《2017-2018学年高中物理 第一章 运动的描述 1.3 运动快慢与方向的描述—速度课件 教科版必修1》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2017-2018学年高中物理 第一章 运动的描述 1.3 运动快慢与方向的描述—速度课件 教科版必修1（61页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第第一一章章第第3 3节节理解理解教材新知教材新知把握把握热点考向热点考向知识点一知识点一知识点二知识点二考向一考向一考向二考向二 考向三考向三应用应用创新演练创新演练随堂基础巩固随堂基础巩固课时跟踪训练课时跟踪训练知识点三知识点三知识点四知识点四1.速度是用来描述物体运动的快慢和运速度是用来描述物体运动的快慢和运动方向的物理量，是矢量。动方向的物理量，是矢量。2瞬时速度是物体经过某位置瞬时速度是物体经过某位置(或某时或某时刻刻)的速度，能准确描述物体运动的的速度，能准确描述物体运动的快慢。快慢。4速度速度时间图像描述物体的速度时间图像描述物体的速度随时间变化的规律，其图像与随时间变化的规律，
2、其图像与t轴轴所围面积表示物体在这段时间内所围面积表示物体在这段时间内的位移大小。的位移大小。速度平均速度速度平均速度自学教材自学教材时间时间运动方向运动方向位移位移比值比值快慢快慢重点诠释重点诠释1平均速度的矢量性平均速度的矢量性平均速度既有大小又有方向，是矢量，其方向与物平均速度既有大小又有方向，是矢量，其方向与物体位移的方向相同。体位移的方向相同。2平均速度的对应性平均速度的对应性做变速运动的物体，不同时间内做变速运动的物体，不同时间内(或不同位移内或不同位移内)的的平均速度一般是不同的，因此，求平均速度时应指明是平均速度一般是不同的，因此，求平均速度时应指明是对哪段时间对哪段时间(或哪
3、段位移或哪段位移)而言。而言。3平均速度和平均速率的比较平均速度和平均速率的比较平均速度平均速度平均速率平均速率定义定义位移与时间的比值位移与时间的比值路程与时间的比值路程与时间的比值意义意义 粗略描述运动的快慢和方向粗略描述运动的快慢和方向仅表示运动快慢仅表示运动快慢性质性质矢量矢量标量标量关系关系平均速度大小一般小于平均速率，仅单向直线平均速度大小一般小于平均速率，仅单向直线运动时，两者大小才相等运动时，两者大小才相等1关于速度，以下说法中正确的是关于速度，以下说法中正确的是()A速度大小不变的直线运动是匀速直线运动速度大小不变的直线运动是匀速直线运动B物体做匀速直线运动时，速度物体做匀速
4、直线运动时，速度v与运动的位移与运动的位移x成成正比，与运动时间正比，与运动时间t成反比成反比C公式公式v适应于任何运动形式适应于任何运动形式D速度是表示物体运动快慢和方向的物理量速度是表示物体运动快慢和方向的物理量解析：解析：匀速直线运动是速度大小和方向都不变的运动，匀速直线运动是速度大小和方向都不变的运动，A中只注重了大小而忽略了方向，故中只注重了大小而忽略了方向，故A错误。匀速直错误。匀速直线运动的速度与线运动的速度与x、t均无关，故均无关，故B错误。速度的定错误。速度的定义式对任何运动都是成立的，是描述物体位置变动快义式对任何运动都是成立的，是描述物体位置变动快慢和方向的，故慢和方向的
