2019-2020学年高中物理 第一章 运动的描述 第3节 运动快慢的描述——速度课件 新人教版必修

第3节运动快慢的描述——速度任务1：理解速度概念．任务2：理解平均速度和瞬时速度．任务3：建立位移一时间图象．学习目标问题情景:A.子弹离开枪口的速度是500m/sB.列车从衢州开往杭州的速度是200km/hC.小李骑车可快了，最快可达10m/sD.地球绕太阳运动的速度约为30km/sE.在上班高峰期，6km的车程大约花了1小时，车速只有6km/hF.雷达信号显示，战斗机正以300m/s的速度向东偏南30°方向飞行任务1：理解速度概念问题1.左侧是我们在生活中经常听到的关于速度的说法?你们觉得这些说法间有差异吗?2.我们有同学将ACDE看作一类，BF看作另一类，分类的依据是是否有方向?你认为要更精确地描述运动，速度是否应该有方向?3.速度有方向，是矢量，初中速度概念是矢量吗?是否应该把这两个概念进行区分?4.速率与速度是高中阶段常用的概念，初中的速度概念在高中其实是什么?5.描述运动的方向也是重要的，你认为在高中阶段，速度的定义式应是怎样的?6.𝑣=Δ𝑥∆𝑡与𝑣=𝑠𝑡的区别有哪些?𝑣的方向由什么决定?问题提示素养目标1.以上是我们在生活中经常听到的关于速度的说法?你们觉得这些说法间有差异吗?有差异，有的是经过某一位置的，有的是一段位移的速度认识初中速度概念的局限性(物理观念)2.我们有同学将ACDE看作一类，BF看作另一类，分类的依据是是否有方向?你认为要更精确地描述运动，速度是否应该有方向?考虑方向更准确一些知道高中速度概念与初中速度概念的区别(物理观念)3.速度有方向，是矢量，初中速度概念是矢量吗?是否应该把这两个概念进行区分?初中的速度不考虑方向性理解速度概念及矢量性(物理观念)4.速率与速度是高中阶段常用的概念，初中的速度概念在高中其实是什么?初中的速度在高中其实是指的速率，只有大小，没有方向5.描述运动的方向也是重要的，你认为在高中阶段，速度的定义式应是怎样的?位移与时间的比值速度方向与位移方向一致6.𝑣=Δ𝑥∆𝑡与𝑣=𝑠𝑡的区别有哪些?𝑣的方向由什么决定?路程和位移的区别，𝑣的方向跟位移方向一致任务2：理解平均速度和瞬时速度问题情景：校运会上某同学参加100米比赛，如图所示，问题1.在前面分类时，有的同学将ACF和BDE分成两类，你认为该同学分类的依据是什么?2.你认为平均速度和瞬时速度的区别是什么?这两种速度是否可以取消一种?3.某同学的比赛成绩恰好是12s，他的速度是多少?4.𝑣=8.33m/s表示他每一秒都跑了8.33m吗?如果不是，那是什么含义呢?5.如果想知道该运动员冲线时的速度，该如何计算?6.用最后10米的平均速度表示冲线的瞬时速度精确吗?如果想更精确，应该怎么办?问题提示素养目标1.在前面分类时，有的同学将ACF和BDE分成两类，你认为该同学分类的依据是什么?ACF是指的瞬时速度BDE是指的平均速度理解平均速度的含义，会用等效思想计算物体的平均速(物理观念)2.你认为平均速度和瞬时速度的区别是什么?这两种速度是否可以取消一种?平均速度反应一个过程的快慢程度瞬时速度反应某一瞬间的快慢程度不能取消一种3.某同学的比赛成绩恰好是12s，他的速度是多少?8.33m/s，隐含条件:位移100m4.𝑣=8.33m/s表示他每一秒都跑了8.33m吗?如果不是，那是什么含义呢?不是是指跑完100m的的平均速度5.如果想知道该运动员冲线时的速度，该如何计算?可以取冲线前的极短时间，用位移比时间计算的平均速度来代替理解瞬时速度的意义，知道平均速度与瞬时速度的区别与联系(物理观念)6.用最后10米的平均速度表示冲线的瞬时速度精确吗?如果想更精确，应该怎么办?