3《运动的描述》

[课堂训练]
一辆汽车沿平直的公路行驶，第1s内通 过5m的距离，第2s内和第3s内各通过20m的 距离，第4s内又通过了15m的距离，求汽车 在最初2s内的平均速度和这4s内的平均速度 各是多大？
平均速度定义的应用
瞬时速度：
矢量
运动物体在某一时刻（或某一位置） 的速度。
0 10 20 30
1．88s
5 10 25 80
在生活中，我们常说“蜗牛的爬行很 慢”，“飞机的飞行很快”，可见不 同的运动，快慢程度是不一样的。那 么，怎样比较物体运动的快慢呢？
方法一：位移 s 相同，比较时间 t 的大小。 方法二：时间 t 相同，比较位移 s 的大小。
1、在时间相同的情况下，比较位移的大小，位 移大的物体运动得快，位移小的物体运动得慢
平均 速度 瞬时 速度 速率
• (4)单位：国际单位为 米每秒 ，符号是 m/s ， 常用单位还有：千米每时(km/h)，厘米每秒 (cm/s)等.1 m/s＝3.6 km/h. • (5)速度的大小在数值上等于 • 单位时间内物体位移的大小 ． • (6)方向：速度是矢量 ，它的方向就是物体运动 的方向．
一物体在一水平桌面上某时刻从Ｍ点开始向东运动了３ m,接着又向 5 m。 北运动了４ m,那么此过程中，位移的大小是_____
1、观众怎么比较哪个运动员跑得快？ 相同时间比位移 2、裁判又是怎么判断的？
相同位移比时间
分析讨论：比较它们运动的快慢 初位置 经过时间 末位置 /m /s /m 0 20 100 A自行车沿平 直公路行驶 0 10 100 B公共汽车沿 平直公路行驶 500 30 1250 C火车沿平直 轨道行驶 500 30 2900 D飞机在天空 直线飞行 Δx/Δt
一、坐标和坐标的变化
提出问题
怎样描述汽车向前行驶的运动过程？
A
Δx
20
B
-30
-20
-10
0
10 x1
30 x2
40
x/m
坐标表示位置：A点x1 B点x2 坐标变化量表示位移:Δx=x2-x1
Δx=x2-x1=30m-10m=20m
思考与讨论 上述汽车在向哪个方向运动？ 如何表示？
【例1】如图1-3-1所示，一个物体从Ａ运动到Ｂ，初位置的坐标是xA=3 m, 末位置的坐标是xB=-2 m,它的坐标变化量Δx等于多少？位移是多少？ 【答案】
D、速度越大，物体的位移越大
常见物体的运动速度：
自行车 人步行 蜗牛爬行 大陆板块漂移
约5 约1.3 约4×10－3 约10－9
三、 平均速度和瞬时速度
•问题：百米运动员，10s时间里跑完 100m，那么他1s平均跑多少呢？ 百米运动员是否是在每秒内都跑10m呢？ 例子
平均速度： 物体在时间间隔Δt内的平均快慢程度 矢量
• 一、如何理解速度正负号的意义？ • 速度是一个矢量，既有大小又有方向．速度 的大小在数值上等于单位时间内的位移的大 小，方向跟物体运动方向相同．在选择了正 方向后，就给速度赋予了正负号，当速度为 正值时，说明质点沿正方向运动；当速度为 负值时，说明质点沿与正方向相反的方向即 负方向运动． • 在物理学中，矢量的正负号都有意义，不表 示大小，只表示方向与所选正方向的异同．
巩固练习
1、下列关于速度的说法不正确的是（ ABC ） A、速度描述物体运动的快慢，只有大小。 B、物体运动时间越短，速度越大。 C、物体运动位移越大，速度越大。 D、物体位置变化越快，速度越大。 2.下列关于速度的描述中正确的是( AC )
A、速度是矢量，既有大小也有方向 B、速度描述物体运动的快慢，只有大小 C、速度越大，物体在单位时间内的位移越大
• 三、如何区分平均速度与平均速率？ • 平均速度描述了物体位置变化的快慢与方 向，而平均速率则描述了物体沿路径移动 的快慢． • 教材指出，速度的大小叫做速率．这里， 速度和速率都是指瞬时的，即瞬时速度的 大小叫做瞬时速率．至于平均速度的大小， 则与平均速率是两码事．一方面，平均速 度是矢量，其方向与位移的方向相同，而 平均速率则是标量，没有方向．
体会：速度仅指出大小是不够的， 方向 还必须具有______
矢量 5.速度是___