5、，故C、D正确。正确。答案：答案：CD实验：用打点计时器测量平均速度实验：用打点计时器测量平均速度自学教材自学教材1电火花打点计时器电火花打点计时器(1)构造：如图构造：如图131所示所示图图131电火花打点计时器电火花打点计时器(2)工作原理：工作原理：电火花打点计时器是利用火花放电使墨粉在纸带上电火花打点计时器是利用火花放电使墨粉在纸带上打出墨点而显出点迹的一种计时仪器。给电火花打点计打出墨点而显出点迹的一种计时仪器。给电火花打点计时器接频率时器接频率50Hz电压电压220V的交流电源，按下脉冲输出的交流电源，按下脉冲输出开关，计时器发出的脉冲电流，经接正极的放电针和墨开关，计时器发出的脉
6、冲电流，经接正极的放电针和墨粉纸盘到接负极的纸盘轴，产生火花放电，于是在纸带粉纸盘到接负极的纸盘轴，产生火花放电，于是在纸带上打出一系列的点，而且在交流电的每个周期放电一次，上打出一系列的点，而且在交流电的每个周期放电一次，因此电火花打点计时器打出点间的时间间隔等于交流电因此电火花打点计时器打出点间的时间间隔等于交流电的周期的周期0.02s。2用电火花打点计时器测量平均速度用电火花打点计时器测量平均速度(1)实验目的：实验目的：练习使用电火花打点计时器。练习使用电火花打点计时器。利用打上点的纸带研究物体的运动情况。利用打上点的纸带研究物体的运动情况。(2)实验步骤：实验步骤：如图如图132所示
7、，将木板固定在铁架台上，把所示，将木板固定在铁架台上，把电火花打点计时器安装在倾斜的木板上，把小车与纸带电火花打点计时器安装在倾斜的木板上，把小车与纸带装好，接好电源。装好，接好电源。图图132接通电源，将小车从斜面上由静止开始释放，纸接通电源，将小车从斜面上由静止开始释放，纸带上就会打出一系列点迹。带上就会打出一系列点迹。关闭电源，取下纸带，以关闭电源，取下纸带，以0.1s为周期标注计数点，为周期标注计数点，如图如图133所示。所示。图图133(3)分析与处理实验数据：分析与处理实验数据：观察纸带上的点迹，说明如何通过点迹判断小车观察纸带上的点迹，说明如何通过点迹判断小车运动的快慢。运动的快
8、慢。说明小车的速度是如何变化的。说明小车的速度是如何变化的。测定小车在计数点测定小车在计数点OA、OB、OC、OD、OE、OF区间的平均速度。区间的平均速度。通过数据分析，你能推断出哪一区间的平均速度通过数据分析，你能推断出哪一区间的平均速度能比较准确地反映小车经过能比较准确地反映小车经过D点时运动的快慢？点时运动的快慢？重点诠释重点诠释实验中的注意事项实验中的注意事项(1)实验前要先检查打点计时器的稳定性。实验前要先检查打点计时器的稳定性。(2)接通电源，待打点稳定后再释放纸带。接通电源，待打点稳定后再释放纸带。(3)选择纸带时应选点迹清晰的，并适当舍弃密集部选择纸带时应选点迹清晰的，并适当
9、舍弃密集部分，适当选取计数点。分，适当选取计数点。(4)测量各段位移时不要分段测量，要尽可能地一次测量各段位移时不要分段测量，要尽可能地一次测量完毕，即一次性测量出各计数点到计数起点之间的测量完毕，即一次性测量出各计数点到计数起点之间的距离。距离。(5)要区分打点计时器打出的计时点和人为选取要区分打点计时器打出的计时点和人为选取的计数点，为了便于处理，一般在纸带上每隔的计数点，为了便于处理，一般在纸带上每隔4个点个点(或者说每或者说每5个点个点)取一个计数点，即时间间隔为取一个计数点，即时间间隔为T0.025s0.1s。2在使用打点计时器时，下列说法正确的是在使用打点计时器时，下列说法正确的是
