运动快慢的描述——速度3ppt

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t
瞬时速度的意义: 精确表示任一时刻质点运动快慢和方向的
物理量。 瞬时速度是一个矢量,既有大小又有方向。 (待会和平均速度方向一起讲)
瞬时速度:
v Lim
t △t→0
V为瞬间的速度,但是一瞬间的时间很小, 小到多少呢?0?就是这个时间很小并不 是零是接近于零,所以瞬时速度就是足够 小的时间内通过的路程就是那一时刻或某 一位置的瞬时速度,在物理上一般把瞬时 速度简称速度。
3.速度是矢量,方向就是物体运动方向。平均 速度中,速度方向也与位移方向相同。瞬时 速度的方向就是质点在那一时刻的运动方向。
4.速率是标量,是指瞬时速度的大小。
平均速度
定 运动质点的 义 位移与时间
的比值
瞬时速度
运动质点在某 一时刻(或位
置)的速度
平均速率
运动质点的 路程与时间
的比值
瞬时速率
瞬时速度 的大小
均值的办法来解。要由平均速度的定义式来解。故
有:
v x 100m 10m/s
t 10s
正确选项为D。
针对训练
4、一辆汽车沿直线从甲地到乙地,
⑴ 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?
⑵ 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?
平均速率等于 2v1v2 v1 v2
典型例题
例1: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
最初两秒内的平均速度:v1
x t
5 20 11
12.5m /
s
这4
s内的平均速度:
v2
x t
5 20 20 15 1111
15m / s
巩固练习 2、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 .
解:平均速度是位移与时间的比值,由于此 人爬山往返一次,位移为零,平均速度等于 =0;而平均速率是路程与时间的比值,由于 此人往返一次,路程为山脚到山顶距离的2倍,
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
针对训练
1、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的大小
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
单位 米/秒、千米/时,1米/秒=3.6千米/时
联系
匀速直线运动中,平均速度=瞬时速度;瞬时速度是极短时间内的平 均速度
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 平均速率=路程/时间
在单向直线运动中
大小相等
速度显示器显示的是:
速率
常见物体的运动速度:
自行车 人步行 蜗牛爬行
平均速率:
• 定义: 物体走过的路程与走过这个路程所用的时间的比值
• 公式:v率
• 物理意义:速率是标量,它只有大小没有方向。 汽车的速度计显示的是 速___率__
常说的“速度”,可能指: “平均速度”、“瞬时速度”或“速率”
平均速度、平均速率、瞬时速度、瞬时速率的比较
平均速度
平均速率
瞬时速度
体会:速度仅指出大小是不够的,
还必须具有__方__向__ 速度是_矢__量
注意:速度可细分为平均速度、 瞬时速度
二、平均速度
⒈ 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。
v x ⒉ 定义式:
(大小在数值上等于单位时间内物体位移的大小)
t
⒊ 物理意义:粗略地描述物体在时间间隔△t内的平
瞬时速率
定义
位移与所用 时间的比值
路程与所用 时间的比值
某一时刻或 位置的速度
瞬时速度 的大小
定义式 位移/时间
路程/时间
/
/
标矢量
矢量
标量
矢量
标量
方向 与位移方向相同
/
轨迹的切线方向
/
大小
平均速度大小不等于平均速率 (除单向直线运动)
两者的大小总是相等
意义
粗略描述运动快慢,对应一段时间
精确描述物体运动快慢、方向, 对应某一时刻
-30
-20百度文库
-10
0
1x01
20
坐标表示位置:A点x1 B点x2
3x02 40 x/m
坐标变化量表示位移:Δx=x2-x1=30-10=20m
时间变化量:Δt=t2-t1
思考与讨论
上述汽车在向哪个方向运动? 如何表示?
平均速度方向的 平均速度的方向是由什么决定?
理解
Bt2 Δx t1A
-30
-20
1.4m/s
B A
平均速度的方向:物体的位移方向。
巩固练习
1.一个运动员在百米赛跑中,50 m处的速
度是6 m/s,16 s末到达终点时的速度为7.5
m/s,则整个赛跑过程中他的平均速度的大
小是( B )
A.6 m/s
B.6.25 m/s
C.6.75 m/s
D.7.5 m/s
解题心得:平均速度 不等于速度的平均
t
辨析:仅仅有速度的大小不能表征运动 的全部信息?
假如一个人只能在一条直线上来回动,接下来我们设 法描述他的运动。他可以往左,或是往右,走多远看他自 己。因此我们可以用一个长度和一个方向来描述他的运动 (位移)。但你又发现他运动的运动的很快,于是你就想: “他怎么那么快!!”他有多快?于是你你想描述他的快 慢。于是你就定义了速度来表示运动的快慢,v x ,用
均快慢程度。
4、方向:与这段时间内发生的位 移方向相同(待会讲)
思考
汽车在第三分钟的速度为10米每秒,这里面的10米 每秒是什么速度呢?
百米赛跑中某运动员以9.5m/s的速度冲过终点,这里所 指的速度与前面说的平均速度有什么不同?
3、瞬时速度
瞬时速度的定义: 运动物体在某一时刻的速度,或经过某
一位置时的速度。 v Lim (t 0)
优秀的短跑运动员跑得很快
老黄牛跑得很慢
火车开得很快,但启动时却开 得很慢
飞机在天空中飞得更快
如何描述物体运动快慢?
