高中物理 1.2 怎样描述运动的快慢 课件(沪科版必修1)

第2课时怎样描述运动的快慢1－2－1汽车在公路上行驶、运动员在赛场上比赛跑步(如图1－2－1)……它们的位置都在变化，但变化的快慢却各不相同．应如何描述这种运动快慢的不同呢？一、速度1．物体沿直线运动，如果在相等的时间内通过的_____相等，这种运动叫做_________运动．2．速度(1)定义：速度是物体通过的_____跟发生这段位移_________的比值．(2)公式：v＝___单位m/s.(3)物理意义：描述物体的运动____和运动_____．(4)方向：物体运动的方向，是矢量．知识梳理位移匀速直线位移所用时间快慢方向st二．平均速度1．定义；运动物体在某段时间内的位移与发生这段位移所需时间的比值．2．公式：______.3．平均速度的物理意义：表示做变速运动的物体在某一段时间或位移内的_____________，只能粗略地描述物体___________．4．平均速度既有大小，又有方向，其方向与一段时间t内发生的_____有关．5．匀速直线运动中，任意一段时间内的平均速度_____．平均快慢程度运动的快慢位移相等v＝st1．对速度的理解，下列说法正确的是()A．平均速度的方向就是这段时间内位移的方向C．变速直线运动在不同时间段的平均速度一定不相等D．匀速直线运动中任何一段时间内的平均速度均相等基础自测B．利用公式v＝st求得的速度是平均速度答案：ABD解析：平均速度由v＝st求得，其方向就是这段时间内位移的方向，故A、B正确；在变速直线运动中，不同时间段的平均速度一般不相等，也可能相等，而匀速直线运动中任意一段时间内的平均速度必相等，故C不正确，D正确．2．在下列各种速度中表示平均速度的是()A．赛车飞跃某栏杆时的速度为80m/sB．火车由北京到天津以36km/h的速度行驶时为慢车，快车时速可达100km/hC．远程炮弹射出炮口时的速度为2000m/sD．某同学从家里到学校步行速度为1.5m/s解析：平均速度对应的是一段时间．赛车飞跃某栏杆时的速度为80m/s，对应的是某一时刻的速度不是平均速度；火车由北京到天津以36km/h速度行驶时为慢车，快车时速可达100km/h，对应的是一段时间，因此是平均速度；远程炮弹射出炮口时的速度为2000m/s，对应的是某一时刻的速度不是平均速度；某同学从家里到学校步行速度为1.5m/s，对应的是一段时间，因此是平均速度，所以B、D正确．答案：BD3．短跑运动员在100m竞赛中，测得他5s末的速度为10.4m/s，10s末到达终点的速度是10.2m/s，则运动员在这100m中的平均速度为()A．10.4m/sB．10.3m/sC．10.2m/sD．10m/s答案：D解析：总位移Δs＝100m，总时间Δt＝10s，则平均速度v＝ΔsΔt＝100m10s＝10m/s.4．下列关于速度的说法中，正确的是()A．速度是描述物体位置变化的物理量B．速度是描述物体位置变化大小的物理量C．速度是描述物体位置变化快慢的物理量D．速度是描述物体运动路程和时间关系的物理量答案：C5．如图1－2－2所示是某轿车行驶在高速公路上的速度表，由表可知该轿车行驶速度是________km/h，以此速度匀速行驶180km的路程，需要的时间是________h.答案：902图1-2-26．第四次提速后，出现了“星级列车”，从其中的T14次列车时刻表可知，列车在蛙埠至济南区间段运行过程中的平均速率为______km/h.T14次列车时刻表停靠站到达时刻开车时刻里程(km)上海…18：000蚌埠22：2622：34484济南03：1303：21966北京08：00…1463答案：103.66解析：运行路程s＝966km－484km＝482km，运行时间t＝4.65h，则平均速率v＝st＝482km4.65h＝103.66km/h.