資源簡介

(共26張PPT)
1.3位置變化快慢的描述—速度
1．通過抽象概括，理解速度的含義。知道速度的定義式、單位和方向。
2．理解平均速度和瞬時速度的區別與聯系，初步體會極限法在研究物理問題中的應用和意義。
3．知道勻速直線運動的特點及速率的含義。
4．會使用打點計時器測量平均速度和瞬時速度。
5．理解v－t圖像的含義，能用實驗數據繪制v－t圖像，并會根據v－t圖像分析物體運動的速度隨時間的變化。
【學習目標】
問題？
生活和科學研究中經常需要知道物體運動的快慢和方向，你還記得初中是怎樣描述物體運動快慢的嗎 運動員在比賽中的不同時段，運動的快慢一樣嗎
乙
10 km
30min
16 s
丁
100m
思考討論：乙車與丁運動員相比，誰運動得更快呢？
計算出兩物體單位時間內的位移大小，就可以直觀、準確的比較兩物體運動的快慢。
Δx
Δt
——
16 s
（2）相同位移比較時間
相同的位移，所用時間越短,物體運動的越快。
百米賽跑
丁
丙
14 s
一、速度
1.定義：物體運動的位移與發生這段位移所用時間的比值
2.公式：
4.理解：
（定義式）
與 無關
①
②矢量：既有大小，又有方向，方向與 的方向相同
比值定義法
3.物理意義：表示物體運動快慢（位置變化快慢）和方向的物理量
③單位：m/s或km/h
二、平均速度和瞬時速度
1.平均速度
③物理意義：粗略描述物體的運動快慢與方向
①定義：物體發生一段位移與發生這段位移所用時間的比值
②公式：
（定義式）
④理解：矢量，既有大小又有方向，方向與 的方向相同
平均速度只能粗略地描述運動的快慢，為了使描述精確些，可以怎么辦？
△t
△t
△t

x/m
A
極限思想
Ｏ
非常非常小時，質點在 內的平均速度就可以認為是質點在A處的瞬時速度
2.瞬時速度
③物理意義：精確描述物體的運動快慢與方向的物理量
①定義：物體在某一瞬或某一位置處的速度
②公式：
④理解：矢量，既有大小又有方向方向與 的方向相同
單位：m/s或km/h
如果 t非常小，趨近于0，則t時刻的瞬時速度
思考與討論
汽車速度計顯示汽車速率
小汽車平均“速度”不能超過60Km/h
瞬時“速度”不能
超過40km/h
辨析：
瞬時速度總為0時，平均速度一定為0
平均速度為0時，瞬時速度不一定為0
x/m
t/s
o
x/m
t/s
o
1.平均速率
①定義：物體運動的路程與通過這一路程所用時間的比值
②標量：只有大小，沒有方向
≠平均速度的大小
2.瞬時速率
①定義：物體瞬時速度的大小叫瞬時速率，簡稱速率
②標量：只有大小，沒有方向
三、測量紙帶的平均速度和瞬時速度
1、測量平均速度
（1）實驗器材：打點計時器、刻度尺、電源、紙帶等。
（2）實驗步驟
①固定計時器并穿好紙帶。
②啟動電源，拉紙帶，紙帶上就打出一行小點隨后立即關電源。
③用刻度尺測量出從開始計數的點到最后一個計數點間的距離Δx
④利用公式 計算出紙帶在這段時間內的平均速度。
（3）數據處理
①在圖中選取紙帶上一點為起始點 0，后面每 5 個點取一個計數點，
分別用數字 1，2，3，… 標出這些計數點；
每隔 0.1 s 的平均速度紙帶示意圖
D
E
G
0.1s
Δx
0
1
2
3
2、測量瞬時速度
0
1
2
3
4
5
D
E
F
G
Δx
0.06s
計算每隔 0.06 s 的平均速度紙帶示意圖
說明：D、F兩點間距離過小，測量誤差會增大。所以，實際測量中要根據需要及所用儀器的情況，在要測量的點附近選取合適的位移和時間。計算實驗中紙帶上各計數點的瞬時速度。每隔 0.06 s 計算一次速度。
位置 1 2 3 4 …
Δx/m 0.018 0.053 0.092 0.132
Δt/s 0.06 0.06 0.06 0.06
v/（m·s-1）
手拉紙帶各計數點的瞬時速度
0.30
0.88
1.53
2.2
0
1
2
3
4
5
D
E
F
G
Δx
0.06s
v/（m·s-1）
t/s
o
v-t圖像
1. 打點計時器所用電源的頻率為50 Hz，某次實驗中得到的一條紙帶，用毫米刻度尺測量情況如圖所示，紙帶在A、C間的平均速度為_______m/s，在A、D間的平均速度為________m/s，B點的瞬時速度更接近于_______m/s。
0. 35
0.42
0.35
四、位移-時間圖像
x/m
t/s
甲
乙
θ
斜率：
θ為
銳角，斜率＞0，速度為正，表示物體運動方向與x軸正方向相同
鈍角，斜率＜0，速度為負，表示物體運動方向與x軸正方向相反
θ為
圖像的斜率表示速度，斜率越大的速度越大。
t/s
x/m
A
C
B
丙
x-t圖像某點的切線斜率表示為經過該位置時的瞬時速度
圖像切線與橫軸的夾角增大
斜率增大
速度增大
五、速度-時間圖像
v/m s-1
t/s
a
b
c
d
0
1.建立：以時間t為橫軸，速度v為縱軸，建立平面直角坐標系
2.意義：反映物體的速度隨時間的變化的規律
3.含義：
①a、b圖均表示物體做勻速直線運動，即勻速直線運動v-t圖為一條平行于t軸的直線
②c、d圖表示物體做變速直線運動，圖像為一條傾斜的直線

