第1章 3 运动快慢与方向的描述——速度-2021-2022学年高中物理必修1【名师导航】同步Word教参(教科版)

3.运动快慢与方向的描述——速度 学 习 目 标 知 识 脉 络(教师用书独具) 1.理解速度的概念，领会其矢量性，知道速度的方向． 2．理解平均速度和瞬时速度的概念，知道速度与速率的区别与联系，并能进行相应计算．(重点) 3．理解速度—时间图像．(难点) 4．掌握打点计时器的工作原理，并能测平均速度．(难点) 一、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：表示物体运动的快慢和方向． 二、平均速度和瞬时速度 1．平均速度 (1)定义：在变速直线运动中，位移Δx跟发生这段位移所用时间Δt的比值叫做变速直线运动的平均速度． (2)公式：.＝ (3)物理意义：粗略地描述物体运动的快慢． (4)矢量性：平均速度既有大小又有方向，是矢量，其方向与一段时间Δt内发生的位移的方向相同． 2．瞬时速度 (1)定义：物体在某一时刻或某一位置的速度称为瞬时速度． (2)物理意义：描述物体在某一时刻(或某一位置)运动的快慢和方向． 3．速率和速度的区别 (1)速率：瞬时速度的大小称为瞬时速率，简称速率． (2)速度与速率的区别：速度是矢量，速率是标量；速率只反映物体运动的快慢，而速度却同时反映运动的快慢和运动的方向． 三、速度—时间图像 1．定义：以速度为纵轴，时间为横轴，建立一个平面直角坐标系，在该坐标系中画出物体的速度v随时间t变化关系的图像． 2．匀速直线运动的速度—时间图像 如图所示，是一条平行于时间轴的直线． 3．利用速度—时间图像求位移 匀速直线运动的速度—时间图像与t轴所围的矩形的“面积”表示物体对应时间内的位移． 1．思考判断 (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. (√) (5)v­t图像就是物体运动的轨迹． (×) 2．某质点沿一直线做单向运动，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 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． 3．路程与速度的关系 (1)物体在某一阶段的路程为零时，物体的速度一定为零． (2)物体在某一阶段的路程不为零时，由于位移可能为零，也可能不为零，所以物体的速度可能为零，也可能不为零． (3)注意： ①这里的速度指运动物体的位移与所用时间的比值，而不再是初中所学的路程与时间的比值． ②两种速度的定义并不矛盾，因为初中只研究匀速直线运动，不关注运动方向，路程即位移大小． 【例1】　(多选)甲、乙两质点在同一直线上匀速运动，设向右为正，甲质点的速度为2 m/s，乙质点的速度为－4 m/s，则可知(　　) A．乙质点比甲质点运动得快 B．因为＋2>－4，所以甲质点的速度大于乙质点的速度 C．这里的正、负号的物理意义是表示运动的方向 D．若甲、乙两质点同时由同一点出发，则10 s后甲、乙两质点相距60 m 思路点拨：①由速度大小判断运动快慢．②利用v＝的变形式Δx＝v·Δt求位置变化． ACD　[因为速度是矢量，所以其正、负号表示物体的运动方向，C正确；速度是矢量，比较大小时看绝对值，A正确，B错误；甲、乙两质点在同一直线上沿相反方向运动，10 s后的距离等于两者位移之和，计算可得D正确．] 速度矢量性的应用 (1)速度是矢量，做直线运动的物体的速度可用正、负号表示其运动的方向，速度的方向与正方向相同时取正值，相反时取负值． (2)物体做直线运动时，一般规定速度的正方向与位移的正方向相同，即在同一坐标系中同时分析速度和位移的问题． 1．下列关于速度的说法正确的是(　　) A．由v＝知，v与Δx成正比，与Δt成反比 B．速度大小不变的运动是匀速直线运动 C．因为2>－3，所以2 m/s>－3 m/s D．速度的方向与物体运动的方向一致 D　[v是按比值定