1.3位置变化快慢的描述—速度（好学案）-2022-2023学年高一物理同步备课精编三件套 课件+导学案+作业（人教版2019必修第一册）

第3节 运动快慢的描述—速度 一、速度 平均速度 瞬时速度 平均速率 （一）速度 1.定义：位移与发生这段位移所用时间之比，表示物体运动的快慢。 2.定义式：v＝ 3.单位：米每秒，符号是m/s或m·s－1。 4.矢量性：速度既有大小，又有方向，是矢量。速度v的方向与时间Δt内的位移Δx的方向相同。 （二）对平均速度、瞬时速度、平均速率的理解 1.对平均速度和瞬时速度的理解 平均速度 瞬时速度 区别 反映一段时间内物体运动的平均快慢程度和方向 精确描述物体运动的快慢及方向 对应一段时间(位移)，是过程量 对应某一时刻(位置)，是状态量 方向与位移的方向相同，与运动方向不一定相同 方向就是该时刻物体的运动方向，不一定与位移方向相同 共同点 都是矢量，单位都是m/s 联系 瞬时速度就是平均速度在时间趋于零时的极限值 2.对平均速度和平均速率的理解 (1)平均速度＝，既有大小又有方向，是矢量。 (2)平均速率＝，只有大小没有方向，是标量。 (3)对于同一个运动过程，平均速度的大小通常小于平均速率，只有在单方向的直线运动中，平均速度的大小才等于平均速率，但即便如此，也不能说平均速度的大小就是平均速率，因为概念不同。 【例1】关于速度的说法，下列各项正确的是（　　） A．速度是描述物体运动快慢的物理量，速度大表示物体运动得快 B．速度描述物体位置变化的快慢，速度大表示物体位置变化大 C．速度越大，位置变化越快，位移也就越大 D．瞬时速度的大小通常叫作速率，速度是矢量，速率是标量 【针对训练1】“五米三向折返跑”的成绩反映了人体的灵敏素质，测定时，受试者听到口令起跑，测试员同时开始计时，受试者从起点A全力跑向5 m处的B点并用手触摸折返线处后折返返回A点，然后依次到C点、D点最终返回A点，所用时间即为“五米三向折返跑”的成绩，现测得某受试者成绩为7.50 s，该受试者在测试全过程中的平均速率和平均速度的大小分别为（　　） A．0，0 B．4 m/s，0 C．2 m/s，0 D．30 m/s，3 m/s 二、根据纸带求解物体的运动速度和v ­t图像 1.求解平均速度： 根据v＝，求出任意两点间的平均速度．两点间的位移Δx可以用刻度尺测量出，Δt为两点间的间隔数与单个时间间隔0.02 s的乘积．如图所示，将打好点的纸带从能够看清的某个点开始，往后数出若干个点，比如共数出n个点，用刻度尺测出第一个点到第n个点的距离Δx，并算出这n个点的时间间隔，则平均速度，其中T＝0.02 s． 2.粗略计算瞬时速度： 当一段位移Δx对应的时间Δt很小时，我们可用这段时间内的平均速度来表示Δt中某一时刻的瞬时速度．如图所示，可以大致表示C点的瞬时速度，即vC＝，A、B两点离C点越近，算出的平均速度越接近于C点的瞬时速度．然而A、B两点距离过小时，测量误差会增大，所以应根据实际情况选取这两个点． 3.v ­t图像 （1）以速度v为纵轴，时间t为横轴建立直角坐标系。 （2）计算出不同时刻的瞬时速度并在坐标系中描点。 （3）用平滑曲线把这些点连接起来就得到了一条能够描述速度v与时间t关系的图线，即v－t图像。如图所示。 （4）v－t图像直观地反映了速度随时间变化的情况。 （5）v－t图像并不表示物体运动的轨迹，且只能描述直线运动，因为在v－t图像中速度只有正、负两个方向。 【例2】使用电火花打点计时器分析物体运动情况的实验中： (1)在如下基本步骤中，正确的排列顺序为______； A．把电火花打点计时器固定在桌子上 B．安放纸带 C．松开纸带让物体带着纸带运动 D．接通交流电源 E.按下脉冲输出开关，进行打点 (2)在安放纸带时，要检查墨粉纸盘是否已经正确地套在______上，还要检查______是否夹在纸带之间； (3)图是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带； ①已知打点计时器电源频率为，则纸带上打相邻两计时点的时间间隔为______； ②ABCD是纸带上四个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有画出，从图中读出A、B两点间距s=______；C点对应的速度是______（计算结果保留三位有效数字）。 【针对训练2】某次实验打点计时器使用的交流电的频率为50Hz，纸带的记录如图所示，图中O点为纸带上打下的第一个点，接下来的几个点模糊，因此从A点开始每打五个点取一个计数点。 (1)推测纸带的运动是______（填“加速运动”或“减速运动”）； (2)在打出这两点的时间间隔中，纸带运动的平均速度是______； (3)B点的瞬时速度为______。 三、对位移时间（x-t）图像的进一步理解 1.图线斜率的大小表示速度的大小。 2.图线上某点切线的斜率正负表示速度的方向与正方向的关系，斜率为正，即图线向上倾斜，速度方