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(共36張PPT)
第3節(jié)
位置變化快慢的描述——速度
第一章
運(yùn)動的描述
新高考教學(xué)設(shè)計
平均速度和瞬時速度
速度-時間圖像
教
學(xué)
流
程
速度
測量紙帶的平均速度和瞬時速度
【復(fù)習(xí)回答】
1、區(qū)分位移和路程
2、位置
位置變化（量）=位移
狀態(tài)
過程
第一章
運(yùn)動的描述
第3節(jié)
位置變化快慢的描述——速度
情景引入
問題
生活和科學(xué)研究中經(jīng)常需要知道物體運(yùn)動的快慢和方向，你記得初中是怎樣描述物體運(yùn)動的快慢的嗎？運(yùn)動員在比賽中不同時段，運(yùn)動的快慢一樣嗎？
？
下表中有四種運(yùn)動物體，你是如何比較A和B、B和D、B和C的運(yùn)動快慢的？
物理情境
初位置/m
經(jīng)過時間/s
末位置/m
A、自行車沿平直道路行駛
0
20
100
B、運(yùn)動員參加百米賽跑
0
10
100
C、火車沿平直軌道行駛
500
30
1250
D、飛機(jī)在天空中直線飛行
500
10
2500
下表中有四種運(yùn)動物體，你是如何比較A和B、B和D、B和C的運(yùn)動快慢的？
物理情境
初位置/m
經(jīng)過時間/s
末位置/m
△x
位移/m
A、自行車沿平直道路行駛
0
20
100
B、運(yùn)動員參加百米賽跑
0
10
100
C、火車沿平直軌道行駛
500
30
1250
D、飛機(jī)在天空中直線飛行
500
10
2500
比較A和B，通過相同位移，所用時間越短，運(yùn)動的越快
B快
100
100
750
2000
下表中有四種運(yùn)動物體，你是如何比較A和B、B和D、B和C的運(yùn)動快慢的？
物理情境
初位置/m
經(jīng)過時間/s
末位置/m
△x
位移/m
A、自行車沿平直道路行駛
0
20
100
B、運(yùn)動員參加百米賽跑
0
10
100
C、火車沿平直軌道行駛
500
30
1250
D、飛機(jī)在天空中直線飛行
500
10
2500
比較B和D，通過相同的時間，所用的位移越大，運(yùn)動的越快
D快
100
100
750
2000
下表中有四種運(yùn)動物體，你是如何比較A和B、B和D、B和C的運(yùn)動快慢的？
物理情境
初位置/m
經(jīng)過時間/s
末位置/m
△x
位移/m
△x
/t
A、自行車沿平直道路行駛
0
20
100
100
B、運(yùn)動員參加百米賽跑
0
10
100
100
C、火車沿平直軌道行駛
500
30
1250
750
D、飛機(jī)在天空中直線飛行
500
10
2500
2000
比較B和C
C快
5
10
25
200
可比較它們的位移與所用時間的比值，比值大的運(yùn)動得快
【問題1】
什么是速度？
閱讀課本P19“速度”這部分內(nèi)容并思考：
【問題2】
速度用公式怎樣表示？
【問題3】
速度的單位是什么？
【問題4】
速度是矢量還是標(biāo)量？如果速度是矢量，它的方向如何確定？
【問題5】
速度有什么物理意義？
物理學(xué)中用位移與發(fā)生這段位移所用時間之比表示物體運(yùn)動的快慢，這就是速度。
速度通常用字母v表示，如果在時間△t內(nèi)物體的位移是△x，它的速度就可以表示為：
一、速度
第一章
運(yùn)動的描述
第3節(jié)
位置變化快慢的描述——速度
新課教學(xué)
在國際單位制中，速度單位是米每秒，符號是m/s(或m?s-1
)。
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
)等。
速度是矢量，它既有大小，又有方向。
速度的方向（物體運(yùn)動的方向）和位移方向相同。
一、速度
第一章
運(yùn)動的描述
第3節(jié)
位置變化快慢的描述——速度