方向：与物体的运动方向相同。
速度方向的理解 速度的方向是由什么决定？ A B C
Δx1
20
Δx2
30 40
-30
-20
-10
0
10
x/km
V的方向是由对应Δt时间内位移Δx的方向决定，
正号表示与规定的正方向相同，负号表示与规定的正 方向相反,反映物体运动的方向。
四、速度和速率
瞬时速度的大小叫做速率
问：平均速度的大小是否也叫平均速率呢？ 不是 平均速度=位移/时间 在单向直线运动中相等 平均速率=路程/时间
[课堂训练】
下列对各种速率和速度的说法中，正 确的是（ BCD ） A．平均速率就是平均速度 B．瞬时速率是指瞬时速度的大小 C．匀速直线运动中任何一段时间内的平 均速度都相等 D．匀速直线运动中任意一段时间内的平 均速度都等于其任一时刻的瞬时速度
• (4)平均速度大小与瞬时速度大小无必 然联系，不能说某时刻瞬时速度很大， 则某段时间内的平均速度也很大．因 为平均速度反映的是一段时间内的物 体运动的快慢程度，而瞬时速度只反 映某时刻时物体运动的快慢程度． • 另外还需指出，平均速度与速度的平 均值是有严格区别的，两者的数值一 般并不相等，不可混淆．
2、在位移相同的情况下，比较所用时间的长短， 时间短的物体运动快，时间长的物体运动慢 试比较：直线运动的汽车在30min内行驶了 50km，某同学跑完100m用了13.5s，谁运动的 快？ 3、计算它们平均每秒钟位移的大小。单位时 间内位移大的运动得快
二、速度：
1.定义：速度是描述物体运动快慢的物理量，它等于 位移和发生这段位移所用时间的比值。 x 用公式表示为：
Δx=-5 m 位移的
大小为５ m，方向沿x轴负方向
图1-3-1 【解析】当物体做直线运动时其位移的方 向仅有两种可能，如果设其中某一方向为 正方向，则另一方向为负方向，这样我们就可以用“＋”“－”号来 表示位移的方向，就可以用代数运算的法则来计算了。 Δx=xB－xA=［(-2)-3］ m=-5 m,Δx为坐标变化量，也就是物体的位 移，其大小为５ m,位移是负值，表示位移的方向沿x轴的负方向。 【评评】时刻:对应坐标轴上的一点；时间：坐标变化对应轴上一段。
速度、速率、平均速度和瞬时速度有什么区别？
定义 速度 位移与发生这 段位移所用时 间的比值 物体在时间间 隔Δt内运动的 平均快慢 物体在某时刻 或某位置的速 度 瞬时速度的大 小叫速率 物理意义 注意问题
描述物体的运动 v和Δx及Δt是对应关系，是矢量， 快慢和运动方向 方向就是物体运动的方向 描述在一段时间 只能粗略地描述物体的运动快慢。 内物体运动的平 大小和所研究的时间间隔Δt有关， 是矢量，方向和Δx相同 均快慢和方向 描述物体在某时 精确地描述物体的运动快慢。是 刻的运动快慢和 矢量，方向沿物体运动轨迹的切 方向 线方向 描述物体的运动 是标量，只考虑其大小不考虑其 快慢 方向
• 1．平均速度 • (1)定义：物体运动的平均速度是物体的 位移 与发生该段位移所用 时间 的比值，常用字 母 表示；
• (2)公式： ＝ . • (3)物理意义：平均速度表示做变速运动的物 体在某一段时间(或位移)内的平均快慢程度， 粗略 只能 地描述物体的运动快慢．
• (4)平均速度既有大小，又有方向，是矢量， 其方向与一段时间内发生的 位移 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，叫瞬时速度． • (2)物理意义：瞬时速度是精确描述做变速运 动的物体在 某时刻(或位置) 的运动情况的物理 量，反映了某时刻(或位置)物体运动的快慢程 度．
• 二、如何区分平均速度与瞬时速度？ • (1)平均速度与某一过程中的一段位移、一 段时间对应，而瞬时速度与某一位置、某 一时刻对应．讲平均速度必须指明是哪一 段时间(或哪一段位移)内的平均速度，讲 瞬时速度必须指明是哪一个时刻(或哪一个 位置)的瞬时速度．譬如，研究一辆汽车通 过一座平直大桥的速度，对应的位移是桥 长，对应的时间是过桥的时间，对应的速 度是平均速度．若要研究汽车到达某一位 置的速度，对应的是瞬时速度.
