第3節(jié)位置變化快慢的描述—速度人教版（2019）物理（必修第一冊）第一章運動的描述——身正心定閎中博學(xué)——學(xué)習(xí)目標(biāo)1.理解速度的概念，知道速度是描述物體位置變化快慢的物理量；2.理解平均速度和瞬時速度的概念；3.會運用速度求解實際問題。復(fù)習(xí)回顧1．時刻：時間軸上的一點3．位移：從初位置指向末位置的有向線段

路程：物體運動軌跡的長度2．時間間隔：時間軸上的一段4．矢量：有大小和方向的物理量

標(biāo)量：只有大小沒有方向的物理量5．直線運動的位移：初、末位置可以用位置坐標(biāo)x1、x2表示

位移大小為：Δx＝x2－x1

復(fù)習(xí)回顧6．位移—時間圖像：把物體運動的初始位置作為原點，位置等于位移大小7．兩種打點計時器：電磁打點計時器、電火花打點計時器

電源頻率是50Hz時，打點計時器每隔0.02s打一個點。課堂引入2021年8月1日，東京奧運會半決賽中，32歲的短跑老將蘇炳添以9.83秒的成績闖入決賽，并打破了亞洲紀(jì)錄，成為了世界上跑得最快的亞洲人。課堂引入老蘇很厲害，但是短跑我還是無敵的。你認(rèn)為蘇炳添和博爾特誰跑得快？課堂引入生活和科學(xué)研究中經(jīng)常需要知道物體運動的快慢和方向，你還記得初中是怎樣描述物體運動快慢的嗎?運動員在比賽中的不同時段，運動的快慢一樣嗎？

在看百米賽跑的時候，我們常說“這個人跑的真快”，我們又是根據(jù)什么來說的呢？一、速度有兩輛汽車同時從圖書大廈出發(fā)，紅車按方案1行駛，黑車按方案2行駛，如果兩車均用時27分鐘，如果利用初中所學(xué)的知識來分析，兩者的“速度”相同嗎？假如紅車從紫竹橋行駛到蘇州橋，與藍(lán)車從聯(lián)想橋行駛到蘇州橋的路程相同，時間相同，它們的運動情況相同嗎？它們位置變化的快慢相同嗎？四通橋聯(lián)想橋薊門橋官園橋我們研究物體運動的快慢，很多時候要研究物體的位置隨時間變化的快慢，此時應(yīng)如何定義速度呢？一、速度翻閱教材P21，找出：（時間3min）（1）速度的物理意義（2）速度的定義（3）速度的表達式（4）速度的單位一、速度

2.速度的矢量性(1)速度既有大小,又有方向,是矢量,方向與Δx的方向相同。(2)在一維坐標(biāo)系中,速度方向可用帶正、負(fù)號的數(shù)值表示,正號表示與規(guī)定的正方向相同,負(fù)號表示與規(guī)定的正方向相反。一、速度

一、速度【例1】(多選)甲、乙兩質(zhì)點在同一直線上做勻速運動,取向右為正方向,甲的速度為2m/s,乙的速度為-4m/s,則可知A.乙的速度大于甲的速度B.因為+2>-4,所以甲的速度大于乙的速度C.這里正、負(fù)號的物理意義是表示質(zhì)點的運動方向D.若甲、乙兩質(zhì)點同時由同一點出發(fā),則10s后甲、乙相距60mACD

