高中物理必修高中物理必修1 第一章第一章 运运动动的描画的描画 1.3 运运动动快慢的描画快慢的描画速度速度通渭县第一中学通渭县第一中学 王呈平王呈平邮箱：邮箱：wachping126 荀子曰：“假舆马者，非利足也，而致千里；假舟楫者，非能水也，而绝江河。君子生非异也，善假于物也。 人类开展离不开交通工具，从马车到如今的汽车，飞机，磁悬浮列车，人类的速度越来越快，多能到达的空间也越来越大。物理学中如何描画运动的快慢呢？我们引入速度的概念。马拉车战斗机宇宙飞船本节课的主要内容本节课的主要内容坐标与坐标的变化量速率速度平均速度和瞬时速度实例探求 一一坐标与坐标的变化量坐标与坐标的变化量 在坐在坐标标系中，某点的数系中，某点的数值为值为 位置位置 坐坐标标；某两点的数；某两点的数值值差差为为坐坐标标的的变变化量，化量，对应时间对应时间的差的差值值叫叫时间时间的的变变化量。化量。 为准确描画质点越多过程中的位置和位置变化，可以在参考系中建立坐标系。直线运动的质点，可以建立直线坐标系描画。如图，汽车沿平直公路运动，时辰如图，汽车沿平直公路运动，时辰t1 处于处于x1点，坐标点，坐标x110 m, 时辰时辰t2处处于于 x2点，坐标点，坐标x2=30 m。在在该过程中，坐程中，坐标的的变化量化量x = x2- x1 = 30m -10m = 20m 时间的的变化量化量t = t1 - t2坐坐标变化量化量x也就是物体的位移也就是物体的位移x=x2x1=-20-30 m=-50m, 其大小其大小为50 m位移是位移是负值，表示位移的方向沿，表示位移的方向沿x轴的的负方向。方向。 如图，一个物体从甲地运动到乙地，初始位置坐标为x1=30m，末位置坐标为x2= -20m,物体坐标变化量x是多少？位移是多少？评析：当规定一个方向为正方向，位移的方向可以用“来表示。 二二速度的概念速度的概念问题1：龟兔赛跑，请问谁跑的快谁跑的慢？能够有几种情况：1兔子快，2乌龟快，3也能够一样快请大家再看刘翔在雅典奥运会上请大家再看刘翔在雅典奥运会上110m栏竞赛的视频：栏竞赛的视频： 二二速度的概念速度的概念问题2：蜗牛和兔子在10s的时间里哪个跑的远？要比要比较物体运物体运动的快慢有两种方法：的快慢有两种方法：1.位移一位移一样，比，比较时间的的长短；短；2.时间一一样，比，比较位移的大小。位移的大小。所以要反响物体运所以要反响物体运动的快慢，必需包含两个要素：的快慢，必需包含两个要素：时间和位移。物理学和位移。物理学中引入速度中引入速度这个物理量来描画运个物理量来描画运动的快慢。的快慢。 二二速度的概念速度的概念1.义：物理学中，位移与发生这个位移所用时间的比值叫速度。物理学中，位移与发生这个位移所用时间的比值叫速度。2.公式：3.单位：国国际单位位为米每秒，符号是米每秒，符号是 m/s或或ms-1常用常用单位位还有：有：千米每千米每时km/h或或kmh-1厘米每秒厘米每秒cm/s或或cms-1等。等。4.方向： 速度是矢量，方向与物体的运动方向一样。速度是矢量，方向与物体的运动方向一样。5.物理意义： 速度是描画物体运动快慢和方向的物理量。速度是描画物体运动快慢和方向的物理量。以下关于速度的以下关于速度的说法正确的法正确的选项是是 速度是矢量，既有大小又有方向。速度是矢量，既有大小又有方向。速度是描画运速度是描画运动的快慢，所以只需大小。的快慢，所以只需大小。速度越大，物体位移越大。速度越大，物体位移越大。速度大小在数速度大小在数值上等于上等于单位位时间内的位移大小。内的位移大小。答案：答案：AD 三三平均速度和瞬时速度平均速度和瞬时速度1.平均速度1定义：物体在某段时间内的位移跟这段时间的比值，叫做这段位移或这段时间内的平均速度，即2物理意义：表示物体在一段时间一段位移内的平均快慢程度和方向，只能粗略地描画运动的快慢。单位是位是m/s，平均速度是矢量，方向与位移的方向一，平均速度是矢量，方向与位移的方向一样。 三三平均速度和瞬时速度平均速度和瞬时速度2.瞬时速度举例：百米例：百米赛跑中，运跑中，运发动冲冲过终点点时的速度的速度该怎怎样描画？描画？位移位移m最后最后50m最后最后40m最后最后30m最后最后20m最后最后10m 平均速度平均速度 m/s 10.66 10.75 10.90 10.54 10.62上述哪个平均速度最接近运上述哪个平均速度最接近运发动冲冲过终点点时的速度？