不精确如要更精确，应取冲线前的距离再短一点，如最后1m的平均速度会用极限思维和近似处理理解并计算瞬时速度(科学思维)小结平均速度与瞬时速度的区别与联系平均速度瞬时速度区别定义运动物体的位移与所用时间的比值运动物体在某一时刻或某一位置的速度物理意义粗略描述物体运动的快慢精确描述物体运动的快慢方向与Δx方向一致与某时刻或某位置运动方向一致联系（1）瞬时速度可看做当Δt→0时，Δt内的平均速度；（2）在匀速直线运动中，瞬时速度和平均速度始终相同任务3：建立位移时间图象问题情景:在问题中展示𝑥−𝑡图象图1图2问题1.描述物体的运动，位置与时刻、位移与时间间隔都是重要的物理量，怎样简洁、直观地把它们同时表示出来?2.如图1中的坐标系，若汽车从坐标原点0点以10m/s的速度向东匀速行驶，若以0点为计时起点，能在图2中标出1s、2.5s、3s、3.5s、4.5s、5s时的位置坐标吗?能求出第3s时的位移吗?3.观察描出的六个点有什么规律?你是怎样表示除这六个时刻以外的位置的?4.匀速直线运动物体的x-t图象有什么特点？速度大小能够反映吗?5.如图3，A、B、C是三个物体做直线运动的x-t图象，物体如何运动?运动方向能看出来吗？速度大小能看出来吗?图3问题提示素养目标1.描述物体的运动，位置与时刻、位移与时间间隔都是重要的物理量，怎样简洁、直观地把它们同时表示出来?利用图象建立x-t图象，正确描点并拟合.(物理观念)2.如图1中的坐标系，若汽车从坐标原点0点以10m/s的速度向东匀速行驶，若以0点为计时起点，能在图2中标出1s、2.5s、3s、3.5s、4.5s、5s时的位置坐标吗?能求出第3s时的位移吗?可以注意第3s的时间是从第2是末到第3s末3.观察描出的六个点有什么规律?你是怎样表示除这六个时刻以外的位置的?在一条直线上理解x-t图象的物理意义，知道斜率表示速度的大小.(物理观念)4.匀速直线运动物体的x-t图象有什么特点？速度大小能够反映吗?一条倾斜的直线，速度大小用图线的倾斜程度来反映5.如图3，A、B、C是三个物体做直线运动的x-t图象，物体如何运动?运动方向能看出来吗？速度大小能看出来吗?A沿正向匀速运动B静止C沿负向匀速运动常考题型题组一平均速度题1［2019•昆明高一月考］下列关于速度的说法正确的是（）A.由v=可知，v与Δx成正比，与Δt成反比B.速度大小不变的运动是匀速直线运动C.因为2-3，所以2m/s-3m/sD.速度的方向与物体运动的方向一致【点拨】对物理公式不能单纯从数学角度去理解，特别是用比值定义法定义的物理量的定义式。【解析】A错：v是按比值定义法定义的物理量，与Δx、Δt无关。B错：匀速直线运动是速度的大小和方向都不变的运动。C错：速度是矢量，正、负号表示方向，绝对值表示大小。D对：速度的方向与物体运动的方向一致。D题2［多选］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.这里正负号表示运动的方向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60mACD题3［2019•山东德州高一期末］某人驾车从甲地到乙地用时4h，车上里程表的示数增加了300km，根据地图上的相关数据得到出发地到目的地的直线距离为240km，则整个过程中汽车的位移大小和平均速度的大小分别为（）A.240km，60km/hB.240km，75km/hC.300km，60km/hD.300km，75km/hA题4［2019•太原高一月考］某人爬山，从山脚爬上山顶，然后又从原路返回到山脚，上山的平均速率为v1，下山的平均速率为v2，则往返的平均速度的大小和平均速率是（）D题5［2019•郑州高一期末］一辆汽车在平直公路上行驶，若以速度v1匀速行驶全程的一半，接着以v2=20km/h走完剩下的一半路程，若它全程的平均速度𝑣=24km/h，则v1应为（）A.28km/hB.30km/hB.C.32km/hD.36km/hB题6如图所示为高速摄影机拍摄到的子弹穿透苹果瞬间的照片，该照片经放大后分析出，在曝光时间内，子弹影像前后错开的距离约为子弹长度的1%~2%。