新課教學(xué)
速度的物理意義：表示物體運(yùn)動的快慢，即物體位置變化的快慢。
速度的大小在數(shù)值上等于單位時間內(nèi)的位移大小
位移變化率
初中時曾經(jīng)學(xué)過“速度”這個物理量，我們今天學(xué)習(xí)的“速度”跟初中學(xué)習(xí)的“速度”一樣嗎？
初中：速度是路程除以時間，只強(qiáng)調(diào)大小，不強(qiáng)調(diào)方向
高中物理中，強(qiáng)調(diào)速度是矢量，它不僅有大小，而且有方向
兩輛汽車從某地出發(fā)，速度大小都是20m/s，他們的運(yùn)動情況完全相同嗎？
——
可能是背道而馳
??！
思考
體會：速度（運(yùn)動情況）僅指出大小是不夠的，
還必須具有______
方向
兩物體的速度分別是v1=2m/s，v2=-3m/s，則他們的大小關(guān)系為v1>v2
判斷
速度的正負(fù)號代表方向！
討論
△x
越大，v越大嗎？
速度的大小與時間和位移都有關(guān)系
當(dāng)兩種物體運(yùn)動時間相同時，位移越大，速度越大
物理情境
初位置/m
經(jīng)過時間/s
末位置/m
△x
位移/m
v
A、自行車沿平直道路行駛
0
20
100
100
B、運(yùn)動員參加百米賽跑
0
10
100
100
C、火車沿平直軌道行駛
500
30
1250
750
D、飛機(jī)在天空中直線飛行
500
10
2500
2000
5m/s
10m/s
25m/s
200m/s
平均速度
請計算一下上面四個物體的速度：
百米賽跑中運(yùn)動員的運(yùn)動快慢一直一樣嗎？
NO！
物體在某一段時間內(nèi)，運(yùn)動的快慢通常是變化的。所以，由
求得的速度v，表示的只是物體在時間△t內(nèi)運(yùn)動的平均快慢程度，叫作平均速度。
二、平均速度
第一章
運(yùn)動的描述
第3節(jié)
位置變化快慢的描述——速度
新課教學(xué)
思考：平均速度描述物體在一段時間內(nèi)運(yùn)動的平均快慢程度及方向。
那么，怎樣描述物體在某一時刻運(yùn)動的快慢和方向呢？
物理意義：粗略描述物體在某一段時間內(nèi)（某一段位移內(nèi)）的平均運(yùn)動快慢。
當(dāng)?ｔ非常非常小時所得平均速度就可近似認(rèn)為質(zhì)點在A處的瞬時速度
瞬時速度：運(yùn)動物體在某一時刻（或某一位置）的速度。
x/m
A
△t1
x/m
A
△t2
討論某同學(xué)100米跑記錄中，要想知道他的起跑速度，現(xiàn)在知道前10
m的平均速度、前8
m的、前2m內(nèi)的，最初1m內(nèi)的平均速度，哪個速度比較接近起跑時的速度呢？
x/m
A
△t3
x/m
A
△t4
v1
v2
v3
v4
2
4
6
8
10
瞬時速度的定義
第一章
運(yùn)動的描述
第3節(jié)
位置變化快慢的描述——速度
新課教學(xué)
如果△t取得小一些，物體在△t這樣一個較小的時間內(nèi)，運(yùn)動快慢的差異就不會太大?！鱰越小，運(yùn)動快慢的差異越小，當(dāng)△t非常非常小時，運(yùn)動快慢的差異可以忽略不計，此時，我們就把
叫作物體在t時刻的瞬時速度。
△t→0
物理意義：可以準(zhǔn)確的描述物體的某一時刻或某一位置運(yùn)動的快慢．
瞬時速度是矢量，其方向與物體經(jīng)過某位置時的運(yùn)動方向相同
對運(yùn)動快慢發(fā)生變化的物體，其平均速度和瞬時速度一般是不同的，有沒有平均速度和瞬時速度相同的運(yùn)動？
勻速直線運(yùn)動是瞬時速度保持不變的運(yùn)動，在勻速直線運(yùn)動中平均速度和瞬時速度相等
瞬時速度的大小叫作速率。汽車速度計不能顯示車輛運(yùn)動的方向，它的示數(shù)實際是汽車的速率。日常生活中說道的“速度”，有時是指速率，要根據(jù)上下文判斷。
1.物體的瞬時速度總為零。則平均速度一定為零
判斷