的速度？平均速度所取的位移或者平均速度所取的位移或者时间间隔越小，平均速度就越接近隔越小，平均速度就越接近这段段时间内各内各时辰的瞬辰的瞬时速度。速度。定定义：质点在运点在运动过程中程中经过某一位置或某一某一位置或某一时辰的速度叫瞬辰的速度叫瞬时速度。速度。某某时辰附近极短辰附近极短时间内内t0的平均速度，等于的平均速度，等于该时辰的瞬辰的瞬时速度。速度。瞬瞬时速度是矢量，方向在速度是矢量，方向在质点点经过某一位置的运某一位置的运动方向上。方向上。 我们把瞬时速度坚持不变的运动叫做匀速直线运动 四四速率速率定定义：瞬：瞬时速度的大小通常叫做速率。速度的大小通常叫做速率。 速率是速率是标量量瞬瞬时速率：瞬速率：瞬时速度的大小。速度的大小。平均速率：物体平均速率：物体经过的路程与所用的路程与所用时间的比的比值。汽车速度计汽车速度计显示的值可以读出汽车瞬时速度的大小。例例题1. 一个做一个做变速运速运动的的质点位移随点位移随时间的的变化关系是化关系是x=6t2，各个物，各个物理量的理量的单位都是国位都是国际单位制中的位制中的单位。求位。求3s时质点的速度大小？点的速度大小？解析：解析： 显然然标题要求要求计算算3s时质点的瞬点的瞬时速度。先求速度。先求3+ t s内的平均速内的平均速度，度，令令t 0，那么，那么3s时质点的瞬点的瞬时速度速度为36m/s.例例题2. 一架反迫一架反迫击炮坦克瞄准目的，射炮坦克瞄准目的，射击后后经t1=0.6s，士兵看，士兵看见炮炮弹爆炸，爆炸，经t2=2.1s才听到炮才听到炮弹的爆炸声。的爆炸声。问坦克距目的的坦克距目的的间隔隔 多多远？炮？炮弹飞行的平均速度事多大？声音在空气中的速度是行的平均速度事多大？声音在空气中的速度是340m/s,空气阻力空气阻力不不计解析：由于光速解析：由于光速远远大于声速，所以以大于声速，所以以为t1=0.6s就是炮就是炮弹飞行的行的时间。而而t2=2.1s是炮是炮弹飞行行时间和爆炸声和爆炸声传回来的回来的时间之和。之和。声音声音传播的播的时间为t2- t1，设坦克离目的的坦克离目的的间隔隔 为x，那么，那么 x = vt2- t1= 3402.1-0.6m = 510m 炮弹飞行的平均速度炮弹飞行的平均速度例例题3. 物体在物体在AB两点之两点之间往返运往返运动往返路程一往返路程一样，设物体从物体从A点到点到B点的平均速度点的平均速度为v1，从，从B点到点到A点的平均速度点的平均速度为v2,物体往返一次的平均速物体往返一次的平均速度和平均速率各度和平均速率各为多少？多少？解析：往返一次，物体的位移解析：往返一次，物体的位移为0，所以平均速度，所以平均速度为0。要求平均速率，需求知道往返一次的总路程。设要求平均速率，需求知道往返一次的总路程。设AB间间隔为间间隔为x，那么，那么从从A到到B的时间的时间 从从B到到A的时间的时间 往返一次的总路程为往返一次的总路程为2x，总时间为，总时间为 故平均速率故平均速率 五五课堂小结课堂小结 这节课这节课我我们们重点学重点学习习了速度、瞬了速度、瞬时时速度、平均速度三个概念，以及三个速度、平均速度三个概念，以及三个概念之概念之间间的的联络联络。只需掌握好。只需掌握好这这三个概念及它三个概念及它们们之之间间的的联络联络，才干更好的描，才干更好的描画物体的运画物体的运动动。对对于于这这三个物理量的掌握，速度和平均速度从定三个物理量的掌握，速度和平均速度从定义义式上即可式上即可处处理。理。 本本节课节课的的难难点是点是对对瞬瞬时时速度的了解。它表示物体在某一速度的了解。它表示物体在某一时时辰或辰或经过经过某一某一位置位置时时的快慢程度。的快慢程度。对对它的了解可参考教材中的它的了解可参考教材中的阅读资阅读资料，料，对对瞬瞬时时速度的了速度的了解可用解可用“极限的思想。我极限的思想。我们们可以把一段可以把一段变变速运速运动动分割成足分割成足够够多的小段，使多的小段，使质质点在每一小段的运点在每一小段的运动动可可视为视为匀速直匀速直线线运运动动，这样这样在每一小段中在每一小段中计计算出的速度算出的速度反映了反映了质质点在点在该时该时辰辰 或在或在该该位置位置 的运的运动动快慢和其运快慢和其运动动的方向。的方向。 在匀速直在匀速直线线运运动动中，瞬中，瞬时时速度、平均速度和速度一速度、平均速度和速度一样样。 作业布置： P18 ： 1- 4题