人教版 (2019)必修 第一册第一章 运动的描述3 位置变化快慢的描述——速度背景图课件ppt

这是一份人教版 (2019)必修 第一册第一章 运动的描述3 位置变化快慢的描述——速度背景图课件ppt，共45页。PPT课件主要包含了运动快慢，某一段时间内，某一时刻，瞬时速度，时间t，速度v，关于速度的三点说明，教你析题，教你破题等内容，欢迎下载使用。
基础落实·必备知识全过关
一、速度1.概念:物体运动的　　　　与发生这段位移所用　　　　之比。定义式: 。 v与Δx和Δt无正反比关系 2.单位:国际单位制单位为米每秒,符号为m/s。其他单位有km/h、cm/s等。3.速度是　　　　(选填“矢量”或“标量”),方向与_____________________　　　　　　　　　　　的方向相同。 4.物理意义:描述物体　　　　　　　的物理量。速度越大,表示物体运动得越　　　。 

时间Δt内的位移Δx
【要点提示】 速度的大小在数值上等于单位时间内位移的大小。
二、平均速度和瞬时速度1.平均速度:描述物体在　　　　　　　　运动的平均快慢程度。只能粗略描述物体运动的快慢。 2.瞬时速度:描述物体在　　　　　　　运动的快慢。可以精确描述物体运动的快慢。当Δt(时刻t到t+Δt一小段时间)非常小时,运动快慢的差异可以忽略不计,则 叫作物体在时刻t的瞬时速度。 3.匀速直线运动:　　　　　　保持不变的运动。在匀速直线运动中,平均速度与瞬时速度　　　　。 4.瞬时速度的大小通常叫作　　　　,汽车速度计的计数实际上是汽车的　　　　。 
三、速度—时间图像(v-t图像)1.图像的意义:反映了物体运动的　　　　随时间变化的情况。 
2.图像的获得:以　　　　为横轴,　　　　为纵轴,在坐标纸上建立直角坐标系,根据测得的v、t数据描点,用一条　　　　的曲线来描出这些点,这条曲线即v-t图像。 
情境链接 一位司机由于驾车超速而被交警拦住,交警走过来对他说:“您好,您刚才的车速是60千米每小时!”这位司机反驳说:“不可能的!我才开了6分钟,还不到1小时,怎么可能走了60千米呢?”根据以上对话,请讨论一下:他们两人为什么无法沟通?
提示 “刚才的车速是60千米每小时”,“刚才”是一个时刻,指的是瞬时速度,所以交警所说的是瞬时速度问题。司机所谈的是路程和时间这两个物理量的问题。
教材拓展 阅读教材第21~22页,判断下列四种情况中的速度,是指平均速度还是瞬时速度。(1)子弹以900 km/h的速度从枪口射出。(2)汽车速度计上显示80 km/h。(3)火车从南京到北京的速度约为220 km/h。
提示 (1)瞬时速度;(2)瞬时速度;(3)平均速度。
易错辨析(1)物体的瞬时速度总为零时,物体的平均速度不一定为零。(　　)(2)两物体的速度分别是v1=3 m/s,v2=-5 m/s,则它们的大小关系为v1>v2。(　　)(3)可以用t到t+Δt一小段时间内的平均速度来代替t时刻物体的速度。(　)
物体的瞬时速度总为零,说明物体一直静止,故物体的平均速度一定为零。
速度是矢量,两速度比较大小时要比较其绝对值。
(4)匀速直线运动的平均速度等于瞬时速度。(　　)(5)v-t图像上点的坐标为正值表示速度方向与正方向相同。(　　)(6)速度—时间图像就是物体的运动轨迹。(　　)
匀速直线运动的速度不变,各段时间内的平均速度均等于瞬时速度。
速度—时间图像是物体的速度随时间变化的图像,不是运动轨迹。
重难探究·能力素养全提升
探究点一　对速度的理解
自行车和汽车都在平直公路上沿同一方向单向行驶,自行车在30 min内行驶了8 km,汽车在30 min内行驶了30 km;百米比赛中,运动员甲用时10 s,运动员乙用时13.5 s。(1)自行车和汽车哪个运动得快?你是如何进行比较的?(2)运动员甲和运动员乙哪个跑得快?你是如何进行比较的?(3)汽车和运动员甲哪个运动得快?你又是如何进行比较的呢?
