資源簡介

(共31張PPT)
1.3位置變化快慢的描述 ---- 速度
第一課時
一、比較它們運動的快慢
初位置/m 經過時間/s 末位置/m Δx/Δt
A自行車沿平直公路行駛 0 20 100
B公共汽車沿平直公路行駛 0 10 100
C火車沿平直軌道行駛 500 30 1250
D飛機在天空直線飛行 500 10 2500
總結
比較運動快慢有兩種方法：一是在位移相同的情況下，看所用時間的長短；二是在時間相同的情況下，看位移的大小。
若位移不相同，時間也不相同時，那如何去比較呢？
分析討論：比較它們運動的快慢
初位置/m 經過時間/s 末位置/m Δx/Δt
A自行車沿平直公路行駛 0 20 100
B公共汽車沿平直公路行駛 0 10 100
C火車沿平直軌道行駛 500 30 1250
D飛機在天空直線飛行 500 10 2500
5
10
25
200
可以用單位時間內發生的位移來描述物體運動的快慢
知識生成：1.物理學中用位移 Δx 與發生這段位移所用_________的比值來表示物體運動的快慢，這就是速度，即速度 v= ____ 。
2.在國際單位制中，速度的單位是 ，符號 或 。常用的單位還有千米每時（km/h 或km·h -1）、厘米每秒（cm/s 或 cm s 1 ）。1m/s= km/h 。
3.速度是_______，既有大小，又有方向，速度的方向與時間 Δt 內的 方向相同。
問題探究：
（1） 物理學中速度是如何定義的？

（2）物體沿直線運動，位移越大，其速度是否越大？

（3）既然速度 v=Δx/Δt，其中位移是有方向的矢量，那速度有方向嗎？它的方向如何確定？
二、平均速度和瞬時速度
情境引入：
某同學研究小球從斜槽滾下，依次通過O、 A 、 B、 C四點時記錄的數據如圖1所示。
問題引領：1. OA 、A B 、 BC三段中，小球在哪一段運動得最快？

2.分別求出 OA 、 OB、 OC 段的平均速度。你認為 O 點的瞬時速度最接近哪一段的平均速度？

3.如果從 O點起取幾段更小的位移，比如 OA1、OA2 、OA3 、OA,如右圖所示，哪一段的平均速度更接近 O點的瞬時速度呢？
問題：對變速運動，在相等的時間內位移不相等，所以它沒有恒定的速度，怎樣來描述它運動的快慢呢？
平均速度
1、定義：在變速直線運動中，運動物體的位移和通過這段位移所用時間的比值叫做這段時間內（或這段位移內）的平均速度。
矢量性：方向與這段時間內發生的位移方向相同。
物理意義：反映做變速直線運動的物體在某段時間內運動的平均快慢程度，是對變速直線運動的粗略描述。
瞬時速度：
（1）物體在某一時刻（或位置）時的速度。
（2）當△t非常非常小， △x/ △t 可看作某時刻（某位置）的瞬時速度。
物理意義：反映物體在某一時刻（或某一位置）時運動的快慢，能對變速運動做精確描述。
說明：勻速直線運動是___________不變的運動，在勻速運動中平均速度和瞬時速度相等。
方向:某一時刻(或位置)的運動方向
（3）速率：_____________叫做瞬時速率，通常叫做速率，瞬時速度是矢量，而速率是 。
（4）平均速率：物體通過的 與通過這一路程所用時間的比值。
瞬時速度的大小
標量
路程
問題討論：
某教練通過運動員某次110m跨欄的錄像，研究該運動員的運動。已知110m欄的第一個欄距為 13.72m，中間所有欄距為 9.14m，最后一欄到終點的距離為 14.02m ，所測得的時間與欄數之間的關系如表所示。
欄數 欄距/m 時刻/s 各段的平均速度/m s-1 欄數 欄距/m 時刻/s 各段的平均速度/m s-1
起點 0 6 9.14 7.1 10.16
1 13.72 2.0 6.86 7 9.14 8.1 9.14
2 9.14 3.3 8 9.14 9.1 9.14
3 9.14 4.3 9.14 9 9.14 10.1 9.14
4 9.14 5.3 9.14 10 9.14 11.2 8.31
5 9.14 6.2 終點 14.02 12.91
（1）用總的位移 110m除以時間12.91s,求得的速度的物理意義是什么？