本题属于基础知识的直接应用．以生活为背景，物理方法简单，但处理数据容易出错．7．如图1－2－3所示，质点沿直线MN运动，从过A点开始计时，每隔0.5s记录一次小球的位置(用图中黑点表示)．从图中可以看出，质点在AB段做________运动．速度大小是________cm/s；质点在BC段做________运动，在BC段的平均速度是________cm/s；在整个AC段的平均速度是______cm/s.图1-2-3答案：匀速直线2.0变速直线4.02.86解析：由匀速直线运动的定义知，质点在AB段做匀速直线运动，v1＝10.5cm/s＝2.0cm/s.BC段上，相等时间内的位移不相等，故为变速直线运动v2＝10－40.5×3cm/s＝4.0cm/s.AC段上v3＝107×0.5cm/s＝2.86cm/s.8．一辆做直线运动的汽车以速度v1行驶了23的路程，接着以速度v2行驶剩余的13路程，则汽车在全程的平均速度是________．答案：3v1v2v1＋2v21．做匀速直线运动的物体在任意相等的时间内位移相等2．位移：s＝vt3．做匀速直线运动的物体，任意一段时间内的平均速度相等4．匀速直线运动是一种理想的模型【例1】光在空气中传播的速度约等于3.0×108m/s，声音在空气中的传播速度约是340m/s，一个人看到闪电后5s听到雷声，则打雷的地方离他大约多远？匀速直线运动又由题意知t＝t2－t1③解以上各式得s＝1.7×103m答案：1.7×103m解析：设打雷的地方距人的距离为s，则由速度公式v＝st知闪电传到人所在处所需时间t1＝sv1①雷声传到人所在处所需时间t2＝sv2②题后反思：1.速度是矢量，既有大小，又有方向，其大小表示物体运动快慢，其正、负表示物体运动的方向．2．匀速直线运动中，知v、s、t其中任意两个，可求第三个．沿直线运动的物体，第1s内在位移是0.2m，第3s内的位移也是0.2m．因此，物体的运动是()A．变速运动B．匀速运动C．加速运动D．可能是匀速运动解析：有些同学可能误选B，选B的原因是对匀速直线运动的理解不深入．定义中的“相等时间”是指任意选取的相等时间，而本题中只是选取了两段特殊的时间，在其他相等的时间内，如0.5s～1.5s内，位移是否仍为0.2m不能确定．答案：D1．定义：位移与发生这个位移所用时间的比值叫做速度．3．单位：国际单位制中用米每秒(m/s或m·s－1)表示．常用单位：千米每小时(km/h或km·h－1)、厘米每秒(cm/s或cm·s－1)．4．物理意义：速度是描述物体运动快慢和运动方向的物理量．对速度的理解2．表达式：v＝st.5．性质：速度既有大小，又有方向，速度的大小在数值上等于单位时间内物体位移的大小，速度的方向就是物体运动的方向．6．速度不是速率，二者是两个不同的物理量(1)速度是矢量，不但有大小而且有方向(2)速率是标量，只有大小(3)瞬时速度的大小叫速率【例2】甲、乙两质点在同一直线上匀速运动，设向右为正，甲质点的速度为2m/s，乙质点的速度为－4m/s，则可知()A．乙质点的速率大于甲质点的速率B．因为＋2＞－4，所以甲质点的速度大于乙质点的速度C．这里的正、负号的物理意义是表示运动的方向D．若甲、乙两质点同时由同一点出发，则10s后甲、乙两质点相距60m解析：因为速度的正负号表示物体的运动方向，速率只有大小，在匀速直线运动中，速度的大小等于速率，故A、C正确，B错；甲、乙两质点在同一直线上沿相反方向运动，故D正确．答案：ACD题后反思：(1)速度表示物体运动快慢的物理量(2)速度是矢量，不但有大小而且有方向，其中的负号只表示物体运动的方向与其规定的正方向方向相反(3)速度的绝对值就是速率汽车以36km/h的速度从甲地到乙地做匀速直线运动用了2h．