提示 (1)汽车运动得快,相同时间内位移大的运动得快。(2)运动员甲跑得快,通过相同位移所需时间短的跑得快。(3)比较两物体单位时间内的位移,可比较两物体运动的快慢。所以汽车运动得快。
【例题1】 下列关于速度的说法正确的是(　　)A.v= 只适用于直线运动B.由v= 可知,v与Δx成正比,与Δt成反比C.速度大小不变的运动是匀速运动D.速度的方向与对应时间内物体位移的方向一致
解析 v= 普遍适用,既适用于直线运动也适用于曲线运动,故A错误;v= 是由比值定义的物理量,v与Δx和Δt的比值有关,与Δx、Δt的大小无关,故B错误;速度大小和方向都不变的运动是匀速运动,故C错误;速度的方向与对应时间内物体位移的方向一致,故D正确。
方法技巧　物体的位移大,不一定运动得快。由v= 可知,只有在Δt相同的情况下,Δx越大,v才越大。
对点演练1. 甲、乙两质点在同一直线上匀速运动,设向右为正方向,甲质点的速度为2 m/s,乙质点的速度为-4 m/s,则下列说法错误的是(　　)A.乙质点的速度大于甲质点的速度B.10 s后甲、乙两质点行驶的路程之比为3∶4C.题目中速度的正、负号是表示运动的方向D.若甲、乙两质点同时由同一地点出发,则10 s后甲、乙两质点相距60 m
解析 速度是矢量,正负号不表示大小,代表方向,所以乙质点的速度大于甲质点的速度,A正确;根据s=vt可知,10 s后甲、乙两质点行驶的路程之比为1∶2,故B错误;速度是矢量,正、负号表示运动的方向,故C正确;若甲、乙两质点同时由同一地点出发,则10 s后甲、乙两质点相距x=2×10 m+4×10 m=60 m,D正确。
探究点二　平均速度与瞬时速度的区别与联系
如图所示的超级高铁(又称胶囊高铁)利用磁悬浮技术让列车“漂浮”在真空管道中,由于没有摩擦,可获取远大于目前高铁的运行速度。在某次测试中,胶囊高铁在一个曲线路段加速行驶了8 500 m,用时25 s,达到了最高速度1 360 km/h。其中8 500 m指的是位移还是路程?最高速度1 360 km/h指的是平均速度还是瞬时速度?超级高铁在该段行驶过程中,平均速率等于平均速度的大小吗?
提示 8 500 m指的是曲线路段的路程,1 360 km/h是最高速度,指的是瞬时速度;在加速过程中,超级高铁的平均速率为 =340 m/s,由于行驶过程路程不等于位移的大小,则超级高铁在该段行驶过程中的平均速率不等于平均速度的大小。
1.平均速度与瞬时速度的比较
特别提示　平均速度与瞬时速度应注意的问题(1)平均速度的大小与瞬时速度的大小无必然关系,平均速度大的物体,其瞬时速度不一定大;平均速度为零的物体,其瞬时速度也可能很大。(2)不同过程或不同时间段的平均速度一般不同。因此,求平均速度必须指明是哪段时间(或哪段位移)的平均速度。(3)在匀速直线运动中,物体的平均速度等于瞬时速度,在其他运动中,物体的平均速度一般不等于其瞬时速度。
(4)求平均速度时常见的两种错误①误认为平均速度就等于速度的平均值,即 (v1、v2分别是物体的初、末速度)。②误认为平均速度大小等于平均速率,用路程与时间的比值去求解。而实际上平均速度必须依据其定义用位移与时间的比值去求解,并且必须强调针对的是哪段位移(或哪段时间)。
2.平均速度与平均速率的比较
【例题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(　　)
方法技巧　求平均速度的三步走
对点演练2. 扫地机器人因操作简单、使用方便,已逐渐走进了人们的生活。某次清扫过程中,主人在A处启动扫地机器人,在B处完成清扫工作,其规划清扫路线如图所示,完成清扫任务用时180 s。已知机器人清扫路线的总长度为36 m,A、B两点间的距离为9 m。下列说法正确的是(　　)A.机器人在该过程中的位移大小为36 mB.机器人在该过程中的平均速率为0.05 m/sC.机器人在该过程中的平均速度大小为0.05 m/sD.机器人在该过程中的平均速度大小为0.2 m/s