平均速率平均速度3.速度的定義式描述的△t內(nèi)運動快慢的平均效果。物體運動的要點在于位置的變化，位移比路程更能反映位置的變化。且運動具有方向性，初中沒有考慮，不能全面反映運動的本質(zhì)。只有在單向直線運動中，兩者大小才相等。一、速度二、平均速度和瞬時速度1.觀察上面三幅截圖，我們說取得冠軍的運動員跑的快，那么這位運動員在100m全程中的每個位置跑的都是最快的嗎？2.對運動員的速度，我們應(yīng)該怎樣理解才更為準(zhǔn)確？二、平均速度和瞬時速度1.平均速度(3)物理意義：粗略地描述物體在某段時間內(nèi)的平均快慢程度。(1)定義：位移與發(fā)生這個位移所用時間的比值，叫做物體在這段時間（或這段位移）內(nèi)的平均速度。(2)公式：(4)方向：與某段時間內(nèi)位移的方向一致。(5)注意：計算物體的平均速度時必須指明物體是在哪段時間內(nèi)或哪段位移上的平均速度。二、平均速度和瞬時速度1.平均速度描述物體在一段時間內(nèi)運動的平均快慢程度及方向。那么，怎樣描述物體在某一時刻運動的快慢和方向呢？用全程的平均速度描述壓線瞬間的速度準(zhǔn)確嗎？0.1S、0.01S呢？如果用最后2S時間內(nèi)的平均速度呢？如果用最后1S時間內(nèi)的平均速度呢？二、平均速度和瞬時速度(1)定義：運動物體在某一時刻（或某一位置）的速度，叫做瞬時速度。(2)物理意義：精確地描述物體運動的快慢。當(dāng)△t

非常非常小，

就可以看做某時刻（或某位置）的瞬時速度。(3)方向：這一時刻物體的運動方向。2.瞬時速度極限思想短跑光感攝影機捕捉冠軍相北京奧運會百米賽場上，牙買加人博爾特刷新了世界紀(jì)錄，隨后，一張運動員沖刺圖展現(xiàn)在電視屏幕上，圖片上的根根縱線標(biāo)明，牙買加“飛人”博爾特沖過終點的時間是9.69s。這張百米跑選手撞線圖是由每秒可拍2000多張照片的光感應(yīng)攝影機捕捉到的。這種光感應(yīng)攝影機系統(tǒng)是時間檢測器與計時碼表的集合體。當(dāng)選手沖過終點線時，該系統(tǒng)每秒可拍2000多幅高清照片，且每張都能顯示相應(yīng)時間。即使所有選手幾乎同時撞線，也能很快判斷出誰是“飛人”。光感應(yīng)攝影機二、平均速度和瞬時速度二、平均速度和瞬時速度3.平均速度與瞬時速度的區(qū)別與聯(lián)系平均速度瞬時速度區(qū)別反映一段時間內(nèi)物體運動的平均快慢程度和方向精確描述物體運動的快慢及方向?qū)?yīng)一段時間(位移)，是過程量對應(yīng)某一時刻(位置)，是狀態(tài)量方向與位移的方向相同，與運動方向不一定相同方向就是該時刻物體的運動方向，不一定與位移方向相同共同點都是矢量，單位都是m/s聯(lián)系瞬時速度就是平均速度在時間趨于零時的極限值二、平均速度和瞬時速度4.速率

瞬時速度的大小通常叫作速率。汽車儀表盤上的示數(shù)實際上指的就是汽車的速率。

平均速度的大小不能叫作平均速率。

平均速率:物體通過的路程與通過這一路程所用時間的比叫作平均速率,在一般情況下平均速率并不等于平均速度的大小。

我們?nèi)粘Ｉ钪姓f到的“速度”可能指“平均速度”、“瞬時速度”、“速率”要根據(jù)上下文判斷。二、平均速度和瞬時速度【例2】如圖所示，交警利用測速儀對市內(nèi)道路上正常行駛的車輛進行測速，測速儀上顯示的數(shù)值是“38”，交警的目的是測汽車的哪一個物理量（）瞬時速度，單位km/h平均速度，單位m/s瞬時速度，單位m/s平均速度，單位km/hB三、測量紙帶的平均速度和瞬時速度回顧：怎樣選取和測量紙帶上的點？讀數(shù)時應(yīng)估讀的毫米的下一位0123456計數(shù)點計時點