• (2)平均速度只能粗略描述质点运动情况，而瞬时 速度能精确地描述质点的运动情况．譬如，火车 从北京开往上海整个过程的速度，可以不考虑中 间停站所用的时间，用平均速度可以粗略地表示 火车运动的快慢．但要研究百米运动员冲过终点 时的速度，则需要的是一个准确值，速度为瞬时 速度． • (3)平均速度的方向与所对应的时间内位移的方向 相同，瞬时速度的方向与质点所在位置的运动方 向相同．譬如，物体沿圆周运动，某段时间的平 均速度的方向与位移方向相同，即这段时间通过 的圆弧所对应的弦的方向，但每一时刻速度方向， 都沿物体所在位置圆的切线方向．
⑵瞬时速度
在公式v=Δ x/Δ t中，如果时间Δt非常小，接近于零， 表示的是某一瞬时，这时的速度称为瞬时速度。 瞬时速度对应某一瞬间，或者说某一时刻，某一位 置，即：运动物体在某一时刻（或某一位置）的速度。 瞬时速度简称速度，因此以后碰到“速度”一词， 如果没有特别说明均指瞬时速度。
三、 平均速度和瞬时速度
三、 平均速度和瞬时速度
⑴平均速度：
在变速直线运动中，物体在某段时间内的位移跟发生 这段位移所用时间的比值，叫做这段位移（或这段时间） 的平均速度，即v=Δ x/Δt，单位是“m/s”。它是矢量， 其方向跟位移Δ x的方向相同。 平均速度的意义在于能粗略地描述变速运动的快慢。 注意：对变速直线运动来说，不同时间内（或不同位 移上）的平均速度的值可能不一样。
物理意义：速度大小在数值上等于单位时 间内物体位移的大小；速度的方向是物体运 动的方向。
二、速度：
• (1)定义： • 物体运动的位移 跟发生这段位移所用 时间 的比值．
• (2)公式： . • (3)物理意义：速度是描述物体运动 快慢 和运动 方向 的物理量，也可以说是描述物体 位置 的变化 快慢和 位置 变化的方向．速度越大，表示物体运 动得越快(或位置变化得越快)．
△t
1．08s
0．92s
Ｘ/ｍ
v＝
x t
当∆ｔ非常非常小时所得速度就成为： ｘ=0点处瞬时速度
[课堂训练】
例：关于瞬时速度，下列正确的是（ BCD） A．瞬时速度是物体在某一段时间内或在某一段 位移内的速度的平均值 B．瞬时速度可以看成是时间趋于无穷小时的平 均速度 C．瞬时速度是物体在某一位置或某一时刻的速 度 D．物体做匀速直线运动时，瞬时速度等于平均 速度
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2.进一步认识速度：
v
t
①物理意义：描述运动的快慢。 ②单位：国际单位制：m/s(或m•s-1 ) 其它常用单位：km/h(或km•h-1 )，cm/s(或cm•s1) 大小：由公式计算。 ③矢量性：速度是一个矢量 方向：与物体的运动方向相同。 ④是采用比值法定义的物理量。
两辆汽车从某地出发，速度都是20m/s， 他们的运动情况完全相同吗？ —— 可能是背道而驰 ！！
1.3.运动快慢的描述 ──速度
一、坐标和坐标的变化
坐标和坐标变化量的物理意义:
在坐标系中，某点的数值为坐标。 在坐标系中，某两点的数值差为坐标的变化量， 对应时间的差值叫时间的变化量。 若t1时刻对应坐标为x1,t2时刻对应坐标为x2,则时 间的变化量Δt=t2-t1。 时刻：对应坐标轴上的一点；时间：坐标变化 对应轴上一段。
1、坐标用来表示位置或时刻 2、坐标的变化量用来表示位移或时间
一、坐标和坐标的变化
+ 物体沿直线运动，以这条直线为坐标轴，
这样，物体的位置就可以用 坐标来表示， 时刻t1物体所处的坐标为x1，时刻t2物体 所处的坐标为x2，则Δx＝ x2－x1就是坐标 的变化量，Δx的大小表示位移的大小， Δx的正负表示位移的 方向 ．
• (3)瞬时速度是矢量，其方向与物体经过某一 位置时的运动方向相同． • (4)匀速直线运动就是瞬时速度保持不变的运 动，在匀速直线运动中，平均速度与瞬时速 度 相等 ． • (5)速率： 瞬时速度 的大小叫速率，只有大小， 没有方向．日常生活和物理中所说的速度， 有时指速度，有时指速率，例如汽车速度计 显示的是 速率 ．