高中物理沪科版 (2019)必修 第一册1.3 怎样描述运动的快慢（续）教案配套课件ppt

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一、什么叫瞬时速度1.定义:运动物体在某一时刻或经过某一位置时的速度。2.方向:瞬时速度的方向跟物体在某一时刻或经过某一位置时的运动方向相同。3.瞬时速率:瞬时速度的大小。
二、位移图像1.在直角坐标系中选时间t为横轴,选位移s为纵轴,其上的图线就是位移—时间图像,即s-t图像。2.物体做匀速直线运动的s-t图像是一条通过原点的倾斜直线。这条直线的斜率反映着物体速度的大小,斜率越大,速度越大。
三、速度图像1.在直角坐标系中,用横轴表示时间t,用纵轴表示速度v,根据运动物体的速度数据,可作出它的速度图像,即v-t图像。2.物体做匀速直线运动时,在v-t坐标平面内画出的是一条平行于t轴的直线。
1.正误辨析(1)匀速直线运动的物体的平均速度和瞬时速度相等。(　　)答案 √(2)瞬时速度是物体在某时刻或经过某一位置时的速度。(　　)答案 √(3)瞬时速度就是瞬时速率。(　　)答案 ×(4)一物体的位移图像为曲线表示物体正在做曲线运动。(　　)答案 ×
2.一物体运动的s-t图像如图所示,从图像中我们可以得到:物体的出发点位置为　　　　　;速度大小为　　　　。 
一辆汽车沿直线行驶,从出发地到目的地用时2.0 h,行程120 km,所以它的速度为60 km/h。某时刻,它的速度计显示为35 km/h。上面提到的两个速度为什么会不同?有什么区别?
要点提示 60 km/h是行驶全程的平均速度,35 km/h是相应时刻的瞬时速度,前者反映了汽车在全程的运动快慢,后者反映了汽车在某一瞬间的运动快慢。
1.在公式v= 中,若时间t非常小,平均速度就可以表示物体在该时刻的瞬时速度。2.瞬时速度的方向就是该时刻物体运动的方向。瞬时速度的大小是瞬时速率,简称速率。
3.平均速度和瞬时速度的比较
要点笔记 平均速度与一段时间或一段位移相对应,而瞬时速度与一个时刻或一个位置相对应。
例1(多选)下列关于瞬时速度的说法正确的是(　　)A.瞬时速度可以精确地描述物体运动的快慢,但不能反映物体运动的方向B.瞬时速度等于运动的物体在一段非常短的时间内的平均速度C.瞬时速度的方向与位移的方向相同D.某物体在某段时间内的瞬时速度都为零,则该物体在这段时间内静止
解析 瞬时速度是为了精确描述物体运动的快慢和方向而引入的物理量,选项A错。平均速度在描述物体运动的快慢时较粗略,但平均速度中所对应的时间t越小,越能精确地描述物体在某一时刻附近的运动快慢,在时间非常短时,平均速度等于瞬时速度,选项B对。平均速度的方向与物体的位移方向相同,而瞬时速度是与某时刻相对应的物理量,不一定与位移的方向相同,选项C错。某物体在某段时间内的瞬时速度都为零,则物体在这段时间内一定静止,选项D对。答案 BD
变式训练1某赛车手在一次野外训练中,先利用地图计算出出发地和目的地的直线距离为9 km,他从出发地到目的地用了5 min,赛车上的里程表指示的里程数值增加了15 km,当他经过某路标时,车内速度计指示的示数为150 km/h,那么可以确定的是(　　)A.在整个过程中赛车手的瞬时速度是108 km/hB.在整个过程中赛车手的平均速度是180 km/hC.在整个过程中赛车手的平均速率是108 km/hD.经过路标时的瞬时速度是150 km/h
解析 整个过程中的位移大小为9 km,所用时间为5 min,所以根据公式 可得整个过程中的平均速度为108 km/h,这个速度并非瞬时速度,A、B项错误;平均速率等于路程与时间的比值,大小为180 km/h,C项错误;经过路标时的速度是指在经过路标那一位置时的瞬时速度,所以D项正确。答案 D
一辆汽车做匀速直线运动,各个时刻的位置坐标列表如下:
(1)建立平面直角坐标系,用横轴表示时间t,纵轴表示位移s,把汽车在各个时刻的位置坐标在坐标系中用点表示出来,然后用平滑的曲线(或直线)连接起来。(2)图像有什么特点?图线的斜率表示什么?
