较相同的路程,运动的物体所用的时间综合(1)(2)两点可以得出比较物体运动快慢的最佳方法:比较速度2、速度:在匀速直线运动中,物体在单位时间内通过的路程叫速度。
可见速度是定量描述物体运动快慢的物理量(说明:定量:可以用数值来表示的量)3、速度的计算公式:t s v = vs t = s=vt 4、速度的单位:国际单位制中的主单位: “ 米 ∕秒 ” 单位符号: “ m∕s ” ,读作“ 米每秒 ”常用单位:“ 千米∕时 ” 单位符号: “ km∕h ” ,读作“ 千米每时 ”换算关系:1米 ∕秒 = 3.6千米∕时 1千米∕时=0.28或185米 ∕秒 可见速度的单位是由长度的单位和时间的单位合成的。
说明:速度的计算公式也可以用来计算变速运动,只不过,路程用某段的总距离,时间是指在这段路程中所花的总时间,包括中途停止的时间。
新课:一、坐标与坐标变化量1.A 点坐标x 1 :表示汽车在t 1时刻的位置,B 点坐标x 2 :表示汽车在t 2时刻的位置。
2.坐标的变化量△ x = x 末 – x 初 (表示汽车的位移)⑴ △ x 的大小表示位移的大小,⑵△ x 的正、负表示位移的方向。
3.时间的变化量:△ t = t 2 – t 1思考与讨论:1.上图中汽车(质点)在向哪个方向运动?2.如果上述汽车沿x 轴向另外一个方向运动,位移Δx 是正值还是负值?二、速度初中物理中我们是怎样描述物体运动的快慢的?讨论交流:这一定义能否准确描述物体位置变化的快慢呢?请举例说明。
要点提炼速度:1.定义:位移跟发生这段位移所用时间的比值,用v表示。
2.物理意义:描述物体位置变化的快慢,也就是表示物体运动快慢的物理量。
3.定义式:。
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.初中曾学习过ρ=mV、R=UI也是用比值定义法定义的.4.单位:国际单位:m/s(或m·s-1)。
第3节运动快慢的描述——速度
第3节 位置变化快慢的描述——速度
典例讲解
【例4】用打点计时器可测纸带运动的时间和位移.下面是没有按操作顺序写的不完整的实验步骤,按 照你对实验的理解,在各步骤空白处填上适当的内容,然后按实际操作的合理顺序,将各步骤的字母 代号按顺序写在空白处. A.在电磁打点计时器的两接线柱上分别接上导线,导线的另一端分别接在低压________(选填“交流” 或“直流”)电源的两个接线柱上. B.把电磁打点计时器固定在桌子上,让纸带穿过_______________, 并压在________下面. C.用刻度尺测量从计时开始点到最后一个点间的距离Δx. D.切断电源,取下纸带,如果共有n个清晰的点,则这段纸带记录的时间Δt=________. E.打开电源开关,再用手水平地拉动纸带,纸带上打下一系列小点. F.利用公式
2. 测量各计数点到起始点0的距离x,记录在表1中;
3. 计算两相邻计数点间的位移x ,同时记录对应的时间t ;
4. 根据x 和t 计算纸带在相邻计数点间的平均速度v 。
表1 手拉纸带的位移和平均速度
位置
0
1
2
3
4
...
x/m
x /m
t
v /s
/(m/s)
第3节 位置变化快慢的描述——速度
测量瞬时速度 下面考虑如何测量图1.3-2中E点的瞬时速度。 E点在D、G两点之间,D、G两点间的平均速度也可以求出。 如果不要求很精确,用这个平均速度粗略地代表E点的瞬时速度, 也未尝不可,如果把包含E点在内的间隔取得小一些,例如取图 1.3-3中的DF线段,那么经过D、F两点所用的时间t 就会变短, 用两点间位移x 和时间t 算出的平均速度代表纸带在E点瞬时速度, 就会精确一些。D、F两点离E点越近,算出的平均速度越接近E点 的瞬时速度。
高中物理-第一章第三节《运动快慢的描述—速度》
(或某位置)的瞬时速度(极限思想)。 ⒊ 物理意义:精确地描述物体运动的快慢。 ⒋ 方向:这一时刻物体的运动方向,或该点的切 线方向。 ⒌ 在匀速直线运动中,平均速度等于瞬时速度。
日常生活中所说的速度哪些是瞬时速度 AB
A.汽车在高速公路行驶的最大速度限制在120km/h B.刘翔以9.4m/s的速度冲刺 C.一辆汽车在高速公路上行驶的速度约100km/h
X/m 400 300 200 100
0
• 1.横坐标5、10……的含义是什么?纵 坐标100、200的含义是什么? • 5表示5秒末;10表示10秒末;100表示 100m处的位置;200表示200m处的位 置 • 2.x-t图象中的某一点,如A的含义是 什么? • A点表示汽车在5s末时刻处在出发点 5 10 15 20 t/s 100m处的位置 A • 3.x-t图象中一个点的物理意义: • 表示运动物体在某时刻所处的位置。 • 4.x-t图象交点表示相遇。
5m,5m/s,方向向西;-2m,-2m/s,方向向东 必须指明是物体在哪段时间内或哪段位移上的平 均速度!