10、()A应先接通电源，再使纸带运动应先接通电源，再使纸带运动B应先使纸带运动，再接通电源应先使纸带运动，再接通电源C在使纸带运动的同时接通电源在使纸带运动的同时接通电源D先使纸带运动或先接通电源都可以先使纸带运动或先接通电源都可以解析：解析：先接通电源再使纸带运动，目的是使打点稳定并先接通电源再使纸带运动，目的是使打点稳定并使纸带上打出的点更多，纸带利用率更高，故使纸带上打出的点更多，纸带利用率更高，故A对。对。答案：答案：A瞬瞬时时速速度度自学教材自学教材1定义定义物体在某一时刻或某一物体在某一时刻或某一的速度。的速度。2方向方向物体在某一时刻或某一位置的物体在某一时刻或某一位置的方向。方向。
11、3速率速率瞬时速度的大小称为瞬时速率，简称速率。瞬时速度的大小称为瞬时速率，简称速率。位置位置运动运动1对瞬时速度的理解对瞬时速度的理解(1)瞬时速度的意义：精确的描述物体运动快慢瞬时速度的意义：精确的描述物体运动快慢和运动方向。和运动方向。(2)瞬时速度的矢量性：瞬时速度是矢量，既有瞬时速度的矢量性：瞬时速度是矢量，既有大小又有方向，方向就是物体在某一时刻大小又有方向，方向就是物体在某一时刻(或某一位或某一位置置)的运动方向，即物体在运动轨迹上过该点时的切的运动方向，即物体在运动轨迹上过该点时的切线方向。线方向。重点诠释重点诠释2瞬时速度与平均速度的区别与联系瞬时速度与平均速度的区别与联系平
12、均速度平均速度瞬时速度瞬时速度区区别别大小大小大小与物体不同的大小与物体不同的运动阶段有关运动阶段有关大小与物体所处的位置大小与物体所处的位置或时刻有关或时刻有关方向方向是矢量，方向与位是矢量，方向与位移方向相同移方向相同是矢量，方向与物体在是矢量，方向与物体在某一时刻或某一位置运某一时刻或某一位置运动的方向一致动的方向一致描述程度描述程度只能粗略描述物体只能粗略描述物体运动快慢运动快慢能够精确描述物体的运能够精确描述物体的运动方向和快慢的物理量动方向和快慢的物理量平均速度平均速度瞬时速度瞬时速度区区别别对对应应量量与某一过程中的位移、时与某一过程中的位移、时间对应间对应与某一瞬间的位置、与某
13、一瞬间的位置、时刻对应时刻对应联系联系二者都是描述物体运动方向和快慢的物理量。二者都是描述物体运动方向和快慢的物理量。平均速度与瞬时速度大小、方向一般不同，当平均速度与瞬时速度大小、方向一般不同，当质点做匀速直线运动时，两者大小、方向相同质点做匀速直线运动时，两者大小、方向相同3下列语句的描述中，有关速度的含义是指平均速度下列语句的描述中，有关速度的含义是指平均速度的是的是()A子弹射出枪口的速度是子弹射出枪口的速度是800m/s，以，以790m/s的速的速度击中目标度击中目标B小球在光滑路面上滑行，第小球在光滑路面上滑行，第3s末的速度是末的速度是6m/sC汽车从甲站行驶到乙站的速度是汽车从
14、甲站行驶到乙站的速度是40km/hD百米赛跑中，某运动员在百米赛跑中，某运动员在50m处的速度为处的速度为10m/s解析：解析：子弹射出枪口的速度，是指子弹经过枪口这个位子弹射出枪口的速度，是指子弹经过枪口这个位置时的速度，是瞬时速度，击中目标的速度也是和某一置时的速度，是瞬时速度，击中目标的速度也是和某一位置相对应，是瞬时速度；小球第位置相对应，是瞬时速度；小球第3s末的速度是指第末的速度是指第3s末这个时刻的速度，是瞬时速度；运动员在末这个时刻的速度，是瞬时速度；运动员在50m处的处的速度和某个位置相对应，所以是瞬时速度；汽车从甲站速度和某个位置相对应，所以是瞬时速度；汽车从甲站行驶到乙站
