2019-2020学年新教材高中物理 1.3 位置变化快慢的描述课件 新人教版必修第一册

第3节位置变化快慢的描述——速度核心概念规律再现1．速度(1)定义：与之比。(2)定义式：。(3)物理意义：表示物体运动的。(4)单位：在国际单位制中，速度的单位是，符号是，常用单位还有：)、。1m/s＝km/h。□01位移□02发生这段位移所用时间□03v＝ΔxΔt□04快慢□05米每秒□06m/s或m·s－1□07千米每时(km/h或km·h－1□08厘米每秒(cm/s或cm·s－1)□093.6(5)速度是量，它既有大小，又有方向。速度v的方向就是物体的方向，和时间Δt内的位移Δx的方向。2．平均速度和瞬时速度(1)平均速度①定义：物体运动的位移跟发生这段位移所用的比值，叫作平均速度。②公式：。□10矢□11运动□12相同□01Δx□02时间Δt□03v＝ΔxΔt③物理意义：表示物体在一段时间内运动的及方向，只能地描述物体运动的快慢。④平均速度既有又有，是量，其方向与一段时间内发生的的方向相同。(2)瞬时速度①定义：运动物体在某一时刻(或某一位置)的速度，在公式v＝ΔxΔt中，如果Δt，接近于零，这时的速度称为瞬时速度。□04平均快慢程度□05粗略□06大小□07方向□08矢□09位移□10非常小②物理意义：瞬时速度地描述了物体运动的快慢及方向。③瞬时速度是量，其方向与物体那一时刻运动的方向相同。(3)匀速直线运动：匀速直线运动是保持不变的运动。在匀速直线运动中，平均速度与瞬时速度。(4)速率：的大小，是量。(5)平均速率：运动物体经过的路程和所用时间的比值。□11精确□12矢□13瞬时速度□14相等□15瞬时速度□16标3．测量纸带的平均速度和瞬时速度如图所示为打点计时器打出的一条纸带，根据A、E两点间的距离Δx和时间Δt算出运动的纸带在A、E两点间的，v＝ΔxΔt。用这个速度可以近似地表示纸带经过C点时的，如果Δt再小一些(如选B、D之间)，用平均速度代表C点的瞬时速度会。□01平均速度□02瞬时速度□03更精确4．速度—时间图像以为横轴，为纵轴建立平面直角坐标系，形象描述物体运动的速度随时间变化的情况。描点作图时，要用一条来描出这些点，如果有些点难以落在曲线上，应该使它们大致地分布在曲线两侧。□01时间t□02速度v□03平滑的曲线□04均匀核心模型考点对点练典型考点一速度1．(多选)下列说法正确的是()A．由公式v＝ΔxΔt可知，做匀速直线运动的物体，其速度与位移成正比B．物体运动的时间越短，其速度一定越大C．速度是表示物体运动快慢的物理量D．做匀速直线运动的物体，其位移与时间的比值是一个恒量答案CD答案解析速度等于位移与时间的比值，其大小与位移和时间没有直接关系，故A、B错误；速度是描述物体运动快慢的物理量，故C正确；做匀速直线运动的物体，速度保持不变，故其位移与时间的比值是一个恒量，故D正确。解析典型考点二平均速度和瞬时速度2．(多选)下列关于平均速度和瞬时速度的说法正确的是()A．当Δt充分小时，平均速度可以表示该时刻的瞬时速度B．匀速直线运动的平均速度等于瞬时速度C．瞬时速度和平均速度都可以精确描述变速运动D．只有瞬时速度可以精确描述变速运动答案ABD答案解析瞬时速度可以看成时间趋于0时的平均速度，故A正确；在匀速直线运动中，由于Δx跟Δt的比值不变，平均速度与瞬时速度相同，故B正确；瞬时速度可以精确描述变速运动中运动的快慢情况，平均速度描述的是一段时间内或一段位移内的运动的平均快慢，不能精确地描述变速运动的快慢，故C错误，D正确。解析典型考点三测量纸带的平均速度和瞬时速度3．在用打点计时器(电源频率为50Hz)研究物体做初速度为零且速度逐渐增大的直线运动的某次实验中，纸带的记录如图所示，图中前几个点模糊，因此从A点开始每5个点取一个计数点，试根据纸带求解以下问题：(1)纸带的哪一端与物体相连？(2)相邻两个计数点间的时间间隔是多少？(3)BD段对应的平均速度是多大？(4)打C点时瞬时速度是多大？答案(1)左端(2)0.1s(3)1.861m/s(4)1.861m/s答案解析(1)由物体的初速度为零且速度逐渐增大，可判断纸带左端与物体相连。(2)由交流电源频率为50Hz知，相邻计时点间的时间间隔T为0.02s，每5个点取一个计数点，则相邻两个计数点间的时间间隔Δt＝5T＝0.1s。(3)由纸带可知xBD＝(49.60－12.38)cm＝0.3722m，tBD＝2Δt＝0.2s。由平均速度公式得v＝xBDtBD＝0.37220.2m/s＝1.861m/s。(4)C点瞬时速度近似等于BD段的平均速度，故vC＝1.861m/s。解析典型考点四速度—时间图像4.(多选)甲、乙两车在平直公路上同时做直线运动，v­t图像如图所示，则()A．它们的初速度均为零B．t1以后甲的速度大于乙的速度C．t1时刻，甲的速度等于乙的速度D．0～t1时间内，甲的速度大于乙的速度答案BC答案解析由图像可知，乙的初速度不为零，故A错误；t1以后甲的图像在乙的上边，所以甲的速度大于乙的速度，故B正确；t1时刻，甲的速度等于乙的速度，故C正确；在0～t1时间内，甲的速度小于乙的速度，故D错误。