第一章 第三节 速度-2021-2022学年新教材高中物理必修第一册【金版新学案】配套教师用书（粤教版）

第三节　速度 课标要点 知识结构 (1)理解速度、平均速度、瞬时速度及速率等物理量的概念． (2)理解速度—时间图像的物理意义，会画v ­t图像． (3)结合瞬时速度概念的建立，体会研究物理问题的极限方法． (4)掌握用v ­t图像描述直线运动的方法． 一、认识速度 1．定义 物体运动的位移与发生这段位移所用时间之比叫做速度(velocity). 2．物理意义 反映物体的运动快慢和方向的物理量． 3．定义式 v＝，s为物体在t时间内的位移． 4．单位 在国际单位制中，速度的单位是米每秒，符号是m/s或m·s－1．常用单位有千米每时(km/h或km·h－1)、厘米每秒(cm/s或cm·s－1)等．单位换算关系：1 m/s＝3.6 km/h. 5．矢量性 速度是矢量，它既有大小，又有方向． 二、平均速度 1．平均速度 (1)定义：在某段时间内，物体的位移s与发生这段位移所用时间t之比，叫作这段时间内(或位移上)的平均速度(average velocity)，通常用表示． (2)公式：＝ (3)标、矢性：平均速度是矢量，它的方向由位移的方向决定． 2．平均速率 (1)定义：路程与相应时间之比，可称为这段时间内(或路程上)的平均速率． (2)标、矢性：平均速率是标量，只有大小，没有方向． 三、瞬时速度 1．定义 物体在某位置(时刻)的速度，称为瞬时速度(instantaneous velocity). 2．物理意义 瞬时速度能精确地描述物体在某一时刻或某一位置运动的快慢．瞬时速度对应的是某一瞬时、某一位置． 3．方向 瞬时速度既有大小又有方向，是矢量．瞬时速度方向为该时刻物体的运动方向． 4．瞬时速率 瞬时速度的大小叫作瞬时速率．瞬时速率是标量，只有大小． 四、速度—时间图像 1．定义 用纵坐标来表示物体运动的速度v，用横坐标表示时间t，在坐标纸上建立直角坐标系，根据物体在各个时刻的速度，将(t，v)作为一组坐标在坐标系中描点，将点连线后得出的图像称为速度—时间图像或v ­t图像． 2．意义 v ­t图像非常直观地反映了物体运动的速度随时间变化的情况，但它不是物体运动的轨迹． (1)由公式v＝知，运动物体的位移s越大，速度越大.(　　) (2)子弹以速度600 m/s从枪口射出，600 m/s指瞬时速度.(　　) (3)速度在数值上等于单位时间内通过的路程．(　　) (4)两物体的速度分别是v1＝2 m/s、v2＝－3 m/s，则它们的大小关系为v1＞v2.(　　) (5)物体的瞬时速度总为零，则平均速度一定为零．(　　) (6)物体的平均速度为零，则物体一定处于静止状态．(　　) (7)时间越短，平均速度越接近某点的瞬时速度．(　　) 答案：　(1)×　(2)√　(3)×　(4)×　(5)√　(6)×　(7)√ ⊲拓展 比值定义法 (1)比值定义法：就是用两个基本的物理量“之比”来定义一个新的物理量的方法． (2)比值定义法的特点：用比值定义法定义的物理量往往不随定义所用的物理量的大小改变而改变．在v＝中，不能认为v∝s或v∝. 速度的方向 (1)平均速度的方向与对应时间内发生的位移Δx的方向相同，与某一时刻的运动方向不一定相同． (2)瞬时速度的方向，就是物体在某一时刻运动的方向． (3)如果物体在一条直线上运动，可以用“＋”“－”号表示速度的方向． ⊲举例 瞬时速度精确反映每时每刻运动的快慢，与某一位置或某一时刻相对应，如汽车中的速度计可以直接读出汽车各时刻的瞬时速度． ⊲拓展 极限法 极限法，就是把所思考问题及其条件进行理想化假设，当假设被推到极端时，问题的实质便会凸显出来的一种方法．在公式＝中，如果时间t足够小，趋近于零，这时的速度就称为瞬时速度．也就是说瞬时速度等于物体在某时刻前后无穷短的时间内的平均速度．因此，平均速度转化为瞬时速度就是利用了极限法． 探究点一　平均速度和瞬时速度 1．如图所示，在寓言“龟兔赛跑”中，乌龟先到达终点．你认为乌龟和兔子谁跑得更快？请作出解释．若兔子跑过某位置时的瞬时速度为6 m/s，能否说兔子每1 s都跑了6 m，或者说每跑6 m都用了1 s的时间？其含义是什么？ 提示：　乌龟跑得快，乌龟、兔子前进位移相同，乌龟用时少，由＝可判定乌龟平均速度大．瞬时速度表示物体在某一时刻或某一位置的速度，与一段时间内的平均速度是两个不同的概念；瞬时速度为6 m/s，既不能说每1 s跑6 m，也不能说跑6 m用时1 s. 2．出现下述问题的主要原因是什么？ 提示：　混淆了瞬时速度和平均速度的概念． 1．平均速度与瞬时速度的区别 平均速度 瞬时速度 对应关系 与某一过程中的一段位移或一段时间对应 与运动过程中的某一时刻或某一位置对应 物理意义 粗略描述物体在一段位移或一段时间内的运