1.3位置变化快慢的描述—速度-2021-2022学年新教材高中物理必修第一册【导与练】高中同步全程学习全书word（人教版）

3　位置变化快慢的描述——速度 [课标引领] 学业质量水平要求 合格性考试 1.形成速度的概念,知道速度的定义式、单位和方向。 2.通过极限的思维方法,从平均速度过渡到瞬时速度,可以让学生了解平均速度与瞬时速度的区别与联系。 3.会使用打点计时器测量速度和瞬时速度。 4.认识v-t图像 选择性考试 1.能在具体生活情境中正确区分平均速度、瞬时速度和平均速率,并能进行相应计算。 2.理解v-t图像的含义,并会根据v-t图像分析物体的运动情况 一、速度 蜗牛要横向爬过一本教科书,至少得用2 min的时间;乌龟爬行1 m需要50 s;猎豹平均每秒可跑32 m。哪种动物运动得快?有几种比较方法? 答案:猎豹运动得快;有三种比较的方法。法一:同样的位移,比较所用时间的长短,时间短的,运动得快。法二:相同的时间,比较发生的位移大小,位移大的,运动得快。法三:比较单位时间内它们发生的位移大小,单位时间内位移大的运动得快。 1.定义:位移与发生这段位移所用时间之比,叫作速度。 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,方向就是物体运动的方向,与时间Δt内的位移Δx的方向相同。 5.物理意义:表示物体运动的快慢。 二、平均速度和瞬时速度 在某段高速路上,分别有如图所示的两块告示牌,告示牌上面数字表示什么意思? 答案:图(甲)告示牌是指从牌所在位置到上述标识位置地点还需通过的路径长度,即表示的是路程;图(乙)告示牌是指相应类似车辆运动的最大和最小瞬时速度。 1.平均速度:由求得的速度v,表示物体在时间Δt内运动的平均快慢程度。 2.瞬时速度 (1)在t～t+Δt内,当Δt非常非常小时,叫作物体在时刻t的瞬时速度。 (2)瞬时速度描述物体某一时刻运动的快慢,瞬时速度的大小通常叫作速率。 3.匀速直线运动是瞬时速度保持不变的运动。在匀速直线运动中,平均速度与瞬时速度相等。 三、测量纸带的平均速度和瞬时速度 1.测量平均速度 根据v=,只需测出运动纸带上任意两点间的位移Δx和所用的时间Δt,就可以算出平均速度。 2.测量瞬时速度 如果要求不是很精确,可以用某两点间的平均速度粗略代表该两点间某点的瞬时速度,若这两点离所研究的那一点越近,算出的平均速度越接近那点的瞬时速度。 四、速度—时间图像 物体运动的速度随时间变化的情况可以用图像来直观表示。以时间t为横轴,速度v为纵轴,坐标系中的图像即为速度—时间图像或v-t图像。 　　　　　　　 　　　　　　 　　　　　　 1.判断 (1)通过相同的路程,所用时间少的物体速度大。(　✕　) (2)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。(　✕　) (3)物体的瞬时速度总为零,则平均速度一定为零。(　√　) 2.人们通常所说的“速度”,有时指瞬时速度,有时指平均速度。 “子弹射出枪口时的速度”指的是瞬时速度。 “汽车从甲站行驶到乙站的速度”指的是平均速度。 “火车通过广告牌的速度”指的是平均速度。 3.在日常生活中,人们常把物体运动的路程与运动时间的比值定义为物体运动的平均速率。某同学假日乘汽车到南京观光,在公路上两次看到路牌和手表如图所示,则该同学乘坐的汽车在该段时间内行驶的平均速率是多少呢? 答案:由图可知,两幅图的时间间隔t=20 min= h,汽车行驶的路程Δx=20 km,故平均速率==60 km/h。 探究点一　对速度的理解 (1)在百米赛跑中,运动员甲的成绩是9秒92,运动员乙的成绩是9秒93,两人谁跑得更快?你是怎样判断的? 答案:运动员甲;经过的位移相同,运动员甲所用的时间更短,跑得更快。 (2)在1 h内中国的高铁列车沿平直铁路行驶了350 km,汽车行驶了100 km,高铁列车和汽车谁行驶得更快?你是怎样判断的? 答案:高铁列车;经过相同的时间,高铁列车运动的位移更大,行驶得更快。 (3)雨燕是长距离飞行最快的鸟类,3 h可以飞行500 km;北京到伦敦的航行距离是8 130 km,乘飞机大概要飞行10 h。飞机和雨燕哪一个运动得更快?你是怎样判断的? 答案:飞机;二者的位移和时间均不相同,通过位移和时间之比来确定。 1.对速度的理解 (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,不注重运动方向,路程即位移大小。 2.对定义式v=的理解 (1)公式v=中的Δx是物体运动的位移,不是路程。 (2)v=是速度的定义式,不是决定式,不能认为v与位移成正比,与时间成反比。 3.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