15、的速度，指从甲站到乙站这个过程中的速度，行驶到乙站的速度，指从甲站到乙站这个过程中的速度，属于平均速度。属于平均速度。答案：答案：C速度速度时间图像时间图像自学教材自学教材1定义定义描述速度描述速度v与与关系的图像，简称速度图像。关系的图像，简称速度图像。2vt图像的作法图像的作法以横轴表示时间，纵轴表示速度，根据实际数据取以横轴表示时间，纵轴表示速度，根据实际数据取单位长度，选定标度，描出数据点，用平滑曲线连接各单位长度，选定标度，描出数据点，用平滑曲线连接各点得到点得到vt图像。图像。时间时间t重点诠释重点诠释(1)vt图像能够直观地描述做直线运动的物体，图像能够直观地描述做直线运动的物体
16、，速度随时间变化的规律。速度随时间变化的规律。(2)vt图像只能用来描述直线运动，而不能描述图像只能用来描述直线运动，而不能描述曲线运动，故曲线运动，故vt图像发生弯曲，并不表示物体的运图像发生弯曲，并不表示物体的运动轨迹为曲线。动轨迹为曲线。(3)几种直线运动的几种直线运动的vt图像的特点：图像的特点：匀速直线运动的匀速直线运动的vt图像。图像。a从匀速直线运动的速度图像上可以从匀速直线运动的速度图像上可以得知物体速度的大小和方向。直线在得知物体速度的大小和方向。直线在t轴的轴的上方速度为正，即与规定的正方向相同；在上方速度为正，即与规定的正方向相同；在t轴下方轴下方速度为负，即与规定的正方
17、向相反，如图速度为负，即与规定的正方向相反，如图134中中的图线的图线a、b所示。所示。图图134b从匀速直线运动的速度图像上可以从匀速直线运动的速度图像上可以求出运动物体的位移。由位移公式求出运动物体的位移。由位移公式xvt，在，在速度图像上位移的大小就对应着边长分别为速度图像上位移的大小就对应着边长分别为v0和和t0的一块矩形面积。如图的一块矩形面积。如图135所示，所示，阴影部分的面积表示做匀速直线运动的物体在阴影部分的面积表示做匀速直线运动的物体在t0时间内时间内的位移大小，即图线与时间轴围成的面积表示物体在的位移大小，即图线与时间轴围成的面积表示物体在这段时间内的位移。这段时间内的位
18、移。图图135变速直线运动的变速直线运动的vt图像。图像。变速直线运动的瞬时速度随时间而改变，所以其变速直线运动的瞬时速度随时间而改变，所以其vt图像不是平行于图像不是平行于t轴的直线，如图轴的直线，如图136所示。所示。图图1364如图如图137所示图像中，能表示质点做匀速直所示图像中，能表示质点做匀速直线运动的是线运动的是()图图137解析：解析：由图可以看出由图可以看出A项中项中v随随t而增大，而增大，B项中项中v随随t减小减小后又反向增大，均做变速运动，后又反向增大，均做变速运动，C项的图像表示物体静项的图像表示物体静止不动，止不动，D项中图像表示物体的速度不随时间变化。项中图像表示物
19、体的速度不随时间变化。答案：答案：D对平均速度与瞬时速度的理解对平均速度与瞬时速度的理解例例1下列关于瞬时速度和平均速度的说法中正确的下列关于瞬时速度和平均速度的说法中正确的是是()A若物体在某段时间内每时刻的瞬时速度都等于零，若物体在某段时间内每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等于零则它在这段时间内的平均速度一定等于零B若物体在某段时间内的平均速度等于零，则它在这若物体在某段时间内的平均速度等于零，则它在这段时间内任一时刻的瞬时速度一定等于零段时间内任一时刻的瞬时速度一定等于零C匀速直线运动中任意一段时间内的平均速度都等于匀速直线运动中任意一段时间内的平均速度都等于它任