2.物體的平均速度為零。則物體一定處于靜止?fàn)顟B(tài)
√
×
第一章
運(yùn)動的描述
第3節(jié)
位置變化快慢的描述——速度
新課教學(xué)
【例1】
下面描述的幾個速度中，屬于平均速度的是(　　)
A．子彈以790
m/s的速度擊中目標(biāo)
B．信號沿動物神經(jīng)傳播的速度大約為10
m/s
C．汽車上速度計的示數(shù)為80
km/h
D．足球以20
m/s的速度飛入球門
典例講解
【答案】B
【解析】790
m/s是擊中目標(biāo)時刻的瞬時速度；信號沿動物神經(jīng)傳播是在一個過程內(nèi)的平均速度；汽車速度計上顯示的是瞬時速度；足球飛入球門的速度是瞬時速度。
第一章
運(yùn)動的描述
第3節(jié)
位置變化快慢的描述——速度
新課教學(xué)
【例2】
一個運(yùn)動員在百米賽跑中，50
m處的速度是6
m/s，16
s末到達(dá)終點時的速度為7.5
m/s，則整個賽跑過程中他的平均速度的大小是(
)
A.6
m/s
B.6.25
m/s
C.6.75
m/s
D.7.5
m/s
典例講解
【答案】B
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運(yùn)動的描述
第3節(jié)
位置變化快慢的描述——速度
新課教學(xué)
【例2】
(多選)如圖所示，一人騎自行車晨練，由靜止開始沿直線運(yùn)動，她在第1
s內(nèi)、第2
s內(nèi)、第3
s內(nèi)、第4
s內(nèi)通過的位移分別為1
m、2
m、3
m、4
m，則(　　)
A．她在4
s末的瞬時速度為4
m/s
B．她在第2
s內(nèi)的平均速度為2
m/s
C．她在4
s內(nèi)的平均速度為2.5
m/s
D．她在1
s末的速度為1
m/s
典例講解
【答案】BC
【解析】由
可得該人在第2s內(nèi)的平均速度為2m/s,選項B正確；前4s內(nèi)的平均速速為
m/s=2.5m/s,C正確；因無法確定該人的瞬時速度，選項A、D均錯誤。
平均速度=位移/時間
平均速率=路程/時間
問：平均速度的大小是否也叫平均速率呢？
在單向直線運(yùn)動中大小相等
不是
瞬時速度的大小叫速率
矢量
標(biāo)量
思考
第一章
運(yùn)動的描述
第3節(jié)
位置變化快慢的描述——速度
新課教學(xué)
【例3】某人爬山，從山腳爬上山頂，然后又從原路返回到山腳，上山的平均速率為v1，下山的平均速率為v2，求往返的平均速度的大小和平均速率.
【答案】0；
【解析】平均速度是位移與時間的比值，由于此人爬山往返一次，位移為零，平均速度等于=0；而平均速率是路程與時間的比值，由于此人往返一次，路程為山腳到山頂距離的2倍，平均速率
：
★思考與討論
1)打點計時器打出的紙帶可以記錄哪些信息?
位移Δx
和
時間
Δt
2)進(jìn)而可以計算出什么物理量?
速度
0
1
2
3
4
測量平均速度
用手拉通過打點計時器的紙帶時，紙帶運(yùn)動確定時間內(nèi)的位移就被記錄下來，據(jù)此可以計算紙帶運(yùn)動的速度。
圖1.3-2是打點計時器打出的一條紙帶示意圖。若想計算實驗時運(yùn)動紙帶在D、G兩點的平均速度，只需測出D、G間的位移
和所用時間
，就可以算出平均速度：
三、實驗：測量紙帶的平均速度和瞬時速度
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運(yùn)動的描述
第3節(jié)
位置變化快慢的描述——速度
新課教學(xué)
圖
1.3-2
計算每隔01s的平均速度紙帶示意圖
每隔0.1s(或更短)計算一次平均速度。
1.
在圖1.3-2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.
測量各計數(shù)點到起始點0的距離x,記錄在表1中；
3.
計算兩相鄰計數(shù)點間的位移
，同時記錄對應(yīng)的時間
；
4.