已知子弹飞行速度约为500m/s，由此可估算出这幅照片的曝光时间最接近（）A.10-3sB.10-6sC.10-9sD.10-12s【解析】苹果的直径大约为10cm，照片中子弹的长度大约与苹果的半径相等，即可设子弹的长度约为5cm，则曝光时间内子弹移动的距离为x=5cm×1%=0.05cm=5×10-4m，曝光时间B【点拨】估算类题目常涉及一些大家熟知的物体，物体的一些参数可作为已知条件使用。此类题目对数值的精确度要求不高，但数量级不能弄错。题7［2019•杭州模拟］唐代诗人李白“朝辞白帝彩云间，千里江陵一日还”的诗句中，根据“千里江陵一日还”可估算出船速大小约为（）A.13km/hB.21km/hB.C.68km/hD.83km/hB题8一人看到闪电12.3s后听到雷声。已知空气中的声速为330～340m/s，光速为3×108m/s，于是他用12.3除以3很快估算出闪电发生位置到他的距离为4.1km。根据你所学的物理知识可以判断（）A.这种估算方法是错误的，不可采用B.这种估算方法可以比较准确地估算出闪电发生位置与观察者间的距离C.这种估算方法没有考虑光的传播时间，结果误差很大D.即使声速增大2倍以上，本题的估算结果依然正确B题组二瞬时速度题9［2019•浙江宁波高一期末］关于速度的描述，下列说法中正确的是（）A.某列车最高速度可达484km/h，指的是瞬时速度B.电动自行车限速20km/h，指的是平均速度C.子弹射出枪口时的速度为500m/s，指的是平均速度D.某运动员百米跑的成绩是10s，则他冲刺时的速度一定为10m/s【解析】A对：列车的最高速度指的是在安全情况下某时刻达到的最大速度，为瞬时速度。B错：电动自行车限速20km/h，限制的是瞬时速度，不是平均速度。C错：子弹射出枪口时的速度与枪口这一位置点对应，因此为瞬时速度。D错：根据运动员的百米跑成绩是10s可知，其平均速度为10m/s，而其冲刺速度不一定为10m/s。A题10［2019•福建福清华侨中学高一期末］下列说法正确的是（）A.平均速度是标量，只有大小没有方向B.火车经过某一段路的速度是v，v是指瞬时速度C.瞬时速率是指瞬时速度的大小D.子弹以v从枪口射出，v是平均速度C题11［多选］下列关于瞬时速度和平均速度的说法中正确的是（）A.若物体在某段时间内每个时刻的瞬时速度都等于零，则它在这段时间内的平均速度一定是零B.若物体在某段时间内的平均速度为零，则它在这段时间内任一时刻的瞬时速度一定等于零C.匀速直线运动中，物体任意一段时间内的平均速度都等于它在任一时刻的瞬时速度D.变速直线运动中，物体任意一段时间内的平均速度一定不等于它在某一时刻的瞬时速度AC题12有一高度为1.70m的田径运动员正在进行100m短跑比赛，在终点处，有一站在跑道旁边的摄影记者用照相机给他拍摄冲刺动作。摄影记者使用的照相机的光圈（控制进光量的多少）是16，快门（曝光时间）是160s，得到照片后测得照片中人的高度为1.7×10-2m，胸前号码布模糊部分的间距是2×10-3m，由以上数据可得运动员冲刺时160s内的位移是，该段时间内的平均速度为，冲刺时的速度大小是。【点评】测出物体在微小时间Δt内发生的微小位移Δx，然后可由v=求出物体在该位置的瞬时速度，这样瞬时速度的测量便可转化成为微小时间Δt和微小位移Δx的测量。题13如图所示，两路灯灯杆A、B相距40m，一辆汽车用3.2s时间经过两灯杆，求：（1）汽车在这段位移中的平均速度为多大？（2）若灯杆A的近旁相距0.42m处有一路牌，汽车驶过灯杆和路牌的这一小段距离只用了0.03s，在这段时间里的平均速度为多大？（3）你认为汽车驶过灯杆A时的瞬时速度为多大？题组三匀速直线运动规律的应用题14［2019•云南沾益四中高一期末］如图所示是A、B两运动物体的位移—时间图像，下列说法中正确的是（）A.A、B两物体开始时相距100m，运动方向相同B.B物体做匀速直线运动，速度大小为20m/sC.A、B两物体运动8s时，在距A的出发点60m