要点提示 (1)如图所示:
(2)图像是一条倾斜的直线,图线的倾斜程度即斜率表示速度的大小,
1.位移—时间图像(s-t图像):表示物体的位移随时间变化的情况。2.由s-t图像可以知道:(1)物体在某一时刻所处的位置。(2)任意时间内的位移(大小和方向),或发生某一段位移所需要的时间。(3)速度的大小:图像的斜率反映着物体的速度的大小。3.匀速直线运动的s-t图像为一条倾斜直线,直线的斜率表示物体的速度。
例2如图所示是一辆汽车做直线运动的s-t图像,对线段OA、AB、BC、CD所表示的运动,下列说法正确的是(　　)A.OA段运动速度最大B.AB段物体做匀速运动C.CD段的运动方向与初始运动方向相反D.运动4 h汽车的位移大小为30 km
变式训练2(多选)一遥控玩具小车在平直路面上运动的位移—时间图像如图所示,则(　　)A.15 s末小车的位移为30 mB.20 s末小车的速度为-1 m/sC.前10 s内小车的平均速度为3 m/sD.前25 s内小车做单方向直线运动
解析 位移—时间图像的斜率表示速度,对应的纵坐标表示位移。由图像可知,15 s末小车的位移为30 m,故A正确。小车在15~25 s内做匀速直线运动,
=3 m/s,故C正确。小车在前10 s内向正方向做匀速直线运动,10~15 s内静止,15~25 s内反向做匀速直线运动,故D错误。
如图所示是一个物体运动的v-t图像,请回答:(1)物体是从静止开始运动的吗?(2)物体速度的大小和方向是否变化?怎样变化?
要点提示 (1)由题图知t=0时v≠0,所以物体具有一定的初速度。(2)发生变化,0~t1时间内速度逐渐增大,t1~t2时间内速度不变,t2~t3时间内速度逐渐减小,在t3时刻速度为零,t3时刻以后,速度反向,但大小在逐渐增大。
1.v-t图像的物理意义反映做直线运动的物体的速度随时间变化的规律。2.v-t图像的应用(1)由图像能看出每一时刻对应的瞬时速度。
(2)由图像能看出速度方向,如图线1、3、5表示物体的速度方向与规定的正方向相同;如图线2、4表示物体速度方向与规定的正方向相反。
(3)可判断物体的运动性质①图线平行于t轴表示物体做匀速运动,图线1、2表示物体分别沿正、负方向做匀速运动;②图线3表示物体沿正方向做加速运动,图线4表示物体沿负方向做加速运动;图线5表示物体沿正方向做减速运动。
例3(多选)一做直线运动的物体,其v-t图像如图所示,下列判断正确的是(　　)A.物体在1 s末改变运动方向B.物体在前3 s内运动方向不变C.物体在3 s末运动方向改变D.物体在2 s时的速度大小为2 m/s
解析 前3 s内物体的速度方向均为正,运动方向没有改变,A错误,B正确;由题图可知物体在3 s末后瞬间速度为负,则说明物体改变了运动方向,C正确;从题图中可以看出,物体在2 s时的速度大小为2 m/s,D正确。答案 BCD
变式训练3(多选)(2020安徽合肥六校联考)某物体运动的v-t图像如图所示,下列关于该物体运动的描述中正确的是(　　)A.该图像就是物体的运动轨迹图像B.物体做变速运动C.物体做来回的往复运动D.物体向一个方向做直线运动
解析 v-t图像不表示物体的运动轨迹,A错误;由题图可知速度是变化的,B正确;图线一直在时间轴的上方,速度始终为正,方向没有改变,向一个方向做直线运动,故C错误,D正确。答案 BD
1.(多选)下列几种速度,属于瞬时速度的是(　　)A.火车以76 km/h的速度经过“深圳到惠州”这一路段B.汽车速度计指示着速度50 km/hC.城市繁华路口路标上标有“15 km/h　注意车速”字样D.足球射入球门时刻的速度为12 m/s解析 与某段时间或过程对应的速度为平均速度,与某时刻或某一位置对应的是瞬时速度,由此可判断A中描述的是平均速度,B、C、D中描述的是瞬时速度。答案 BCD
2.如图所示为三个物体运动的s-t图像,下面说法正确的是(　　)
A.运动的速率相同,3 s内经过的路程相同,起点的位置相同B.运动的速率相同,3 s内经过的路程相同,起点的位置不同C.运动的速度相同,3 s内经过的位移相同,起点的位置不同D.运动的速度不同,3 s内经过的位移相同,起点的位置不同
解析 s-t图像中的斜率的大小表示速率,由此可知,三个物体运动的速率相同,但运动方向不同,运动的速度不同,3 s内经过的路程都为3 m,由于运动方向不同,位移不同,起点位置不同,故B项正确。答案 B
3.如图所示是在同一条直线上运动的A、B两质点的位移—时间图像,由图可知(　　)A.t=0时,A在B后面B.B物体在t2时追上A并在此后跑在A的前面C.在0~t1时间内B的运动速度比A大D.A物体在0~t1时间内做速度逐渐增大的运动,之后做匀速运动
解析 由题图可知,t=0时,B在A后面,故A错;B物体在t2时追上A并在此后跑在A的前面,B正确;在0~t1时间内B的斜率小于A,故B的运动速度比A小,C错;A物体在0~t1时间内做匀速运动,之后静止,故D错。答案 B
4.(多选)利用速度传感器与计算机结合,可以自动作出物体运动的图像。某同学在一次实验中得到的运动小车的速度—时间图像如图所示,以下说法正确的是(　　)A.小车先做加速运动,后做减速运动B.小车运动的最大速度约为0.8 m/sC.小车前10 s朝正方向运动,10 s后朝负方向运动D.小车做曲线运动
解析 由题图可以看出,小车的速度先增大后减小,最大速度约为0.8 m/s,A、B正确。小车的速度先增大后减小,一直朝正方向运动,C错误。图线弯曲表明小车速度变化不均匀,不表示小车做曲线运动,D错误。答案 AB