v-t圖像能夠反映曲線運動嗎？
v-t圖像是運動的軌跡嗎？
圖像中交點的含義是什么？
［多選］ 在如圖所示的位移—時間（x-t）圖像和速度—時間（v-t）圖像中，給出的四條圖線甲、乙、丙、丁分別代表四輛車由同一地點向同一方向運動的情況，則下列說法正確的是（　　）
A.甲、丁兩車做曲線運動，乙、丙兩車做直線運動
B.甲、乙兩車在t1時刻相遇
C. 0~t1時間內，甲、乙兩車的平均速度大小相等，方向相同
D. 0~t2時間內，丙、丁兩車的平均速度大小相等，方向不同
BC
A
某駕校學員在教練的指導下沿直線路段練習駕駛技術，汽車的位置x與時間t的關系如圖所示，則汽車行駛速度v與時間t的關系圖像可能正確的是( )
六、拓展學習
1.利用“光電門”測物體的速度
計時器上可以讀出光線被遮光片阻擋的時間。
d很小，因此認為就是小車通過光電門的瞬時速度。
遮光板的寬度d，遮光時間Δt
2.利用超聲波測物體的速度
所謂測速，就是根據接收到的反射波頻移量的計算而得出被測物體的運動速度。通俗來說，就是在道路旁邊架設雷達發射器，向道路來車方向發射雷達波束，再接收汽車的反射的回波，通過回波分析測定汽車車速，如車速超過設定值，則指令相機拍攝（晚間同時觸發閃光燈）。目前，警用的雷達測速儀分固定和流動兩種，固定的安裝在橋梁或者十字路口，流動的一般安裝在巡邏車上。
第二次發射信號
第一次發射信號
這個系統由A、B兩個小盒子組成，A盒裝有紅外線發射器和超聲波發射器，B盒裝有紅外線接收器和超聲波接收器。
A固定在被測的運動小車上，B固定在桌面上。第一次測量時A向B同時發射一個紅外線脈沖和一個超聲波脈沖，B盒收到紅外線脈沖時，開始計時，收到超聲波脈沖時計時停止。（紅外線的傳播時間可以忽略）
兩者的時間差為t1=1 s；第一次發射后經過△t=10 s 時間，再進行第二次測量時，兩者的時間差為t2=1.5 s；設空氣中的聲速為340 m/s。
x表示超聲波與測速儀之間的距離
BD
第一次反射信號
第二次反射信號
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