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1、第三节 运动快慢的描述 - 速度,学 习 目 标 1、理解速度的概念,领会其矢量性,知道速度的方向即物体运动的方向 2、能正确使用平均速度和瞬时速度的概念,了解平均速度和瞬时速度的区别和联系,能进行相应的计算 3、知道速度与速率的区别和联系并能正确使用它们 4、体会平均速度概念的等效思想方法。在讨论平均速度和瞬时速度联系的过程中,初步体会取极限的思想方法,直线运动的位置:用坐标表示。,直线运动的位移:用坐标变化量表示。,坐标变化量的大小表示位移的大小。,坐标变化量的正、负表示位移的方向。,问题怎样表示直线运动的位置和位移?,x=x2 x1,x1,x2,一、坐标与坐标变化量,1 A点坐标x1 :
2、表示汽车在t1时刻的位置,,3时间的变化量 t t2 t1,2坐标的变化量 x x2 x1 (表示汽车的位移),B点坐标x2 :表示汽车在t2时刻的位置。, x 的大小表示位移的大小,, x 的正、负表示位移的方向。,“蜗牛的爬行很慢”,“飞机的飞行很快”,那么,怎样比较它们运动的快慢程度呢?,方法一:时间 t 相同,比较位移x的大小。,方法二:位移 x 相同,比较时间 t 的大小。,问题怎样比较物体运动的快慢呢?,在上述、两个例子中,汽车A和运动员甲,哪一个运动更快呢?它们的 x 、 t 均不相同,怎样比较呢?,方法:,结论:,运动员甲:,汽车A:,以单位时间作为标准,比较在单位时间内的位移
3、。,可以用单位时间内的位移来描述物体运动的快慢。,二、速度:,1.定义:位移与发生这个位移所用时间的比值。,定义式为:,速度是用比值法定义的物理量。,物理意义:描述物体运动的快慢。,单位:国际单位制为m/s(或ms-1 ),其它单位:km/h(或kmh-1 ),cm/s(或cms-1 ),速度是一个矢量,大小:单位时间内位移的大小。,方向:与物体的运动方向相同。,讨论:,x 越大,v越大吗?,1、,2、 速度有方向吗?,两辆汽车从某地沿着一条平直的公路出发,速度的大小都是20m/s,他们的运动情况完全相同吗?,不一定! 可能是背道而驰 !,速度仅指出大小是不够的,还必须指明 。 速度是 ,方向
4、与 相同。,方向,矢量,物体运动方向,匀速直线运动有什么特点?,速度,大小:不变;,方向:不变。,8.54 m/s,例1. 2006年瑞士洛 桑田径超级大奖 赛男子110米栏的 的比赛中,刘翔 以12秒88打破了 英国运动员保持13年之久的世界纪录并夺取该项目冠军。 试计算其速度?,刘翔完成110m栏的比赛,始终是这个速度吗?他做的是什么运动?用这个速度描述他每次跨栏的快慢精确吗?,三、平均速度, 物理意义:粗略地描述物体在时间间隔t内的平均快慢程度。, 定义:位移与发生这个位移所用时间的比值,叫做物体在这段时间(或这段位移)内的平均速度。, 定义式:v =x/t,一辆自行车在第一个5s内的位
5、移为10m,第二个5s内的位移为15m,第三个5s内的位移为12m,请分别求出它在每个5s内的平均速度以及这15s内的平均速度?,v1=2m/s;v2=3m/s;v3=2.4m/s;v=2.47m/s, 计算物体的平均速度时要注意哪些问题?,必须指明是物体在哪段时间内或哪段位移上的平均速度!,三、平均速度, 平均速度的方向如何?,A,B,一个物体沿着一个圆周运动,圆的半径为5m,物体从A点出发经过5s第一次到达B点,那么在这段时间内物体的平均速度多大?方向如何?,平均速度的方向:物体的位移方向。,平均速度的大小:不能叫做平均速率。, 平均速率:是指路程与发生这个路程所用时间的比值。,三、平均速