一物体沿直线运动。先以3m/s的速度 运动60m,又以2m/s的速度继续向前运 动60m,物体在整个运动过程中的平均 速度是多少?
2.4m/s
四、瞬时速度
⒈ 定义:运动物体在某一时刻(或某一位置)的 速度,叫做瞬时速度。
x 24m 3m / s。 速度大小为:v t 8s
速度方向为: 从东往西。
三、平均速度
⒈ 定义:位移与发生这个位移所用时间的比值。 ⒉ 定义式:v =△x/△t ⒊ 物理意义:粗略地描述物体在时间间隔△t内的 平均快慢程度。 4.方向:与位移的方向相同
小李在遥控一玩具小汽车,他让小汽车沿一条 东西方向的笔直路线运动,开始时在某一标记点 东2m处,第1s末到达该标记点西3m处,第2s末又 处在该标记点西1m处。分别求出第1s内和第2s内 小车位移的大小和方向及对应的平均速度。
运动快慢的描述-速度 课件
x 程所用时间,则据题意可将运动时间表示为 t1=v21,
x t2=v22,即全程平均速度为:
v =xt =t1+x t2= x x x =v21v+1·vv22.
v21+v22
答案
2v1·v2 v1+v2
点评 求一段时间内的平均速度时,应直接应用
解析 速度的物理意义就是描写物体运动的快慢,它是矢 量,有大小,也有方向,故选项A正确.平均速度指物体通 过的位移和通过这段位移所用时间的比值,它描写变速直线 运动的平均快慢程度,不是速度的平均值,它也是矢量,故 选项B错误.选项C中v1、v2对应某一位置,为瞬时速度,故 选项C错误.D为瞬时速度的定义,故选项D正确.
图3-2
图3-3
(3)若x-t图象与时间轴平行,表示物体处于静止状态,
如图3-2所示.
(4)若物体做非匀速运动,则x-t图象是一条曲线,如图
3-3所示,在时间t1~t3内的平均速度等于直线AB的斜率,t2 时刻对应图象上点的切线的斜率表示该点的瞬时速度.
一、理解速度和速率
例1 关于速率和速度,下列说法不正确的是( ) A.平均速率就是平均速度 B.瞬时速率是指瞬时速度的大小 C.匀速直线运动中任意一段时间内的平均速度都等于 其任一时刻瞬时速度 D.匀速直线运动中任何一段时间内的平均速度均相等
答案 AD
5.一辆汽车向东行驶,在经过路标甲时速度计指示为 50 km/h,行驶一段路程后,汽车转向北行驶,经过路标乙 时速度计指仍为50 km/h,下列说法正确的是( )
A.汽车经过甲、乙两路标时的速度相同 B.汽车经过甲、乙两路标时的速率不同 C.汽车经过甲、乙两路标时的速率相同,但速度不同 D.汽车向东行驶和向北行驶两过程平均速度相同 解析 题目中给出的两个速度均为瞬时速度,大小相等, 方向不同,故选项A、B错误,C正确;汽车向东行驶和向北 行驶的平均速度无法计算,故选项D错误. 答案 C
1.3《运动快慢的描述——速度》课件(新人教版必修1)
1、3m/s与-5m/s哪个速度大? 2、某人绕操场一周的平均速度是多少?
问 4、在什么运动中瞬时速度不变? 题 X/m 甲 丙 讨 乙 论
3、平均速率是平均速度的大小吗?
t/s
巩 固 练 习
•
1:短跑运动员在100米竞赛中,测得7秒末 的速度是9m/s,10S末到达终点时的速度 是10.2m/s,则运动员在全程内的平均速 度为(C ) A、9m/s C、10m/s B、9.6m/s D、10.2m/s
二、平均速度
1、平均速度:变速运动中,运动物体的位
移和时间的比值.
物理意义:粗略地描述物体运动 的快慢
x 表达式 : v t
2.38s
8.98s
1.52s
思 14.02m 9.14×9m 13.72m 维 试求每段的平均速度和全 训 程的平均速度. 练
平均速度必须指明哪段时间内(或 哪段位移)的平均速度
运动员甲 汽车A
100 m 10 m 10 m / s 10 s 1s
80km 8 10 m 11m 11m / s 2h 2 3600s 1s
4
办法:以单位时间作为标准,比较在单位时 间内的位移。
结论:可以用单位时间内的位移来描述物体运动的 快慢。
x/m
甲
乙 丙
知 识 巩 固
甲乙丙三物体的运动规律?
三条线交点代表什么?
t/s
一、速度
1、速度(velocity)
(1)定义:位移与时间的比值 x 定义式 : v t (2)单位: m/s km/h (3)速度是矢量 方向是物体运动的方向
思 维 体 操
2006年瑞士洛 桑田径超级大奖 赛男子110米栏 的的比赛中,刘 翔以12秒88打破 了英国运动员保持13年之久的世界纪录 并夺取该项目冠军。 试计算其速度? 8.54 m/s