根據(jù)
和
計算紙帶在相鄰計數(shù)點間的平均速度
。
表1
手拉紙帶的位移和平均速度
第一章
運(yùn)動的描述
第3節(jié)
位置變化快慢的描述——速度
新課教學(xué)
位置
0
1
2
3
4
...
x/m
/m
/s
/(m/s)
測量瞬時速度
下面考慮如何測量圖1.3-2中E點的瞬時速度。
E點在D、G兩點之間，D、G兩點間的平均速度也可以求出。
如果不要求很精確，用這個平均速度粗略地代表E點的瞬時速度，
也未嘗不可，如果把包含E點在內(nèi)的間隔取得小一些，例如取圖
1.3-3中的DF線段，那么經(jīng)過D、F兩點所用的時間
就會變短，
用兩點間位移
和時間
算出的平均速度代表紙帶在E點瞬時速度，
就會精確一些。D、F兩點離E點越近，算出的平均速度越接近E點
的瞬時速度。
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運(yùn)動的描述
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圖1.3-3
計算每隔0.06s的平均速度紙帶示意圖
D、F兩點間的距離過小，測量誤差會增大。所以實際測量過程中要根據(jù)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。請考慮此實驗中產(chǎn)生誤差的原因。
思考：此實驗中產(chǎn)生誤差的原因有哪些？
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請根據(jù)上述測量瞬時速度的方法，計算上節(jié)實驗中紙帶上各級計數(shù)點的瞬時速度。
每隔0.06s計算一次速度。
1.
從紙帶起始點0算起，后面每3個點取一個計數(shù)點；
2.
測量各計數(shù)點到起始點0的距離x,記錄在表2中；
3.
計算兩相鄰計數(shù)點間的位移
，同時記錄對應(yīng)的時間
；
4.
根據(jù)
和
算出的速度值就可以代表在
這一區(qū)間內(nèi)任意一點的瞬時速度。
將算出的各計數(shù)點的速度值記錄在表2中。
表2
手拉紙帶各計數(shù)點的瞬時速度
位置
0
1
2
3
4
...
x/m
/m
/s
/(m/s)
如何測出E點的瞬時速度？
D
F
D
F
D
F
原則：準(zhǔn)確性
可行性
例1：在用打點計時器(電源頻率為50
Hz)研究物體做初速度為零的直線運(yùn)動的某次實驗中，紙帶的記錄如圖所示，圖中前幾個點模糊，因此從A點開始每5個點取一個計數(shù)點，求AE段與BD段的平均速度。
1、練習(xí)使用打點計時器測量平均速度
例2：如圖所示，是一條利用打點計時器打出的紙帶，0、1、2、3、4、5、6是七個計數(shù)點，每相鄰兩個計數(shù)點之間還有四個點未畫出，各計數(shù)點到0的距離如圖所示。求出2、3、4、5各計數(shù)點的瞬時速度，并說明紙帶的運(yùn)動情況。
計數(shù)點
2
3
4
5
速度（m/s）
0.70
0.40
0.61
0.69
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四、速度—時間圖像
物體運(yùn)動的速度隨時間變化的情況可以用圖來直觀表示。以時間t橫軸，速度v為縱軸，坐標(biāo)中的圖像為速度—時間圖像或v-t圖像。
看課本P22，圖1.3-4
回答甲、乙、丙哪一個圖更為合理？
回答課本P24，第二題
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四、速度—時間圖像
思考：如下圖是一個物體運(yùn)動的v-t圖象，從以下三個方面說明它的速度是怎樣變化的．
(1)物體是從靜止開始運(yùn)動還是具有一定的初速度？
(2)運(yùn)動的方向是否變化？
(3)速度的大小是否變化？怎樣變化？
【答案】（1）具有一定的初速度；（2）運(yùn)動方向在t3時刻發(fā)生變化；（3）0~t1時間段內(nèi)，速度均勻增大；t1~t2時間段內(nèi)，速度不變；t2~t3時間段內(nèi)，速度均勻減??；t3時刻后，速度反向均勻增加。
?每個人的心靈深處都有著只有他自己理解的東西。
對具有高度自覺與深邃透徹的心靈的人來說，痛苦與煩惱是他必備的氣質(zhì)。
在一切創(chuàng)造物中間沒有比人的心靈更美、更好的東西了。
唯有心靈能使人高貴。所有那些自命高貴而沒有高貴的心靈的人，都像塊污泥。
一個人只要他有純潔的心靈，無愁無恨，他的青春時期，定可因此而延長。
能充實心靈的東西，乃是閃爍著星星的蒼穹，以及我內(nèi)心的道德律。
你的心靈常常是戰(zhàn)場。在這個戰(zhàn)場上，你的理性與判斷和你的熱情與嗜欲開戰(zhàn)。
無所事事并非寧靜，心靈的空洞就是心靈的痛苦。

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