如果汽车从乙地返回甲地仍做匀速直线运动用了2.5h，那么汽车返回时的速度为(设甲、乙两地在同一直线上)()A．－8m/sB．8m/sC．－28.8km/hD．28.8km/h解析：速度和位移一样是矢量，即速度有正方向、负方向，分别用“十”、“－”号表示．当为正方向时，一般不带“十”号．速度的正方向可以根据具体问题自己规定，有时也隐含在题目之中．例如该题中汽车从甲地到乙地的速度为36km/h，为正值，隐含着从甲地到乙地方向为正，所以返回速度为负值，故淘汰B、D.答案：AC依据甲、乙两地距离为：36×2km＝72km，所以返回速度为－72km2.5h＝－28.8km/h＝－28.8×10003600m/s＝－8m/s.1．定义：在变速直线运动中，物体发生的位移s跟发生这段位移所用时间t的比值，叫做变速直线运动的平均速度．3．物理意义：平均速度只能够粗略地描述物体运动的快慢．4．物理性质：平均速度既有大小又有方向．其方向与该段时间内发生的位移方向相同．平均速度2．公式：v＝st5．平均速度与平均速率不相同，平均速度是矢量，是位移与时间的比值，平均速率不是平均速率的大小，平均速率是路程与时间的比值，是标量．【例3】某物体沿一条直线运动，若前一半时间内的平均速度为v1，后一半时间内的平均速度为v2，则全程的平均速度是多少？若前一半位移的平均速度为v1，后一半位移内的平均速度为v2，则全程的平均速度又是多少？解析：设全程所用的总时间为t，全程的总位移为x，则答案：v1＋v222v1v2v1＋v2题后反思：平均速度只能粗略地描述物体运动的快慢，计算平均速度的方法为：(1)选取一个运动物体为研究对象(2)选取一个运动过程为研究过程，并确定相应的s及t.(3)由v＝st求出平均速度，平均速度方向与位移方向相同，若为匀速直线运动，平均速度等于任一时刻的瞬时速度；若t非常小，可近似认为v等于初始时刻的瞬时速度．物体沿一条直线运动，下列说法中正确的是()A．物体在某时刻的速度为3m/s，则物体在1s内位移一定是3mB．物体在某1s内的平均速度为3m/s，物体在这1s内的位移一定是3mC．物体在某段时间内的平均速度为3m/s，物体在1s内的位移一定是3mD．物体在某段时间内的平均速度为3m/s，物体在某1s内的位移一定是3m解析：物体某时刻的速度为3m/s指的是瞬时速度，下一时刻的速度可能变大，也可能变小，因此1s内的速度不一定维持3m/s，A错误；物体在某1s内的平均速度是3m/s，则在这1s内的位移一定是3m，B正确；C、D中1s内的平均速度不一定3m/s，位移也不一定是3m，所以C、D错误．答案：B【例4】上海到南京的列车已迎来第五次大提速，速度达到v1＝180km/h.为确保安全，在铁路与公路交叉的道口处需装有自动信号灯．当列车还有一段距离才到达公路道口时，道口应亮出红灯，警告未越过停车线的汽车迅速制动，已越过停车线的汽车赶快通过．如果汽车通过道口的速度v2＝36km/h，停车线至道口栏木的距离x0＝5m，道口宽度x＝26m，汽车长l＝15m(如图1－2－4所示)，并把火车和汽车的运动都看成匀速直线运动．问：列车离道口的距离L为多少时亮红灯，才能确保已越过停车线的汽车安全驶过道口？综合·拓展·提高解析：汽车能越过停车线至车尾过道口，汽车的位移为x′＝l＋x0＋x＝(15＋5＋26)m＝46m图1-2-4汽车速度v2＝36km/h，通过这段位移的时间高速列车的速度v1＝180km/h，所以安全行车列车离道口的距离为L＝vt＝50×4.6＝230m.即列车离道口的距离L为230m时亮红灯，才能确保汽车安全驶过道口．答案：230mt＝xv2＝4610s＝4.6s