（2） 請把表中未算出來的平均速度算出來，并填入表中。

（3） 請描述該運動員在此次 110m跨欄全過程中速度的變化情況。

【例1】一輛汽車沿直線從甲地到乙地， 前一半時間的速度為60m/s，后一半時間的速度為80m/s，則：(1)全過程中的平均速度是多少？ ⑵ 如果前一半位移的速度為60m/s，后一半位移的速度為80m/s，則全過程中的平均速度為多少？
⑴設一半時間為t，則由平均速度的定義式有：
解：
=70m/s
=68.6m/s
⑵設一半位移為x，則由平均速度的定義式有：
【例2】如果一位同學從操場中心A出發,向北走了40 m,到達C點,然后又向東走了30 m,共用20s到達B點,運動過程如圖，該同學從A到B整個過程中的平均速率多大？平均速度多大？沿什么方向？
平均速度的方向：物體的位移方向。
3.5m/s
2.5m/s
A．物體做勻速直線運動時，速度v與運動的位移Δx成正比，與運動時間Δt成反比
B．速度v的大小與運動的位移Δx和時間Δt都無關
C．速度大小不變的運動是勻速直線運動
D．v1＝2 m/s、v2＝－3 m/s，因為2>－3，所以v1>v2
1、關于速度的定義式 ,以下敘述正確的是(　　)
鞏固練習
2．下列情況中的速度，屬于平均速度的是（ ）
A．劉翔在110米跨欄時沖過終點線時的速度為9.5m／s
B．由于堵車，汽車在通過隧道過程中的速度僅為1.2m／s
C．返回地球的太空艙落到太平洋水面時的速度為8m／s
D．子彈射到墻上時的速度為800m／s
3.（多選）以下關于瞬時速度、平均速度、平均速率的說法正確的是（ ）
　　
A．瞬時速度是指物體在某一位置或某一時刻的速度
B．平均速度是物體在一段時間內各個時刻瞬時速度的平均值
C．做變速運動的物體，平均速率就是平均速度的大小
D．物體做變速運動時，平均速度是指物體通過的位移與所用時間的比值
4、小球由靜止開始運動，在第1s內通過的位移為1m，在第2s內通過的位移為2m，在第3s內通過的位移為3m，在第4s內通過的位移為4m，下列描述正確的是（　　）
A．小球在這4s內的平均速度是2.5m/s
B．小球在3s末的瞬時速度是3m/s
C．小球在前3s內的平均速度是3m/s
D．小球在做勻加速直線運動
5、登山運動中，小張用100min由宿營地X爬到山頂Y。在山道上通過的路程是2400m，相對于X升高了1200m，如圖所示。
(1)求小張由X運動到Y總的位移的大小；
(2)求小張爬山的平均速度的大小；
(3)他的朋友小李從Z點爬山，比小張晚20min開始，平均速率為0.5m/s，還比小張早20min到達山頂，問小李由Z爬到Y共通過了多少路程？
第二課時
一、測量紙帶的平均速度和瞬時速度
要研究物體的運動，我們首先要準確記錄物體運動快慢的信息，例如，要記錄上下飛舞的蝴蝶、隨風擺動的樹枝、飄忽不定的風箏等的運動快慢，那就十分困難；若物體做直線運動，情況就要簡單一些，但直接測定物體的速度也比較復雜，如果測量物體運動的時間和位移，再經過計算或作圖來判斷物體的運動情況就簡便多了。打點計時器就可以記錄物體運動的時間和位移。
問題：下面是某同學打出的三條紙帶，拉動方向是從左向右，觀察、比較三條紙帶，回答下列問題：
1、哪條紙帶運動最慢？

