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教科版 (2019)必修 第一册3 位置变化的快慢与方向——速度优质课课件ppt
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这是一份教科版 (2019)必修 第一册3 位置变化的快慢与方向——速度优质课课件ppt，共28页。PPT课件主要包含了学习目标，平均速度，瞬时速度，②变速运动时，知识点三速度的测量等内容，欢迎下载使用。
1．了解从平均速度的定义到瞬时速度概念的建立过程，理解瞬时速度才是准确描述物体运动快慢与方向的物理量。2．知道平均速度与瞬时速度的定义方法都是科学的，根据不同的需要采用不同的方法，正是实事求是的思想方法。3．认识平均速度是可以测量的，而瞬时速度一般是不能准确测量的，瞬时速度在数值上越来越接近时间Δt越来越小时平均速度的测量值。理解从平均速度到瞬时速度是从实验到思辨（理想实验）的科学定义方法。4．了解电磁打点计时器和电火花打点计时器，理解计时器基本工作原理，了解光电门工作的原理。5．知道根据纸带上的点迹可以计算运动物体在某个区域的平均速度，理解用平均速度表示瞬时速度所采用的思想方法，知道可以用遮光板的宽度和光电门记录的挡光时间计算平均速度（等效思想）。
怎样比较自行车、公交车、飞机的运动快慢？
2、在位移相同的情况下，比较所用时间的长短，时间短的物体运动快，时间长的物体运动慢.
1、在时间相同的情况下，比较位移的大小，位移大的物体运动得快，位移小的物体运动得慢.
思考：速度的方向是由什么决定？它的正负符号的物理意义是什么？
例1 一辆汽车在一条直线上行驶，第1 s内通过的位移是8 m，第2 s内通过的位移是20 m，第3 s内通过的位移是30 m，第4 s内通过的位移是10 m。试计算：（1）最初2 s的平均速度;（2）中间2 s的平均速度;（3）后3 s的平均速度;（4）全过程中的平均速度.
（1）瞬时速度定义：物体在某一时刻（或某一位置）的速度称为瞬时速度。瞬时速度常常简称为速度。
平时说的初速度、末速度、速度的大小、速度的方向等中的“速度”都是指瞬时速度。“速度是描述物体运动快慢和方向的物理量”中的“速度”也是指瞬时速度。
过A点的割线AB（虚线所示）的斜率反映的是 AB 段内的平均速度，同样取割线 AC、AD ，割线的斜率等于对应时间内的平均速度。当时间间隔取得非常小（趋近于 0）时，过 A 点的割线就会逼近过 A 点的切线 AE，而过 A 点的切线的斜率就等于t0 时刻的瞬时速度。
平均速度和瞬时速度的比较
例2 一辆汽车沿直线从甲地到乙地， (1) 前一半时间的速度为60m/s，后一半时间的速度为80m/s，则全过程中的平均速度是多少？ (2)如果前一半位移的速度为60m/s，后一半位移的速度为80m/s，则全过程中的平均速度为多少？
解：(1)设一半时间为t，则由平均速度的定义式有：
1. 瞬时速度的大小称之为速率.
汽车驾驶室中的速度表其实是“速率表”
2.平均速率：路程与时间的比值。
注意：平均速率不是平均速度的大小，一般情况下，平均速度的大小小于平均速率的大小。如人在操场跑步一周，位移为0，一周内平均速度为0，即平均速度的大小为0，而平均速率是路程与时间的比值，显然平均速率不为0.只有在单向直线运动中二者大小才相等。
3.速率的理解要点： ①速率是标量，反映了运动的快慢，但不考虑运动方向；②速率为瞬时速度的大小，平均速率为路程与时间的比值，不是速率的平均值，速率是状态量，平均速率是过程量；③在匀速直线运动中，速率、平均速率、平均速度的大小均相等。
4 平均速度和平均速率的比较
1．使用打点计时器测速度。（1）电磁打点计时器电磁打点计时器是一种能连续打点记录运动物体在相同时间间隔内位移的仪器。它使用交变电源，工作电压约6 V 。当电源的频率为50 Hz时，它每隔 0.02 s 打一个点。电磁打点计时器的构造如图所示。
