1.3 运动快慢与方向的描述——速度-【步步高】2019版学案导学与随堂笔记物理(教科版必修1)

3　运动快慢与方向的描述——速度 [学习目标]　1.理解速度的概念，领会其矢量性，知道速度的方向.2.知道平均速度和瞬时速度的区别和联系.3.能在具体问题的描述中正确使用平均速度和瞬时速度，并能进行相应的计算.4.理解v－t图像的意义． 一、运动快慢的描述——速度 1．定义：位移与发生这段位移所用时间的比值，叫做速度． 2．表达式：v＝. 3．单位：米每秒，符号是 m/s或 m·s－1.1 m/s＝3.6 km/h. 4．矢量性：速度是矢量，速度的方向就是物体运动的方向． 5．物理意义：表示物体运动快慢和方向． 二、平均速度 1．公式：＝. 2．平均速度只能粗略地描述物体在Δt时间内运动的快慢． 3．方向：与位移的方向相同． 三、瞬时速度 1．定义：运动物体在某一时刻或某一位置的速度． 2．物理意义：精确地描述物体运动的快慢． 3．大小：当Δt非常非常小时，称为物体在时刻t的瞬时速度，瞬时速度的大小称为瞬时速率，简称速率． 四、速度—时间图像 1．速度—时间图像(v－t图像)：以速度为纵轴，时间为横轴，建立平面直角坐标系，在坐标系中画出的描述速度v与时间t关系的图像． 2．匀速直线运动的速度－时间图像是与横轴平行的直线，在速度图像中位移对应边长分别为v和t的一块矩形面积． 1．判断下列说法的正误． (1)由公式v＝知，运动物体的位移Δx越大，速度越大．(×) (2)瞬时速度是运动时间Δt→0时的平均速度．(√) (3)物体的平均速度为零，则物体一定处于静止状态．(×) (4)子弹以速度v从枪口射出，v指瞬时速度．(√) 2．某质点沿一直线运动，在第1 s内通过的位移为2 m，第2 s内通过的位移为4 m，第3 s内通过的位移为6 m，则质点前2 s的平均速度为________m/s，后2 s内的平均速度为________m/s；3 s内的平均速度为________m/s. 答案　3　5　4 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行驶，在30 min内自行车行驶了8 km，汽车行驶了50 km；百米比赛中，运动员甲用时10 s，运动员乙用时13.5 s. (1)自行车和汽车哪个快？ (2)运动员甲和运动员乙哪个快？ (3)汽车和运动员甲哪个快？如何比较呢？ 答案　(1)汽车运动得快，单向直线运动中，相同时间内位移大的运动得快． (2)运动员甲跑得快，单向直线运动中，通过相同位移所需时间短的运动得快． (3)通过比较两物体单位时间内的位移，可比较两物体运动的快慢 汽车：＝＝≈27.8 m/s 运动员甲：＝＝10 m/s 所以汽车运动得快． 1．对公式v＝的理解 (1)速度采用比值定义法，不能说v与Δx成正比．Δx大，仅指物体的位置变化量大．位移大，速度不一定大；当物体位置变化快时，速度才大． (2)式中Δx是位移不是路程，Δx与Δt具有对应性． 2．速度是矢量 (1)速度既有大小，又有方向，是矢量．瞬时速度的方向就是物体此时刻的运动方向． (2)比较两个速度是否相同时，既要比较其大小是否相等，又要比较其方向是否相同． 例1　关于速度的定义式v＝，以下叙述正确的是(　　) A．物体做匀速直线运动时，速度v与运动的位移Δx成正比，与运动时间Δt成反比 B．速度v的大小与运动的位移Δx和时间Δt都无关 C．速度大小不变的运动是匀速直线运动 D．v1＝2 m/s、v2＝－3 m/s，因为2>－3，所以v1>v2 答案　B 解析　v＝是计算速度的定义式，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，A错，B对；匀速直线运动是速度大小和方向都不变的运动，C错；速度是矢量，正、负号表示方向，绝对值表示大小，D错． 二、平均速度和瞬时速度 小明坐在沿直线行驶的汽车上，从甲地到乙地用时20分钟，行徎20 km，根据公式v＝，他计算出自己的速度为60 km/h.但途中某时刻小明发现速度计显示为70 km/h. (1)上面提到的两个速度各表示什么速度？ (2)速度计显示的是什么速度？ (3)若小明由乙地返回甲地又用了20分钟，则整个过程的平均速度是多少？它能反映汽车运动得快慢吗？ 答案　(1)60 km/h为20分钟内汽车的平均速度；70 km/h为瞬时速度． (2)瞬时速度 (3)因为全程的位移为零，所以平均速度为0　不能 平均速度和瞬时速度的比较 平均速度 瞬时速度 物理意义 描述物体在一段时间内运动的平均快慢和方向，与一段时间或位移对应 描述物体在某时刻运动的快慢和方向，与时刻或位置对应 大小 由＝求出 v＝，其中Δt→0 方向 与位移的方向相同，不一定与物体瞬间运动的方向相同 就是那一时刻物体运动的方向 联系 (1)在匀速直线运动中，平均速度和瞬时速度相等 (2