20、一时刻的瞬时速度它任一时刻的瞬时速度D变速直线运动中任意一段时间内的平均速度一定不变速直线运动中任意一段时间内的平均速度一定不等于它某一时刻的瞬时速度等于它某一时刻的瞬时速度审题指导审题指导解答本题时应注意以下两点：解答本题时应注意以下两点：(1)平均速度只能表示物体在某一过程或某一时平均速度只能表示物体在某一过程或某一时间内的平均快慢情况。间内的平均快慢情况。(2)瞬时速度表示物体在某一位置或某一时刻的瞬时速度表示物体在某一位置或某一时刻的速度，能准确描述物体运动的快慢。速度，能准确描述物体运动的快慢。解析解析由于各时刻的瞬时速度都等于零，即物体静由于各时刻的瞬时速度都等于零，即物体静止，因
21、此平均速度也一定等于零，故止，因此平均速度也一定等于零，故A正确；物体从某点正确；物体从某点沿一曲线运动又回到原出发点，则平均速度为零，但各个沿一曲线运动又回到原出发点，则平均速度为零，但各个时刻的瞬时速度不为零，故时刻的瞬时速度不为零，故B错误；匀速直线运动中速度错误；匀速直线运动中速度不变，平均速度与瞬时速度相等，故不变，平均速度与瞬时速度相等，故C正确；由于运动情正确；由于运动情况不确定，一段时间的平均速度可能等于某时刻的瞬时速况不确定，一段时间的平均速度可能等于某时刻的瞬时速度，故度，故D错误。错误。答案答案AC借题发挥借题发挥(1)在匀速直线运动中，速度不变，平均速度与瞬时在匀速直线
22、运动中，速度不变，平均速度与瞬时速度相等。速度相等。(2)在变速直线运动中，瞬时速度是变化的；平均速在变速直线运动中，瞬时速度是变化的；平均速度与所对应的时间段有关，也是变化的，某时刻的瞬时度与所对应的时间段有关，也是变化的，某时刻的瞬时速度与某段时间内的平均速度大小没有必然联系，可能速度与某段时间内的平均速度大小没有必然联系，可能相等，也可能不相等。相等，也可能不相等。(3)各个时刻的瞬时速度为零，说明物体一定静止。各个时刻的瞬时速度为零，说明物体一定静止。而某段时间内的平均速度为零，则只能说明该时间内位而某段时间内的平均速度为零，则只能说明该时间内位移为零，物体可能静止，也可能运动。移为零
23、，物体可能静止，也可能运动。1.打点计时器所用电源的频率为打点计时器所用电源的频率为50Hz，某次实验中得到一条纸带，用毫米刻度某次实验中得到一条纸带，用毫米刻度尺测量情况如图尺测量情况如图138所示，纸带上所示，纸带上A、C两点对应的时间间隔为两点对应的时间间隔为_s，纸带在，纸带在A、C间的平均速度为间的平均速度为_m/s，在，在A、D间的平均速度为间的平均速度为_m/s。二者之间。二者之间B点的瞬时速点的瞬时速度更接近于度更接近于_m/s。图图138答案：答案：0.040.350.4250.35平均速度与平均速率的比较平均速度与平均速率的比较图图139思路点拨思路点拨解答本题应明确以下几
24、个概念的区别：解答本题应明确以下几个概念的区别：(1)位移与路程的区别。位移与路程的区别。(2)平均速度与平均速率的区别。平均速度与平均速率的区别。答案答案(1)位移大小为位移大小为28.3cm，方向由，方向由A点指向点指向B点；路程为点；路程为94.2cm。(2)14.2cm/s47.1cm/s(3)曲线运动中的平均速率大于平均速度的大小。曲线运动中的平均速率大于平均速度的大小。借题发挥借题发挥平均速率是做变速运动的物体运动的总路程与对应平均速率是做变速运动的物体运动的总路程与对应时间的比值，而平均速度是物体的位移与时间的比值，时间的比值，而平均速度是物体的位移与时间的比值，因位移一般不等于
