高中物理人教版 (2019)必修 第一册3 位置变化快慢的描述——速度优秀ppt课件

课题

《速度》

教学目标

1. 知识目标

a)         理解速度的定义，理解高中阶段对速度的定义与小初速度的不同.

b)        理解平均速度和瞬时速度的概念。

c)         理解平均速率和瞬时速率的定义。

2. 能力目标

a)         理解各速度的定义和概念.

b)        学会计算平均速度和平均速率。

教学重点

速度的定义，平均速度和瞬时速度概念

教学难点

瞬时速度的概念，理解瞬时速度和瞬时速率的关系，计算平均速度和平均速率

教学准备

教师准备：上课教材，教参，课件，练习题

学生准备：教材，笔，草稿本

教学过程

1.新课导入

从小学开始，我们便开始接触运动的快慢---速度这个概念。通过初中阶段的学习，我们知道声音在空气中的速度是340m/s,光在真空中的速度是3m/s。而小初阶段的速度与高中阶段的速度是不同的，它们不同在哪呢？

2.讲授新知

速度

定义：位移与发生这段位移所用时间的比值。

表达式:=

物理意义：描述物体运动快慢

矢量

单位：m/s或km/h

速率

定义：路程与发生这段位移所用时间的比值。

表达式:=

物理意义：描述物体运动快慢

标量

单位：m/s或km/h

例：（多选）关于速度的定义式v＝Δx/Δt，以下叙述正确的是(　　)

A．物体做匀速直线运动时，速度v与运动的位移Δx成正比，与运动时间Δt成反比

B．速度v的大小与运动的位移Δx和时间Δt都无关

C．此速度定义式适用于任何运动

D．速度是表示物体运动快慢及方向的物理量

答案:BCD

解析：AB选项速度是一个物体自身一种的属性或参数，它与位移和时间无关，A选项错误，B选项正确；C选项是正确的，一个物理量的定义式在任何情况下都适用。D选项略。

平均速度

定义：位移与发生这段位移所用时间的比值

物理意义：平均值粗略的描述一段运动的快慢

方向：与位移方向相同

瞬时速度

定义：某一时刻/位置速度的大小和方向

物理意义：精确描述物体某一位置/某一时刻运动的快慢

方向：对应时刻速度（运动）的方向

注：关于速度的定义式：v=,这个式子实际上就是平均速度的定义，当t为一段时间时，计算出的速度为平均速度，当t趋近于0时得到的是瞬时速度。

思考：在匀速直线运动中，某一段位移的平均速度与瞬时速度有什么关系？

让学生时刻5秒钟，可以考虑抽学生来回答。

答案：相等

补充说明：假设一个物体沿着圆周逆时针运动，AB是圆周上的两个点，设该物体由A运动到B经历的时间为t，这段时间的位移为由A指向B的这段弦长。

在这段运动中，物体在AB两个点对应的速度即为瞬时速度，方向沿着该点切线方向,而平均速度的大小=,方向由起点A指向终点B。

例：老王骑自行车由静止沿直线运动，他在第1s内、第2s内、第3s内、第4s内通过的位移分别为1m、2m、3m、4m，则(　　)

A．他4s末的瞬时速度为4m/s    B．他第2s内的平均速度为1.5m/s

C．他4s内的平均速度为2.5m/s  D．他1s末的速度为1m/s

答案:C

解析：根据题干信息，我们只知道自行车在做直线运动和每一秒内的位移，但是它实际上怎么运动我们无从得知（往复运动也是直线运动），所以自行车的瞬时速度是无从得知的，我们只能根据题意，计算出平均速度。AD选项是瞬时速度，无法确定；B选项第2s内的平均速度是1m/s，B选项错误；C选项是正确的。

