資源簡介

(共19張PPT)
第一章 運動的描述
第3節(jié) 位置變化快慢的描述—速度
高中物理必修第一冊
大家都聽過龜兔賽跑的故事，那么兔子和烏龜誰跑得快呢？
還記得初中是怎么描述物體運動快慢的嗎？
它們在不同的時段，運動的快慢一樣嗎？
0
50m
100m
12s
甲
乙
7s
思考與討論
（1）甲、乙哪個位置變化大？
（2）甲、乙哪個位置變化快？為什么？
（3）甲、乙哪個運動得快？
（4）物理學(xué)中怎么去描述運動的快慢呢？
一、速度
1、物理意義：描述物體運動快慢的物理量
2、定義：位移與發(fā)生這段位移所用時間之比
3、定義式：
v與Δx成正比、與Δt成反比嗎？
比值定義法
Δx：位移→位置的變化
Δx/Δt：位置的變化率→位置變化快慢
位置變化快慢的描述——速度
問題1：甲、乙兩位同學(xué)的運動快慢是變化的，由Δx/Δt求得的速度v，表示的到底是什么含義呢？是不是說甲一直比乙快呢？
0
50m
100m
12s
甲
乙
7s
4、單位：m/s
5、方向：
與Δt時間內(nèi)的位移Δx的方向相同
一、速度
矢量
二、平均速度
1、物理意義：描述物體在一段位移Δx或一段時間Δt內(nèi)運動的平均快慢程度和方向的物理量
2、定義：位移與發(fā)生這段位移所用時間之比
只能粗略地描述了物體平均運動快慢程度
3、定義式：
4、方向：與Δx方向相同
矢量
例1：小明同學(xué)繞周長300m的操場跑了一圈后回到出發(fā)點，用時50s，求他的平均速度是多大？
平均速率：
6m/s還是0呢？
問題2：甲、乙兩位同學(xué)經(jīng)過中點50m處時，還是甲更快嗎？
怎么描述他們在這個位置或這個時刻運動的快慢和方向呢？
0
50m
100m
12s
甲
乙
7s
0
50m
100m
Δt
如果時間間隔Δt取得小一些，物體在Δt這樣一個較小的時間內(nèi)，運動快慢的差異就很小，而且Δt越小，這個差異就越小。
當(dāng)Δt非常非常小時，運動快慢的差異就可以忽略不計，此時就可以用這段時間內(nèi)的平均速度來代替該時刻物體的速度。
瞬時速度
三、瞬時速度
1、物理意義：描述物體在某個位置或某個時刻運動的快慢程度和方向的物理量
比較精確地描述了物體運動快慢程度
2、定義：當(dāng)Δt→0時位移與發(fā)生這段位移所用時間之比
3、定義式：
5、方向：物體在該位置或該時刻的運動方向
矢量
4、大小：速率（標(biāo)量）
問題3：勻速直線運動中，平均速度和瞬時速度是什么關(guān)系呢？
應(yīng)該叫速度計還是速率計呢？
日常生活中說的“速度”，有時指的是速率，有時是平均速率等，要根據(jù)上下文判斷。
勻速直線運動是瞬時速度保持不變的運動，它的平均速度和瞬時速度相等
“十次事故九次快”，這是人們在無數(shù)次的交通事故中總結(jié)出來的安全警語。在公路上經(jīng)常可以看到如右圖這樣的一些限速牌，這里限的是平均速度還是瞬時速度呢？
說一說
四、實驗：測量紙帶的平均速度和瞬時速度
1、平均速度的測量
（1）原理：若要求運動的紙帶在兩點間的平均速度，需要測出兩點間的位移Δx和所用的時間Δt，由v=Δx/Δt算出平均速度
（2）實驗步驟
①在圖中選取紙帶上一點為起始點0，后面每5個點取一個計數(shù)點，分別用數(shù)字1、2、3……標(biāo)出這些計數(shù)點；
②測量并記錄各計數(shù)點到起始點0的距離x；
③計算兩相鄰計數(shù)點間的位移Δx，同時記錄對應(yīng)的時間Δt；
④根據(jù)Δx和Δt計算紙帶在相鄰計數(shù)點間的平均速度v。
2、瞬時速度的測量
（1）原理：例如如何測量E點的瞬時速度？
E點在D、G兩點之間，D、G兩點間的平均速度可以求出。如果不要求很精確，可以用這個平均速度粗略地代表E點的瞬時速度。如果把包含E點的時間間隔取得更小一些（如圖中的D、F兩點之間），那么這兩點之間的平均速度就更加接近E點的瞬時速度。
（2）實驗步驟
①從紙帶起始點0算起，后面每3個點取一個計數(shù)點；
②測量并記錄各計數(shù)點到起始點0的距離x；
③計算兩相鄰計數(shù)點間的位移Δx，同時記錄對應(yīng)的時間Δt；
④根據(jù)Δx和Δt計算出的速度值就可以代表在Δx這一區(qū)間內(nèi)任意一點的瞬時速度。
拓展
用光電門測速度
光電門(photogate/light gate)是一個像門樣的裝置，一邊安裝發(fā)光裝置，一邊安裝接收裝置并與計時裝置連接。當(dāng)物體通過光電門時光被擋住，計時器開始計時，當(dāng)物體離開時停止計時，這樣就可以根據(jù)遮光片寬度d與遮光時間Δt計算物體運動的速度。
光電門
遮光片
由于遮光時間極短，遮光片通過光電門的瞬時速度等于其通過光電門時的平均速度大小，即
五、速度—時間圖像
在直角坐標(biāo)系中以時刻t為橫軸，以速度v為縱軸，畫出的圖像稱為速度—時間圖像或v-t圖像
1、v-t圖像反映了物體的速度隨時間變化的關(guān)系，圖像上任一點表示物體在該時刻的速度
2、圖像位于t軸上方，表示物體向正方向運動；圖像位于t軸下方，表示物體向負(fù)方向運動
例2：如圖是某物體沿直線運動的v-t圖像，請說明：
（1）物體是從靜止開始運動還是具有一定的初始速度？
（3）0~2s內(nèi)物體是怎么運動的？
（2）物體的初速度是多少？
（4）2s~3s內(nèi)物體是怎么運動的？
（5）3s~5s內(nèi)物體是怎么運動的？

展開更多......

收起↑