解析核心能力提升练1．(多选)下列关于速度的说法中，正确的是()A．速度是表示物体运动快慢的物理量，它既有大小，又有方向B．平均速度就是速度的平均值，它只有大小没有方向C．汽车以速度v1经过某一路标，子弹以速度v2从枪口射出，v1和v2均指瞬时速度D．运动物体在某一时刻(或经过某一位置时)的速度，叫瞬时速度，它是矢量答案ACD答案解析速度是表示物体运动快慢的物理量，在数值上等于位移与时间的比值，方向与位移方向相同，是矢量，故A正确；平均速度表示运动的平均快慢，是位移与时间的比值，方向与位移方向相同，也是矢量，而不是速度的平均值，故B错误；汽车以速度v1经过某一路标，子弹以速度v2从枪口射出，都是某一位置的速度，故v1和v2均指瞬时速度，故C正确；运动物体在某一时刻(或经过某一位置时)的速度，叫瞬时速度，它是矢量，故D正确。解析2．海南省气象台对某次台风预报如下：预计该台风中心以18km/h左右的速度向西偏北方向移动，中心附近最大风速约33m/s……报道中的两个速度数值分别是指()A．平均速度，瞬时速度B．瞬时速度，平均速度C．平均速度，平均速度D．瞬时速度，瞬时速度答案A答案解析平均速度对应的是一段时间或一段位移，而瞬时速度对应的是某时刻或某位置，18km/h指的是台风向西北方向移动一段时间或一段位移的平均速度，33m/s指的是台风的瞬时速度，故A正确。解析3．(多选)下列说法中，正确的是()A．物体沿半径为R的圆周运动一周，平均速度为零B．物体沿半径为R的圆周运动一周，平均速率为零C．物体某时刻速度为v，则该物体下一时刻的速度也为vD．物体某时刻速度为v，则该物体下一时刻的速度不一定为v答案AD答案解析物体沿半径为R的圆周运动一周，位移为零，路程大小等于圆周周长，根据定义，平均速度为零，平均速率不为零，A正确，B错误；物体不一定做匀速直线运动，所以某时刻的速度为v，不代表下一时刻的速度也为v，C错误，D正确。解析4．(多选)如图甲所示是一种速度传感器的工作原理图，在这个系统中B为一个能发射超声波的固定小盒子，工作时小盒子B向被测物体发出短暂的超声波脉冲，脉冲被运动的物体反射后又被B盒接收，从B盒发射超声波开始计时，经时间Δt0再次发射超声波脉冲，图乙是连续两次发射的超声波的位移—时间图像，则下列说法正确的是()A．超声波的速度为v声＝2x1t1B．超声波的速度为v声＝2x2t2C．被测物体的平均速度为v＝2x2－x1t2－t1＋2Δt0D．被测物体的平均速度为v＝2x2－x1t2－t1＋Δt0答案AD答案解析本题需要我们结合题设情景看懂位移图像。小盒子B向被测物体发出短暂的超声波脉冲后，经过12t1时间到达被测物体并被反射折回，再经过12t1回到小盒子B，该过程中，超声波经过的路程为2x1，所以，超声波的速度v声＝2x1t1，A正确；从B盒发射超声波开始计时，经时间Δt0再次发射超声波脉冲，经过12(t2－Δt0)时间到达被测物体并被反射折回，再经过12(t2－Δt0)回到小盒子B，该过程中，超声波经过的路程为2x2，所以，超声波的速度为解析v声＝2x2t2－Δt0，B错误；被测物体在t12时刻第一次接收到超声波，在Δt0＋12(t2－Δt0)即12(t2＋Δt0)时刻第二次接收到超声波，该过程中被测物体发生的位移为x2－x1，所以物体的平均速度为v＝x2－x112t2＋Δt0－12t1＝2x2－x1t2－t1＋Δt0，故C错误，D正确。解析5．某同学在“用打点计时器测速度”的实验中，用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点。其相邻点间的距离如图所示，每两个相邻的测量点之间的时间间隔为0.10s。(本题计算结果均保留三位有效数字)(1)在实验中，使用打点计时器时应先________再__________；(填“释放纸带”或“接通电源”)(2)每两个相邻计数点间还有________个点没有标出(电源频率为50Hz)；(3)试根据纸带上各个计数点间的距离，计算出打B、C、D三个点时小车的瞬时速度，并将各个速度值填入下表：(4)如果打A点时开始计时，将B、C、D、E、F各个时刻的瞬时速度标在如图所示的直角坐标系中，并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线。答案(1)接通电源释放纸带(2)4(3)0.4000.4790.560(4)图见解析答案解析(1)在实验中，使用打点计时器时应先接通电源，待打点计时器工作稳定后再释放纸带。(2)每两个相邻计数点之间还有n＝ΔtΔT－1＝0.100.02－1＝4个点未画出。(3)vB＝xAC2T＝3.62＋4.38×10－2m2×0.1s＝0.400m/s，vC＝xBD2T＝5.20＋4.38×10－2m2×0.1s＝0.479m/s，vD＝xCE2T＝5.20＋5.99×10－2m2×0.1s＝0.560m/s。解析(4)图线如下：解析