25、路程，故平均速率一般不等于平均速因位移一般不等于路程，故平均速率一般不等于平均速度的大小。度的大小。2.三个质点三个质点A、B、C，运动轨迹如图，运动轨迹如图1310所示。三个质点同时从所示。三个质点同时从N点出发，同时到达点出发，同时到达M点，且均无往返运动，则下列说法正确的点，且均无往返运动，则下列说法正确的是是()A三个质点从三个质点从N点到点到M点的平均速度相同点的平均速度相同B三个质点任意时刻的速度方向都相同三个质点任意时刻的速度方向都相同C三个质点从三个质点从N点出发到任意时刻的平均速度都相同点出发到任意时刻的平均速度都相同D三个质点从三个质点从N点到点到M点的平均速率相同点的平均
26、速率相同图图1310解析：解析：由图可知由图可知A、B、C三个质点从三个质点从N点到点到M点的路径不点的路径不同，所以三质点的路程不同，但它们的位移相同，都是由同，所以三质点的路程不同，但它们的位移相同，都是由N指向指向M的有向线段，又由于从的有向线段，又由于从N到到M三个质点所用时间相三个质点所用时间相同，所以它们的平均速度相同，而平均速率不同，同，所以它们的平均速度相同，而平均速率不同，A正确，正确，D错误；三质点运动过程中，错误；三质点运动过程中，B做单向直线运动，而质点做单向直线运动，而质点A和和C沿曲线运动，方向随时都在改变，所以沿曲线运动，方向随时都在改变，所以B、C项错误。项错误
27、。答案：答案：A对对vt图像的进一步理解图像的进一步理解例例3某物体的运动规律如图某物体的运动规律如图1311所示，下列说法中正确的是所示，下列说法中正确的是()A.物体在第物体在第1s末运动方向发生变化末运动方向发生变化B第第2s内、第内、第3s内的速度方向是相同的内的速度方向是相同的C物体在第物体在第2s内返回出发点，向反方向运动内返回出发点，向反方向运动D在这在这7s内物体做往复运动内物体做往复运动图图1311思路点拨思路点拨物体的速度方向与正方向同向物体的速度方向与正方向同向时速度为正值，物体的速度方向与正方向反向时时速度为正值，物体的速度方向与正方向反向时速度为负值。速度为负值。解析
28、解析物体在第物体在第1s末运动方向没有发生变化，末运动方向没有发生变化，A错；第错；第2s内、第内、第3s内的速度方向是相反的，内的速度方向是相反的，B错；错；物体在第物体在第2s内位移变大，向正方向运动，内位移变大，向正方向运动，C错；整错；整个过程中物体做的是往复运动，个过程中物体做的是往复运动，D正确。正确。答案答案D借题发挥借题发挥(1)由由vt图像可以确定物体在各时刻的速度的大小和图像可以确定物体在各时刻的速度的大小和方向。方向。(2)由由vt图像可以确定物体在各段时间内速度大小的图像可以确定物体在各段时间内速度大小的变化趋势，即是加速运动还是减速运动。变化趋势，即是加速运动还是减速
29、运动。(3)图像与图像与t轴交点对应的时刻为速度方向变化的时刻。轴交点对应的时刻为速度方向变化的时刻。(4)图像与图像与t轴所围轴所围“面积面积”对应这段时间内物体的位移。对应这段时间内物体的位移。3.甲、乙两个物体在同一条直线上运动，甲、乙两个物体在同一条直线上运动，它们的速度它们的速度时间图像分别如图时间图像分别如图1312中中a、b所示，则以下说法正确的是所示，则以下说法正确的是()A甲物体做匀速直线运动甲物体做匀速直线运动B乙物体做匀速直线运动乙物体做匀速直线运动Ct2时刻甲、乙两物体速度相等时刻甲、乙两物体速度相等Dt2时刻甲、乙两物体的位移相等时刻甲、乙两物体的位移相等图图1312解析：解析：由匀速直线运动的由匀速直线运动的vt图像特点可知图像特点可知A对、对、B错，由图像可看出，在错，由图像可看出，在t2时刻两物体的速度均为时刻两物体的速度均为v2，xaxb，所以，所以C对、对、D错。错。答案：答案：AC