6、度,例2. 为了推动我国田径事业的发展,1997年10月18日在我国的上海举行过一次田径比赛,参加本次比赛的有来自亚洲各国的田径选手,其中包括我国四川籍运动员李雪梅,在本次比赛中,李雪梅以10.79s的成绩勇夺桂冠, 求出李雪梅百米赛跑的速度。,百米赛跑分为起跑、途中跑和冲刺三个阶段,各个阶段的快慢是不一样的,那么在问中求出的速度就不能用来反映每个阶段的快慢, 在问中求出的速度反映了什么?,由公式v =x/t求出的速度能反映物体详细的运动快慢情况吗?我们又该如何精确描述物体的运动情况呢?,9.27m/s,平均速度,四、瞬时速度, 定义:运动物体在某一时刻(或某一位置)的速度,叫做瞬时速度。,
7、物理意义:精确地描述物体运动的快慢。, 在匀速直线运动中,平均速度等于瞬时速度。, 当t 非常非常小, x/t 就可以看作某时刻(或某位置)的瞬时速度(极限思想)。, 方向:这一时刻物体的运动方向。,速率, 瞬时速度的大小-速率,三、瞬时速度,汽车的速度计显示的是 _ 。, 常说的“速度”,可能指: “平均速度”、“瞬时速度”或“速率”。,方法2可测他通过此位置前0.1s到后0.1s这0.2s内的平均速度。,方法1可测他通过此位置前1s到后1s这2s内的平均速度。,(t0),百米运动员通过距出发点60m处时的速度怎么确定?,AB,例3.日常生活中所说的速度哪些是瞬时速度 A汽车在高速公路行驶的
8、最大速度限制在120km/h B刘翔以9.4m/s的速度冲刺 C一辆汽车在高速公路上行驶的速度约为100km/h D声音在空气中的传播速度是340m/s,例4.下列说法正确的是( ) A、平均速度就是速度的平均值 B、匀速直线运动中,瞬时速度等于平均速度 C、汽车以速度v经过某一段路时,v指瞬时速度 D、子弹以速度v从枪口射出,v是平均速度,汽车速度表测的是瞬时速度,B,常见物体的运动速度v(m/s),例5.一辆汽车沿笔直的公路行驶,第1s内通过5的距离,第2s内和第3s内各通过20m的距离,第4s内又通过15m的距离。求汽车在最初两秒内的平均速度和这4s内的平均速度各是多少?,解析:根据平均
9、速度的定义式得,m/s=12.5 m/s,m/s=15 m/s,解:这是一道上当题,不能用两个速度求算术平均值的办法来解。要由平均速度的定义式来解。故有:,正确选项为D。,例6. 短跑运动员在100m的竞赛中,测得他在5s末的速度是8.7m/s,10s末到达终点的速度为10.3m/s,此运动员在这100m中的平均速度大小是,A9.5m/s,B10.3m/s,D10m/s,C9m/s,例7一汽车在一直线上运动,第一秒内通过5m,第二秒内通过10m,第三秒内通过20m,第四秒内通过5m,则最初2秒的平均速度为_;最后2秒的平均速度为_;全部时间的平均速度为_。,7.5m/s,12.5m/s,10m
10、/s,例8甲、乙两车沿平直公路从某地同时同向驶向同一目的地,甲车在前一半时间内以速度1作匀速运动,后一半时间内以速度2作匀速运动;乙车在前一半路程中以速度2作匀速运动,后一半路程中以速度1作匀速运动,下列判断正确的是: A如果12,甲车先到达目的地。 B如果12,乙车先到达目的地。 C如果12,甲车先到达目的地。 D如果12,乙车先到达目的地。,AC,例9.一辆汽车沿直线从甲地到乙地, 前一半时间的速度为60m/s,后一半时间的速度为80m/s,则全过程中的平均速度是多少? 如果前一半位移的速度为60m/s,后一半位移的速度为80m/s,则全过程中的平均速度为多少?,设一半时间为t,则由平均速度的定义式有:,解:,=70m/s,=68.6m/s,设一半位移为x,则由平均速度的定义式有:,