内容正文:
第3节 速 度
核心素养导学
物理观念 (1)理解平均速度和瞬时速度的确切含义,知道平均速度和瞬时速度在描述运动快慢方面的区别和联系。了解速率的概念,能够区别平均速率与平均速度。
(2)能在具体的问题情境中正确使用平均速度和瞬时速度的概念描述运动,并能进行相关的计算。
科学思维 (1)了解从平均速度求瞬时速度的思想方法,体会极限思想在物理学中的应用。
(2)能根据所要研究的实际问题,运用物理思维进行科学抽象,建立理想化质点模型。
科学态度与责任 能将平均速度、瞬时速度、瞬时速率和平均速率这些概念与生活中的相关现象联系起来,知道物理学研究的很多问题就在身边,对自然界有好奇心,具有探索的兴趣。
位移
时间
位移
运动的快慢
(1)平均速度是矢量,其方向与对应的位移的方向相同。
(2)在匀速直线运动中,不同位移的平均速度一定相同。
位置
速率
瞬时速度
运动
(1)瞬时速度是矢量,瞬时速度的方向与该时刻物体的运动方向相同。
(2)在匀速直线运动中,任意一段时间内的平均速度与瞬时速度相同。
1. 如图所示,百米赛跑中小明同学跑了11 s,而小华同学跑了13.5 s,请思考小明和小华谁跑得更快呢?
提示:小明跑得更快。有两种比较的方法。一种是同样的位移,比较所用的时间,时间短的,运动得快。另一种是相同的时间,比较发生的位移,位移大的,运动得快。
2.台风“利奇马”的中心在浙江省温岭市城南镇沿海登陆时中心附近最大风力有16级(52 m/s),中心最低气压为930百帕。登陆后台风中心以每小时25千米左右的速度向偏北方向移动……
请对以下结论做出判断:
(1)中心附近最大风力52 m/s指的是瞬时速率。 ( )
(2)以每小时25千米左右的速度向偏北方向移动,25 km/h指的是瞬时速度。 ( )
(3)52 m/s指的是平均速度。 ( )
(4)每小时25千米指的是平均速率。 ( )
(5)平均速度反映一段时间内物体运动的平均快慢程度,瞬时速度精确反映物体在某个时刻(或某一位置)的运动快慢。 ( )
√
×
×
√
√
提示:60 km/h是行驶全程的平均速度,35 km/h是相应时刻的瞬时速度,前者反映了汽车在全程的运动快慢,后者反映了汽车在某一瞬间的运动快慢。
[重点释解]
平均速度与瞬时速度的比较
平均速度 瞬时速度
区别 反映一段时间(或一段位移)内物体运动的快慢及方向 精确描述物体运动的快慢及方向
对应一段时间(或一段位移) 对应某一时刻(或某一位置)
方向与位移的方向相同,与运动方向不一定相同 方向就是物体的运动方向,与位移方向不一定相同
共同点 描述物体运动的快慢和方向,都是矢量,单位都是m/s
联系 ①当位移足够小或时间足够短时,可以认为瞬时速度就等于平均速度
②匀速直线运动中平均速度等于瞬时速度
答案:C
2. 中国目前拥有世界上最完善的高铁系统,高铁是中国科技发展
的一张世界名片,连云港也早已迈入高铁城市行列,最新开通
的连徐高铁让港城市民出行更为便捷。如图所示为运行在连徐线上的高铁车厢内实时显示相关信息的显示屏示意图,下列说法中正确的是 ( )
A.“10:23”表示时间,“297 km/h”表示平均速度
B.“10:23”表示时间,“297 km/h”表示瞬时速度
C.“10:23”表示时刻,“297 km/h”表示平均速度
D.“10:23”表示时刻,“297 km/h”表示瞬时速度
解析:“10:23”表示时刻,“297 km/h”表示瞬时速度,故D正确,A、B、C错误。
答案:D
3.(2022·龙岩高一检测) 在2021年举办的东京奥运会男子100 m半决赛
中,苏炳添以9秒83的成绩获小组第一,打破了亚洲纪录,创造了
黄种人百米赛道的最佳成绩。关于他在该次比赛中的运动情况,
下列说法正确的是 ( )
A.苏炳添的百米成绩9秒83是时刻
B.比赛过程中的路程就是位移
C.苏炳添100 m半决赛中的最大速度为10.17 m/s
D.苏炳添100 m半决赛中的平均速度为10.17 m/s
新知学习(二)|平均速度与平均速率的比较
[活动探究]
如图所示为某同学下课后到食堂吃饭的路线图,他从教室先到水房打了一壶水,然后再到食堂吃饭。他从教室到水房的时间为100 s,打水的时间为60 s,从水房到食堂的时间为40 s。若教室到水房的距离为100 m,水房到食堂的距离为40 m,那么:
(1)整个过程该同学从教室到食堂的平均速度大小为多少?
(2)整个过程该同学从教室到食堂的平均速率为多少?
[答案] (1)0.3 m/s (2)0.7 m/s
/方法技巧/
求平均速度的步骤
[系统归纳]
平均速