例：下列速度指瞬时速度的是（　　）

①子弹出膛的速度                       ②足球被踢出时的速度

③火车通过甲、乙两地间的速度           ④运动员冲过终点时的速度

A．①②④ B．①②③ C．②③④ D．①③④

答案:A

解析：略

平均速率/瞬时速率

平均速率的定义：路程与发生这段路程所用时间的比值。

瞬时速率的定义：瞬时速度的大小

注：同样，速率的定义实质上是对平均速率的定义。当时间t趋近于0时，此时物体的运动可以看作单向匀速直线运动， 瞬时速度的大小和瞬时速率相同。

思考：什么时候平均速度的大小与平均速率相同？

让学生时刻30秒钟，抽学生来回答。

答案：单向直线运动。

例：一质点绕半径为的圆匀速运动半周，所需时间为。在此过程中该质点的（　　）

A．位移大小为，速率为   B．位移大小为，速率为

C．位移大小为，速率为 D．位移大小为，速率为

答案:B

解析：在这段运动中，质点运动半周，它的位移的大小应为圆的直径2R，路程为圆周长的一半，所以质点的速率为路程与时间的比值，B选项是正确的。

例：一辆汽车以速度行驶了的路程，接着以速度行驶了其余的路程，则汽车在全程的平均速率是（　　）

A．  B．  C．    D．

答案:D

解析：设汽车走的总路程为s，则第一段运动的时间为，第二段运动的时间为

，则汽车全程的平均速率为，带入计算得D选项是正确的。

3课堂小结

速度/平均速度：位移与发生这段位移所用时间的比值。

速率/平均速率：路程与发生这段位移所用时间的比值。

瞬时速度：某一时刻（位置）速度的大小和方向

瞬时速率：瞬时速度的大小

4课堂练习

练1：用同一张底片对着小球运动的路径每隔拍一次照，得到的照片如图所示。则小球运动过程的平均速度是(　　)    

A．0.25 m/s  B．0.2 m/s  C．0.17 m/s  D．无法确定

答案:C

解析：在这个问题中，需要注意小球初始是从1cm处开始运动的，所以全程的总位移为5cm，经历的时间为0.3s，则平均速度为0.05m0.3s=0.17m/s，所以C选项正确。

练2：短跑运动员在某次百米赛跑中测得5s末的速度为9.00m/s，10s末到达终点时的速度为10.2m/s，则运动员在百米全程中的平均速度为(                            )

A．10.20 m/s B．10.00 m/s  C．9.60 m/s  D．9.00 m/s

答案：B

解析：运动员10s末到达终点，所以运动的总时间为10s，那百米跑全程的平均速度易得为10m/s，现在B选项。

练3：一质点沿直线Ox方向做变速运动，它离开O点的距离x随时间t变化的关系为x＝（5＋2）m，该质点在t＝0到t＝2s间的平均速度和t＝2s到t＝3s间的平均速度的大小分别为

A．12 m/s，39 m/s   B．8 m/s，38 m/s

C．12 m/s，19.5 m/s         D．8 m/s，13 m/s

答案：B

解析：由题，t＝0时，代入关系式，得质点所处的位置为=5m处，t＝2s时质点所处的位置为=21m处，t＝3s时质点所处的位置为=59m处，0-2s的位移为21m-5m=16m, 2-3s的位移为59m-21m=38m,所以0-2s的平均速度为8m/s，2-3s的平均速度为38m/s。

练4：一辆汽车做单向直线运动，先以20m/s的速度行驶了全程时间的一半，然后又以30m/s的速度运动直至到达终点，则汽车在全程中的平均速度为(   )

A．24 m/s B．25m/s C．50m/s D．12.5m/s

答案：B

解析：A设汽车运动的总时间为2t，则前一半时间运动的位移为20t，后一半时间运动的位移为30t，全程的平均速度为（20t+30t）2t=25m/s，B选项正确。

课后作业

教师自己安排

板书设计

速度和速率的定义

平均速度和瞬时速度的定义

平均速率和瞬时速率的定义

教学反思