第1章 第3节 速度-2021-2022学年新教材高中物理必修第一册【名师导航】同步Word教参(鲁科版)

第3节　速　度 学习目标：1.[物理观念]知道速度、平均速度、瞬时速度的概念，知道它们是矢量，方向怎样确定．理解它们的区别．　2.[科学思维]掌握平均速度和瞬时速度的区别与联系，理解比值定义法和极限思维方法．　3.[科学探究]学会探究常见生活现象中的平均速度和瞬时速度．　4.[科学态度与责任]掌握比值法与极限法在物理学中的应用，并会渗透到现实生活中去． 一、平均速度 1．定义：物体运动的位移与所用时间之比，通常用eq \o(v,\s\up6(－))表示，即eq \o(v,\s\up6(－))＝eq \f(s,t). 2．物理意义：大致描述一段时间内物体运动的快慢和方向． 3．单位：在国际单位制中是m/s.常用单位还有km/h，1 m/s＝3.6 km/h. 4．方向：平均速度是矢量，既有大小又有方向，其方向与位移的方向相同． 注意：平均速度一般不是速度的平均值，要依据定义来计算． 二、瞬时速度 1．定义：物体在某时刻或某位置的速度．瞬时速度的大小叫瞬时速率，简称速率． 2．物理意义：准确描述物体在某时刻或某位置的运动快慢和方向． 3．方向：瞬时速度是矢量，既有大小又有方向．其方向与物体运动方向相同． 4．瞬时速度的测量 (1)原理：用很短时间内的平均速度大小近似作为瞬时速率． (2)方法 ①光电门法：用光电门实验装置可测物体在极短时间内的平均速度，认为它就是测得的瞬时速度． ②速度计法：用速度计可直接读出物体在某一时刻或某一位置的瞬时速度的大小． 说明：汽车速度计的示数是瞬时速度． 1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)匀速直线运动的平均速度等于瞬时速度． (√) (2)瞬时速度和平均速度都可以精确描述变速运动． (×) (3)瞬时速度是运动时间t→0时的平均速度． (√) (4)物体的平均速度为零，则物体一定处于静止状态． (×) 2．(多选)下列描述的几个速度中，属于瞬时速度的是(　　) A．子弹以790 m/s的速度击中目标 B．信号沿动物神经传播的速度大约为10 m/s C．汽车上速度计的示数为80 km/h D．台风以13 m/s的速度向东北方向移动 AC　[790 m/s是击中目标时刻的瞬时速度；信号以10 m/s的速度沿动物神经传播是在一个过程内的平均速度；汽车速度计上显示的是瞬时速度；台风移动过程中速度的变化是很大的，13 m/s是平均速度．] 3．从甲地到乙地的高速公路全程是197 km，一辆客车8点从甲地开上高速公路，10点到达乙地，途中曾在一高速公路服务区休息10 min，这辆客车从甲地到乙地的平均车速是(　　) A．98.5 km/h B．27.4 km/h C．107 km/h D．29.8 km/h A　[由于客车在2小时内经过的路程是197 km，故平均速率v＝eq \f(s,t)＝eq \f(197,2) km/h＝98.5 km/h，A正确．] 平均速度和瞬时速度 我国的交通事业飞速发展，特别是高铁的广泛开通，使我们出行很便利． 探究：怎样比较以上三种交通工具运动得快慢？ 提示：(1)可以用通过相同的位移，比较时间的长短，时间短的运动快，也就是平均速度大． (2)可以用通过相等的时间，比较位移的大小，位移大的运动的快，也就是平均速度大． 平均速度与瞬时速度的比较 平均速度 瞬时速度 区别 对应关系 与一段时间或一段位移对应 与某一时刻或某一位置对应 物理意义 粗略描述物体在一段时间内或一段位移内运动的快慢 精确描述物体运动的快慢 矢量性 矢量，与位移的方向相同 矢量，沿轨迹上某一点的切线方向 联系 (1)eq \x\to(v)＝eq \f(s,t)中，当t→0时，平均速度可看成瞬时速度 (2)两者的大小无必然联系，即瞬时速度大，平均速度不一定大 【例1】　有一高度为1.70 m的田径运动员正在进行100 m短跑比赛，在终点处，有一站在跑道旁边的摄影记者用照相机给他拍摄冲刺动作．摄影记者使用的照相机的光圈(控制进光量的多少)是16，快门(曝光时间)是eq \f(1,60) s，得到照片后测得照片中人的高度为1.7×10－2m，胸前号码布上模糊部分的宽度是2×10－3 m，由以上数据可得运动员冲刺时eq \f(1,60) s内的位移是________，该段时间内的平均速度为________，冲刺时的速度大小是________． 思路点拨：①模糊部分是曝光时间内号码布随人前进的距离，由比例关系可确定在曝光时间内人的位移． ②eq \f(1,60) s时间已足够短，冲刺的瞬时速度近似等于这段时间内的平均速度． [解析]　人的身高和照片中人的高度之比为100∶1，又运动员胸前号码布上模糊部分的宽度是2×10－3 m，得运动员eq \f(1