三、測量紙帶的平均速度和瞬時速度實驗原理：用手拉通過打點計時器的紙帶，紙帶運動確定時間內(nèi)的位移就會被記錄下來，由此我們就可以計算紙帶的速度。實驗器材：電火花打點計時器（或電磁打點計時器），學(xué)生電源，紙帶，刻度尺，復(fù)寫紙，導(dǎo)線，坐標(biāo)紙等。實驗步驟：（1）固定好打點計時器（2）穿過紙帶（3）啟動電源，拉動紙帶，隨后立即關(guān)閉電源三、測量紙帶的平均速度和瞬時速度數(shù)據(jù)處理：（1）在紙帶上選取一點為起始點0，后面每5個點取一個計數(shù)點，分別用數(shù)字1，2，3……標(biāo)出這些點；（2）測量每個計數(shù)點到起始點0的距離x，記錄數(shù)據(jù)（3）計算兩個相鄰的計數(shù)點間的位移Δx

，同時記錄對應(yīng)時間Δt

；（4）計算兩個相鄰計數(shù)點間的平均速度，記錄數(shù)據(jù)。三、測量紙帶的平均速度和瞬時速度1.測量平均速度(1)實驗思路：①用手拉通過打點計時器的紙帶時，紙帶運動確定時間內(nèi)的位移信息就被記錄下來。②測出紙帶計數(shù)點間的位移Δx和所用的時間Δt，就可以算出平均速度。三、測量紙帶的平均速度和瞬時速度2.測量瞬時速度(1)實驗思路：①如果不要求很精確，用這個平均速度粗略地代表某個計數(shù)點的瞬時速度，也未嘗不可。②如果要求更為精確，可以把包含某個計數(shù)點在內(nèi)的間隔取得小一些，那么時間Δt就會變短，用兩點間的位移Δx和時間Δt算出的平均速度代表紙帶在該計數(shù)點的瞬時速度，就會精確一些。三、測量紙帶的平均速度和瞬時速度E點的瞬時速度如何測量？測離E點較近的D、F兩點位移Δx，算出的平均速度越接近E點的瞬時速度。但D、F兩點間距離過小，測量誤差會增大，實際要根據(jù)需要及所用儀器的情況綜合考慮。2.測量瞬時速度三、測量紙帶的平均速度和瞬時速度四、速度—時間圖像1.圖像繪制(1)以時間t為橫軸，速度v為縱軸建立平面直角坐標(biāo)系；(2)根據(jù)自己算出的是手拉紙帶的v、t，數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中描點；(3)用一條平滑的曲線描出這些點，曲線所反映的情況就是速度v隨時間t變化的情況。四、速度—時間圖像2.速度時間圖像的物理意義：直觀地反映了速度隨時間變化的情況。3.注意：①速度時間圖像并不表示物體運動的軌跡，且只能描述直線運動，因為在速度時間圖像中速度只有正、負(fù)兩個方向。

②圖線在t軸上方速度方向為正，圖線在t軸下方速度方向為負(fù)。四、速度—時間圖像勻速直線運動的速度—時間圖像(1)圖像特點:平行于時間t軸的一條直線.(2)圖像的作用:可以直接找出速度;可以利用圖象與坐標(biāo)軸圍成的“面積”求出某段時間內(nèi)質(zhì)點的位移.t0vt/sv(m.s-1)oAB1234-13-2-3-4-5如圖所示為一個物體沿某一條直線運動的v-t圖像,至少從以下三個方面分別說明它的速度是怎樣變化的?(1)物體是從靜止開始運動還是具有一定的初速度?物體在第2s末的速度大小為多少?物體從靜止開始運動;第2s末的速度大小為10m/s。(2)物體的速度大小變化嗎?物體是加速運動還是減速運動?變化。0~1s是加速運動,1~3s是勻速運動,3~4s是減速運動,4~5s是反向加速運動。四、速度—時間圖像1.由v-t圖像直接讀出任一時刻所對應(yīng)的速度。2.可以從v-t圖像上直接判斷速度的方向;圖像位于t軸上方,表示物體向正方向運動;圖像位于t軸下方,表示物體向負(fù)方向運動。3.如圖所示,v-t圖像中兩條圖線的交點表示兩個物體在該時刻具有相同的速度。注意:v-t圖像只能表示直線運動,速度有正、負(fù)兩個方向。四、速度—時間圖像【例3】(多選)做直線運動的物體,其v-t圖像如圖所示,下列判斷正確的是A.物體在1s末改變運動方向B.物體在前