探究点三　从x-t图像看速度
右图中的两条直线A、B分别是两个物体A和B运动的x-t图像。(1)试分析物体A和B的运动方向。(2)判断物体A和B是否做匀速直线运动。(3)E、F两点的坐标分别是(t1,x1)、(t2,x2),求t1~t2内A的平均速度大小。(4)比较物体A和B的速度大小。
提示 (1)每一时刻的位移(坐标)都大于0,表示物体沿正方向运动。(2)经相等时间,A和B分别增加相同位移,A和B均做匀速直线运动。(4)图线的倾斜程度越大,速度越大,vA>vB。
x-t图像中的“速度”信息
【例题3】 (2024天津高一期中)如图为甲、乙两个质点运动的x-t图像,图中虚线与曲线相切且与甲的图像平行,由此可知(　　)A.甲、乙向相反方向运动B.甲、乙的起止位置都相同C.在0~t1时间内,甲的速度一直大于乙的速度D.在0~2t0时间内,甲的平均速度小于乙的平均速度
解析 甲、乙的位移都从正值连续减小为0,运动方向相同,A错误;从纵坐标可看出,甲、乙都从位移为2x0的位置运动到O位置,所以起止位置都相同,B正确;x-t图像的斜率大小表示物体的速度大小,从图中可知,在0~t1时间内,甲的速度先小于乙的速度,后等于乙的速度,再大于乙的速度,C错误;0~2t0时间内,两物体位移相同,根据 可知,甲的平均速度等于乙的平均速度,D错误。
对点演练3. 某物体做直线运动的x-t图像如图所示。关于物体在前8 s内的运动,下列说法正确的是(　　)A.物体在第6 s末改变速度方向B.0~4 s内的速度大于6~8 s内的速度C.前4 s内的速度大小为1 m/sD.0~8 s内物体离出发点的最大距离是8 m
解析 x-t图像的斜率表示速度,物体4~8 s内沿负方向做匀速直线运动,在第6 s末速度方向没有发生变化,故A错误;x-t图像斜率的绝对值表示速度大小,可知0~4 s内的速度小于6~8 s内的速度,故B错误;前4 s内的速度大小为 =1 m/s,故C正确;0~8 s内物体离出发点的最大距离是4 m,故D错误。
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1.(速度的理解) 关于速度的定义式v= ,以下叙述正确的是(　　)A.v1=2 m/s、v2=-3 m/s,因为2>-3,所以v1>v2B.一段时间内物体的位移为零,则这段时间内物体的瞬时速度一定为零C.速度v的大小与运动的位移Δx不成正比,与时间Δt不成反比D.位移大的物体速度一定大
解析 速度是矢量,正、负号表示方向,绝对值表示大小,故A错误;一段时间内物体的位移为零,则这段时间内物体的平均速度为零,瞬时速度不一定为零,故B错误;速度的定义式 ,是一个比值定义式,该公式只说明速度可用位移Δx除以时间Δt来获得,并不是说v与Δx成正比,与Δt成反比,故C正确;速度不但与位移大小有关,还与所用时间有关,因此位移大的物体速度不一定大,还要看时间,故D错误。
2.(x-t图像)甲、乙两物体向同一方向运动,已知甲的速度大于乙的速度,t=0时乙在甲的前面一定距离处,则两物体的x-t 图像可能是(　　)
解析 甲的速度较大,即其图像倾斜程度较大,选项A、D错误;t=0时乙在甲的前面一定距离处,即乙图像的纵截距较大,选项C正确。
3.(平均速度和瞬时速度)A、B、C三个质点同时从N点出发,同时到达M点,三个质点的运动轨迹如图所示。下列说法正确的是(　　)A.三个质点从N到M的平均速度相同B.三个质点到达M点的瞬时速度相同C.三个质点从N到M的平均速率相同D.B质点从N到M的平均速度大小一定与任意时刻的瞬时速度大小相同
解析 平均速度等于位移与时间的比值,由于三个质点从N到M的位移与时间都相同,故平均速度相同,A正确;平均速率等于路程与时间的比值,由于三个质点从N到M的时间相等,路程不等,故平均速率不相等,C错误;三个质点到达M点的瞬时速度方向不同,所以瞬时速度肯定不同,B错误;B质点不一定做匀速直线运动,所以B质点从N到M的平均速度大小与任意时刻的瞬时速度大小不一定相同,D错误。