（2）电火花计时器电火花计时器使用交变电源，工作电压是220 V，电火花计时器的构造如图所示。
（3）两种计时器的比较
示例：打点计时器所用交流电源的频率为50 Hz，某次实验中得到一条纸带，用毫米刻度尺进行测量，如图所示，则纸带在A、C间的平均速度为 m/s，在A、D间的平均速度为 m/s，B点的瞬时速度更接近 m/s。
2．用光电门测速度被测速物体上固定宽度一定的遮光板，到达光电门时，光电门上的发光管A发出的光被挡住，接收管B接收不到光线，计时器开始计时。遮光板离开光电门时接收管B重新接收A发出的光线，计时停止，得到遮光板通过光电门的挡光时间，这样就可以根据遮光条宽度与挡光时间，利用速度公式计算物体运动的平均速度。若遮光条宽度较小，所求速度可认为的物体经过光电门时的瞬时速度。
1 速度—时间图像（v-t图像）（1）v-t图像的建立：以时间t为横轴，以速度 v为纵轴，标明坐标轴的单位，坐标系中图像上的每一个点（v，t）可表示t在不同时刻的速度v。（2）图像的描绘：实际物体的运动速度在极短时间内变化不会大（速度不突变），则v-t图像所描点之间的变化是平滑的，故在描点之后，需用平滑曲线将所描的点按照时间顺序连接起来，从而得到物体运动的v-t图像，根据测量数据，可用计算机描绘v-t图像，如图所示。
知识点四 速度—时间图像
如果描绘的各点的走向趋于直线，则平滑曲线转变为直线，此时，要用直线来拟合，如图所示。
注意：①考虑到偶然误差偏大和偏小的机会大致相等，拟合时要让各点分布在拟合线的两侧，这相当于取平均来减小偶然误差。②个别偏离直线（或曲线）较远的点为错误点，要舍弃。③速度—时间图线不是质点运动的轨迹，因为质点一直沿直线运动。
2 v-t图像的应用（1）可从图像上直接读出某时刻速度的大小。（2）可从图像上直接判断速度的方向。若图像位于t轴的上方，表示物体沿规定的正方向运动；若图像位于t轴的下方，表示物体沿规定的负方向运动。（3）可从图像上直观地看出速度的变化情况。
示例：如图为一物体做直线运动的速度—时间图像，在整个运动过程中，下列说法正确的是（ ）
A. BC段和CD段的运动方向相反B. CD段和DE段的运动方向相反C.物体在D点速度为0，此后运动方向改变D. AB段物体静止
解析：A错，B、C对：物体在0~20 s内的速度均为正值，运动方向不变，物体在D点速度为0，此后运动方向改变。D错：AB段物体的速度为v=5 m/s。
1．了解从平均速度的定义到瞬时速度概念的建立过程，理解瞬时速度才是准确描述物体运动快慢与方向的物理量。2．知道平均速度与瞬时速度的定义方法都是科学的，根据不同的需要采用不同的方法，正是实事求是的思想方法。3．认识平均速度是可以测量的，而瞬时速度一般是不能准确测量的，瞬时速度在数值上越来越接近时间Δt越来越小时平均速度的测量值。理解从平均速度到瞬时速度是从实验到思辨（理想实验）的科学定义方法。4．了解电磁打点计时器和电火花打点计时器，理解计时器基本工作原理，了解光电门工作的原理。5．知道根据纸带上的点迹可以计算运动物体在某个区域的平均速度，理解用平均速度表示瞬时速度所采用的思想方法，知道可以用遮光板的宽度和光电门记录的挡光时间计算平均速度（等效思想）。
怎样比较自行车、公交车、飞机的运动快慢？
2、在位移相同的情况下，比较所用时间的长短，时间短的物体运动快，时间长的物体运动慢.
1、在时间相同的情况下，比较位移的大小，位移大的物体运动得快，位移小的物体运动得慢.
思考：速度的方向是由什么决定？它的正负符号的物理意义是什么？
例1 一辆汽车在一条直线上行驶，第1 s内通过的位移是8 m，第2 s内通过的位移是20 m，第3 s内通过的位移是30 m，第4 s内通过的位移是10 m。试计算：（1）最初2 s的平均速度;（2）中间2 s的平均速度;（3）后3 s的平均速度;（4）全过程中的平均速度.