2、哪條紙帶運動先快后慢？

3、哪條紙帶的運動可以近似看作勻速運動？
實驗步驟：
1. 將打點計時器固定在桌面上，用導線連入交流的6V電壓；
2. 將紙帶穿過限位孔；
3. 啟動電源，拉紙帶，紙帶上就打出一行小點隨后立即關電源
先開電源，
再拉紙帶
4. 取下紙帶，從能夠看得清的某個點開始，往后數出若干個點，如果共有n個點，那么n個點的間隔數為n－1個，則紙帶的運動時間
Δt＝（n－1） ×0.02 s。
5. 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。
6.利用公式 計算出紙帶在這段時間內的平均速度
數據處理：
D
G
0
1
2
3
計時點
T＝0.02s
計數點
每隔0.02s打下一個點，每隔4個點作為一個計數點（或者說后面每5個點作為計數點）
對紙帶進行測量時，不要分段測量各段的位移，正確的做法是一次測量完畢（可先統一測量點到起始測量點O之間的距離），讀數時應估讀的毫米的下一位。
0
1
2
3
位置 0 1 2 3
x/m 0 0.0596 0.1295 0.2096
Δx/m 0 0.0596 0.0699 0.0801
Δt/s 0 0.1 0.1 0.1
v/（m·s-1） 0.60 0.70 0.80
測平均速度：
1
2
3
4
5
D
E
Δx4
0.06s
可以取每3個點作為計數點分別計算每段的平均速度和某點的瞬時速度
Δx1
Δx2
Δx3
Δx5
A
B
C
測量瞬時速度：
位置 0 1 2 3 4 5
x/m 0 0.0342 0.0731 0.1149 0.1602 0.2096
Δx/m 0 0.0342 0.0389 0.0418 0.0453 0.0494
Δt/s 0 0.06 0.06 0.06 0.06 0.06
v/（m·s-1） 0.57 0.65 0.70 0.76 0.82
紙帶上某一位置的瞬時速度，可以粗略地由包含這一位置在內的一小段位移Δx內的平均速度表示，
速度——時間圖像：
1.以速度v為縱軸，時間t為橫軸建立直角坐標系。
2.根據計算出的不同時刻的瞬時速度值，在坐標系中描點。
3.用 曲線把這些點連接起來就得到了一條能夠描述速度v與時間t關系的圖線，即v－t圖像。如圖所示。
平滑
作圖
位置 0 1 2 3 4 5
x/m 0 0.0342 0.0731 0.1149 0.1602 0.2096
Δx/m 0 0.0342 0.0389 0.0418 0.0453 0.0494
Δt/s 0 0.06 0.06 0.06 0.06 0.06
v/（m·s-1） 0.57 0.65 0.70 0.76 0.82
（2）由圖像的縱、橫坐標可知任一時刻速度的大小和方向或物體的某一速度所對應的時刻。
認識圖像：
（4）勻速直線運動的速度圖象是一條平行于時間軸的直線．
（3）v－t圖像只能描述直線運動的情況，在v－t圖像中速度只有正負兩個方向。
（1）圖線上的“點”表示物體所處的狀態，“圖線”表示速度隨時間的變化規律。它并不表示物體運動的軌跡。
平均速度 瞬時速度
物理意義 粗略描述運動快慢，與一段時間或一段位移相對應 精確描述運動快慢，與某一時刻或某一位置相對應
大小 （Δt極小）
方向 與位移方向相同，與運動方向不一定相同 與運動方向相同，與位移方向不一定相同
聯系 1.瞬時速度為0，平均速度一定為0。平均速度為0，瞬時速度不一定為0。 2.勻速直線運動，平均速度等于瞬時速度。 3.當位移足夠小或Δt足夠短時可以認為平均速度等于瞬時速度。
“平均速度”與“瞬時速度”的區別
通過每段的初、末速度大小比較看出。
OA段加速，AB段勻速，BC段加速，CD段減速，DE段反向加速。
12
5
-12
5
14
18
22
t/s
v/(m·s-1）
A
B
C
D
E
問題：
例5、 （多選）若一質點從t=0開始由原點出發，其v-t圖象如圖所示，則該質點(　 　)
A．當t＝1 s時，離原點最遠
B．當t＝2 s時，離原點最遠
C．當t＝3 s時，回到原點
D．當t＝4 s時，回到原點
BD
若為x-t圖像？

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