小明绕着400米跑道跑了一圈回到出发点,所花的 时间是100s。
初中:速度=路程/时间
用高中物理的思想来看,400米跑了一圈回到原点,从高 中机械运动的角度来看,他发生运动了吗?他位置没变, 相当于100秒,他没动,一个没动的物体,我们说他的速 度是4米每秒,这不是很荒唐吗?所以这种路程除以时间 求速度的方法在研究机械运动时并不能很好的描述这个物 体他的运动状态是什么样子的,于是我们引入了另外的一 种速度的计算方法,表征物体动没动看位移,表征物体速 度看位移除以时间,所以我们引入了一个新的计算速度的 思想: v x
(2)若前半位移的平均速度为v1,后半位移的 平均速度为v2,全程的平均速度的大小又是 多少?
的方向相同,与运动方向不一定相同
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。
⒋ 计算物体的平均速度时要注意哪些问题?
一辆自行车在第一个5s内的位移为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
说明:平均速度只是对运动物体在某一段时间内
(或某一段位移内)而言的,对同一运动物体,在不 同的过程,它的平均速度可能是不同的,因此,平均
速度必须指明“哪段时间”或“哪段位移”的.
⒌ 平均速度的方向如何?
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?
大陆板块漂移
约5 m/s 约1.3m/s 约4×10-3 m/s 约10-9 m/s
巩固练习
1:一辆汽车沿笔直的公路行驶,第1 s内通过5 m 的距离,第2s内和第3 s内各通过20 m的距离, 第4 s内又通过15 m的距离.求汽车在最初两秒内的 平均速度和这4 s内的平均速度各是多少?
解:根据平均速度的定义式得:
可见:瞬时速度即为时间趋向于零时的平均速度
匀速直线运动是瞬时速度保持不变的运动,在匀速直线运动中, 整个运动过程的平均速度和它任何时刻瞬时速度相等
方向:其方向与物体经过某位置 时的运动方向相同.
注意:一般情况下,速度和位移的方向不一定相同。 速度的方向是质点运动的方向,位移的方向是质点 由初位置到末位置的有向线段的方向。 在单向直线运动中,速度和位移的方向相同。 在变向直线运动中,速度和位移的方向不一定相同。 在曲线运动中,速度和位移的方向不一定相同。 (正弦曲线)
方 有方向,矢量 向
有方向,矢量 无方向,标量无方向,标量
意 粗略描述 义 物体运动
的快慢
精确描述物体 运动的快慢
粗略描述 物体运动
的快慢
精确描述 物体运动
的快慢
对 某段时间 某一时刻
某段时间 某一时刻
应 (或位移) (或位置) (或路程) (或位置)
练习与作业
• 1、某物体沿一条直线运动,
(1)若前半时间内的平均速度为v1,后一半时间 内的平均速度为v2,求全程的平均速度的大小;
t
速度等于位移除以所用时间来描述快慢。但从描述上来看: “一个人从A点出发以1m/s的速度运动” 从这句话单纯告 诉你1m/s这个数值你肯定不懂它是向那边运动?运动了 10s,现在他在哪?可能在左,也可能在右!怎么办?如 果速度能表征方向信息就更好了,速度是运动中伴随的状 态量,与运动相关,于是我们定义速度方向为质点的运动 方向。所以他以10m/s的速度向右运动10s,位置就确定 了!
针对训练
2、三个质点A、B、C的运动轨迹如图所示,三个质点
同时从N点出发,同时到达M点,设无往返运动,下
列说法正确的是( A )
A.三个质点从N到M的平均速度相同
M
B.三个质点任意时刻的速度方向相同
C.三个质点从N点出发到任
意时刻的平均速度都相同 D.三个质点从N点到M点的平
O AB C
均速率相同
瞬时速度研究的是一个时间点一 个时刻上物体的运动状态,运动 方向自然只跟那一刻有关,而平 均速度则是研究的单位时间内物 体的位移的情况,跟中间具体过 程就没有什么太大的关系,这个 速度自然由位移的初位置指向末 位置,所以就跟位移方向一致。
平均速度方向的 平均速度的方向是由什么决定?
理解
t1A Δx t2B
N
针对训练 3、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
A.9.5m/s
B.10.3m/s
C.9m/s
D.10m/s
解:这是一道上当题,不能用两个速度求算术平
例2.日常生活中所说的速度哪些是瞬时速度( AB )
A.汽车在高速公路行驶的最大速度限制在 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3.下列说法正确的是( B )
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
解:⑴设一半时间为t,则由平均速度的定义式有:
v1
x t
60t 80t 2t
70m / s
⑵设一半位移为x,则由平均速度的定义式有:
v2
x t
2x
x
x
60 80
68.6m / s
小结
1.速度的概念及其物理意义,平均速度和瞬时 速度的概念及物理意义。
2.知道了平均速度只能粗略描述质点运动的快 慢。
巩固练习 3.试判断下面的几个速度中哪个是平均速度? 哪个是瞬时速度? A.子弹出枪口的速度是800 m/s,以790 m/s的速度击 中目标 B.汽车从甲站行驶到乙站的速度是40 km/h C.汽车到达站牌时的速度是72 km/h D.小球第3s末的速度是6 m/s
平均速度: B 瞬时速度 : A、C、D
-10
0
1x02
20
坐标表示位置:A点x1 B点x2
3x01 40 x/m
坐标变化量表示位移:Δx=x2-x1=10-30= -20m 时间变化量:Δt=t2-t1
思考与讨论
上述汽车在向哪个方向运动? 如何表示?
平均速度方向的理解 平均速度速度的方向是由什
么决定?
平均速度的方向是由对应Δt时间内发生位移Δx
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