（1）瞬时速度定义：物体在某一时刻（或某一位置）的速度称为瞬时速度。瞬时速度常常简称为速度。
平时说的初速度、末速度、速度的大小、速度的方向等中的“速度”都是指瞬时速度。“速度是描述物体运动快慢和方向的物理量”中的“速度”也是指瞬时速度。
过A点的割线AB（虚线所示）的斜率反映的是 AB 段内的平均速度，同样取割线 AC、AD ，割线的斜率等于对应时间内的平均速度。当时间间隔取得非常小（趋近于 0）时，过 A 点的割线就会逼近过 A 点的切线 AE，而过 A 点的切线的斜率就等于t0 时刻的瞬时速度。
平均速度和瞬时速度的比较
例2 一辆汽车沿直线从甲地到乙地， (1) 前一半时间的速度为60m/s，后一半时间的速度为80m/s，则全过程中的平均速度是多少？ (2)如果前一半位移的速度为60m/s，后一半位移的速度为80m/s，则全过程中的平均速度为多少？
解：(1)设一半时间为t，则由平均速度的定义式有：
1. 瞬时速度的大小称之为速率.
汽车驾驶室中的速度表其实是“速率表”
2.平均速率：路程与时间的比值。
注意：平均速率不是平均速度的大小，一般情况下，平均速度的大小小于平均速率的大小。如人在操场跑步一周，位移为0，一周内平均速度为0，即平均速度的大小为0，而平均速率是路程与时间的比值，显然平均速率不为0.只有在单向直线运动中二者大小才相等。
3.速率的理解要点： ①速率是标量，反映了运动的快慢，但不考虑运动方向；②速率为瞬时速度的大小，平均速率为路程与时间的比值，不是速率的平均值，速率是状态量，平均速率是过程量；③在匀速直线运动中，速率、平均速率、平均速度的大小均相等。
4 平均速度和平均速率的比较
1．使用打点计时器测速度。（1）电磁打点计时器电磁打点计时器是一种能连续打点记录运动物体在相同时间间隔内位移的仪器。它使用交变电源，工作电压约6 V 。当电源的频率为50 Hz时，它每隔 0.02 s 打一个点。电磁打点计时器的构造如图所示。
（2）电火花计时器电火花计时器使用交变电源，工作电压是220 V，电火花计时器的构造如图所示。
（3）两种计时器的比较
示例：打点计时器所用交流电源的频率为50 Hz，某次实验中得到一条纸带，用毫米刻度尺进行测量，如图所示，则纸带在A、C间的平均速度为 m/s，在A、D间的平均速度为 m/s，B点的瞬时速度更接近 m/s。
2．用光电门测速度被测速物体上固定宽度一定的遮光板，到达光电门时，光电门上的发光管A发出的光被挡住，接收管B接收不到光线，计时器开始计时。遮光板离开光电门时接收管B重新接收A发出的光线，计时停止，得到遮光板通过光电门的挡光时间，这样就可以根据遮光条宽度与挡光时间，利用速度公式计算物体运动的平均速度。若遮光条宽度较小，所求速度可认为的物体经过光电门时的瞬时速度。
1 速度—时间图像（v-t图像）（1）v-t图像的建立：以时间t为横轴，以速度 v为纵轴，标明坐标轴的单位，坐标系中图像上的每一个点（v，t）可表示t在不同时刻的速度v。（2）图像的描绘：实际物体的运动速度在极短时间内变化不会大（速度不突变），则v-t图像所描点之间的变化是平滑的，故在描点之后，需用平滑曲线将所描的点按照时间顺序连接起来，从而得到物体运动的v-t图像，根据测量数据，可用计算机描绘v-t图像，如图所示。
知识点四 速度—时间图像
如果描绘的各点的走向趋于直线，则平滑曲线转变为直线，此时，要用直线来拟合，如图所示。
注意：①考虑到偶然误差偏大和偏小的机会大致相等，拟合时要让各点分布在拟合线的两侧，这相当于取平均来减小偶然误差。②个别偏离直线（或曲线）较远的点为错误点，要舍弃。③速度—时间图线不是质点运动的轨迹，因为质点一直沿直线运动。
2 v-t图像的应用（1）可从图像上直接读出某时刻速度的大小。（2）可从图像上直接判断速度的方向。若图像位于t轴的上方，表示物体沿规定的正方向运动；若图像位于t轴的下方，表示物体沿规定的负方向运动。（3）可从图像上直观地看出速度的变化情况。
示例：如图为一物体做直线运动的速度—时间图像，在整个运动过程中，下列说法正确的是（ ）
A. BC段和CD段的运动方向相反B. CD段和DE段的运动方向相反C.物体在D点速度为0，此后运动方向改变D. AB段物体静止
解析：A错，B、C对：物体在0~20 s内的速度均为正值，运动方向不变，物体在D点速度为0，此后运动方向改变。D错：AB段物体的速度为v=5 m/s。
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