高中物理沪科版 (2019)必修 第一册1.2 怎样描述运动的快慢图片课件ppt
展开1.瞬时速度是运动物体在某一时刻或 某一位置的速度,其方向是物体在 该时刻或该位置的运动方向。2.匀速直线运动的s-t图像是一条倾斜 直线,直线的斜率越大,速度越大。3.匀速直线运动的v-t图像是一条平行 于t轴的直线。
[自学教材]1.瞬时速度(1)定义:运动物体在某一 或某一 时的速度。(2)方向:其方向跟物体经过某一位置时的 相同。
(3)物理意义: 能够精确地描述运动物体在某一时刻或某一位置运动的 程度。
2.瞬时速率(1)定义:瞬时速度的 ,简称速率。(2)瞬时速率只有 ,没有 。
[重点诠释]平均速度和瞬时速度的比较
1.下列关于瞬时速度的说法中正确的是 ( )A.瞬时速度可以精确地描述物体做变速运动的快慢, 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非常短的时间内的平均速度C.某段时间内的位移方向与各位置的瞬时速度的方向相同D.某物体在某段时间里的瞬时速度都为零,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,所以A选项错。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Δt越小,越能精确地描述物体在那一时刻附近的运动快慢,所以选项B对。平均速度的方向与物体的位移方向相同,而瞬时速度是与时刻相对应的物理量,不能说明它与一段时间内的位移方向相同,故C错。若物体的瞬时速度始终为零,则物体必然静止,故D正确。答案:BD
[自学教材] 1.位移图像(s-t图像) (1)定义: 建立平面直角坐标系,用横轴表示 ,纵轴表示 ,把物体各时刻的位置坐标在坐标系中用点表示出来。得到的表示位移与时间关系的图线,称为位移-时间图像(s-t图像),简称为 。
(2)匀速直线运动的位移图像: ①物体做匀速直线运动的s-t图像是一条通过原点的 直线,如图1-3-1所示。 ②匀速直线运动的位移图像的斜率的绝对值表示物体速度的 ,斜率越大,速度越大。
2.速度图像(v-t图像) (1)定义: 在直角坐标系中,用横轴表示 ,用纵轴表示 。根据运动物体的速度数据作出的图像。 (2)匀速直线运动的速度图像:是一条 时间轴的直线。
[重点诠释]1.对位移图像的理解(1)几种常见的位移图像如图1-3-2所示
(2)对两图像的几点说明: ①纵截距:表示初始时刻的位置。 ②横截距:表示物体从开始计时到开始运动间隔的时间或物体运动到原点时的时刻。 ③两图像的交点:表示两物体在同一位置(即相遇)。 ④图像的斜率等于物体运动的速度,斜率为正值表明速度为正,物体向正方向运动;斜率为负值表明速度为负,物体向负方向运动。
2.对匀速直线运动的速度图像的理解 (1) 如图1-3-3所示: 匀速直线运动的速度图像在纵轴上的截距表示物体速度的大小和方向。设某一运动方向为正方向,则直线在t轴的上方速度为正,即与规定的正方向相同;直线在t轴的下方速度为负,
即与规定的正方向相反,a、b的速度大小分别为va和vb,且va>vb,方向均沿正方向,c的速度大小为vc,方向沿负方向。
(2) 匀速直线运动的速度图像与时间轴所围的面积表示物体位移的大小和方向。t轴上方的面积为正,表示沿正方向运动的位移,t轴下方的面积为负,表示沿负方向运动的位移,它们的代数和表示总位移。如图1-3-4所示,物体在0~t1时间内的位移为正,在t1~t2时间内的位移为负,0~t2时间内的位移为二者的代数和。
2.课外活动时,小明和小华均在操场上沿直线进行跑步训练。在某次训练中,他们通过的位移和时间的关系如图1-3-5所示,则下列说法中正确的是 ( )
A.两人都做匀速直线运动B.两人都不做匀速直线运动C.前2 s内,小华跑得较快D.全程中,两人跑步的平均速度相同
解析:小华的位移-时间图线的斜率在变化,小明的位移-时间图线的斜率不变,所以小明做的是匀速直线运动,小华做变速运动,故A、B选项均是错误的。前2 s内,小华的位移大,小华运动得快,C选项正确。全程中,两人的位移和时间均相同,所以两人的平均速度相同,D选项正确。答案:CD
[例1] 下面关于瞬时速度和平均速度的说法,正确的是 ( ) A.若物体在某段时间内每时刻的瞬时速度都等于零,则它在这段时间内的平均速度一定等于零 B.若物体在某段时间内的平均速度等于零,则它在这段时间内任一时刻的瞬时速度一定等于零
C.匀速直线运动中任意一段时间内的平均速度都等于它任一时刻的瞬时速度 D.变速直线运动中任意一段时间内的平均速度一定不等于它某一时刻的瞬时速度 [思路点拨] 由瞬时速度和平均速度的概念及含义进行判断。
[解析] 每个时刻瞬时速度都等于零,平均速度一定等于零。但是某段时间内平均速度等于零时,任一时刻的瞬时速度不一定等于零,例如质点的往复运动。A项对,B项错;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,C项对;变速直线运动一段时间内的平均速度有可能等于某时刻瞬时速度,D项错。 [答案] AC
[借题发挥] 平均速度与瞬时速度的大小关系 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。 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。
1.子弹以900 m/s的速度从枪口射出;汽车在北京长安街上行驶,时快时慢,20 min行驶了18 km,汽车行驶的速度是54 km/h,则 ( )A.900 m/s是平均速度 B.900 m/s是瞬时速度C.54 km/h是平均速度 D.54 km/h是瞬时速度
解析:子弹从枪口射出的速度是瞬时速度,A错,B对;汽车在20 min内行驶的速度是平均速度,C对,D错。答案:BC
[例2] 如图1-3-6所示为在同一直线上运动的A、B两质点的s-t图像。由图可知 ( )
A.t=0时,A在B的前面B.B在t2时刻追上A,并在此后跑在A的前面C.B开始运动的速度比A小,t2时刻后才大于A的速度D.A运动的速度始终比B大
[思路点拨] 从图像的截距、斜率及图线交点的含义入手分析两质点的运动情况及位置关系。
[解析] s-t图像中图线与s轴交点的坐标表示物体的初始位置,由所给图像看出,t=0时,A在B的前面,A对;s-t图像的交点表示相遇,t2时刻A、B相遇之后A仍静止,B继续向前运动,即t2之后,B跑在A的前面,B对;s-t图像的斜率表示物体的速度,由图像可知,开始时A的速度较大,后来A变为静止,B一直以恒定速度运动,所以C、D错误。 [答案] AB
[借题发挥] s-t图像的应用技巧 (1)图线的形状不是物体的运动轨迹,s-t图像只能描述直线运动 (2)理解并熟记几个关系: ①斜率与速度对应; ②纵截距与初始位置对应; ③横截距对应位移为零的时刻; ④两图线交点对应两物体位置相同。
2. 如图1-3-7所示为甲、乙两物体相对于同一参考系的s-t图像,下列说法正确的是 ( ) A.甲、乙两物体的出发点相距s0 B.甲、乙两物体都做匀速直线运动 C.甲物体比乙物体早出发的时间为t1 D.甲、乙两物体向同方向运动
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