内容正文:
2022版·物理必修第一册(人教)
第一章 运动的描述
时间
快慢
米每秒
矢量
位移
平均
时间
大小
不变
相等
速度v
时间t
第三节 位置变化快慢的描述——速度
课程标准
核心素养
1.理解速度。
2.理解速度-时间图像,并能通过v t图像描述物体的运动
1.物理观念:理解速度的概念,知道平均速度、瞬时速度和速率的意义。
2.科学思维:了解由平均速度求瞬时速度的极限思想方法,体会数学与物理间的辩证逻辑关系。
3.科学探究:通过打点计时器打出的纸带上的点,探究物体运动的变化规律
高效导学01步 预习新知,落实必备知识
一、速度
1.定义:位移与发生这段位移所用 之比,表示物体运动的 。
2.定义式:v= 。
3.单位:国际单位制单位为 ,符号为m/s或m·s-1。
4.矢量性:速度既有大小,又有方向,是 。速度的方向和 的方向相同。
二、平均速度和瞬时速度
1.平均速度
(1)物理意义:描述物体在一段 内运动的 快慢程度,只能粗略描述物体运动的快慢。
(2)定义式:v= 。
2.瞬时速度
(1)描述物体在某一时刻运动的快慢,可以精确描述物体运动的快慢。
(2)速率:瞬时速度的 。
(3)匀速直线运动:瞬时速度保持 的运动。在匀速直线运动中,平均速度与瞬时速度 。
三、速度—时间图像
1.以 为纵轴, 为横轴建立直角坐标系。
2.根据计算出的不同时刻的瞬时速度值,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。
高效导学02步 课堂探究,培优关键能力
要点一 | 速度的理解
【要点培优】
1.v= eq \f(Δx,Δt) 是速度的定义式,不是决定式,Δx是物体运动的位移,不是路程。
2.速度是矢量
(1)速度不仅表示运动的快慢,同时也表示运动的方向。
(2)比较两个物体的速度是否相同时,既要比较速度的大小是否相等,又要比较速度的方向是否相同。
【素养培优】
1.某同学根据v= eq \f(Δx,Δt) 得出v与位移成正比、与时间成反比的结论,正确吗?为什么?
提示:不正确。v= eq \f(Δx,Δt) 是速度的定义式,v的大小与Δx及Δt无关。
2.(1)在百米赛跑中,中国飞人苏炳添的成绩是9秒92,谢震业的成绩是9秒93,两人谁跑得更快?你是怎样判断的?
(2)在1 h时间内中国的动车沿平直铁路行驶了350 km,小轿车行驶了100 km,动车和小轿车谁行驶得更快?你是怎样判断的?
提示:(1)苏炳添和谢震业经过的位移相同,苏炳添用的时间短,苏炳添跑得快。
(2)经过相同的时间,动车运动的位移大,动车跑得快。
【应用培优】
[例1] (多选)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
解析:速度是描述物体运动快慢的物理量,物体位置变化越快,速度越大,但位移不一定大。瞬时速度的大小叫瞬时速率,简称速率,是标量。因此选项A、D正确。
答案:AD
[训练] 1.(多选)甲、乙两质点在同一直线上做匀速运动,取向右为正方向,甲的速度为2 m/s,乙的速度为-4 m/s,则可知( )
A.乙的速度大于甲的速度
B.因为+2>-4,所以甲的速度大于乙的速度
C.这里正、负号的物理意义是表示质点的运动方向
D.若甲、乙两质点同时由同一点出发,则10 s后甲、乙相距60 m
解析:速度是矢量,其正、负号表示质点的运动方向,故A、C正确,B错误;甲、乙两质点在同一直线上向相反方向运动,10 s内甲运动了20 m,乙运动了40 m,故10 s后甲、乙相距60 m,D正确。
答案:ACD
要点二 | 平均速度、瞬时速度和平均速率
【要点培优】
1.平均速度和瞬时速度的区别与联系
比较项
平均速度
瞬时速度
区
别
对应关系
与一段时间或一段位移对应
与某一时刻或某一位置对应
物理意义
粗略地描述物体在某段时间内或某段位移上的运动快慢程度
精确地描述物体在某时刻或某位置时的运动快慢程度
方向
与所对应时间内位移方向相同
物体在该时刻或该位置的运动方向
联系
(1)在公式v= eq \f(Δx,Δt) 中,Δt→0时,平均速度即为瞬时速度
(2)匀速直线运动中,任意一段时间内的平均速度等于任意时刻的瞬时速度
2.平均速度和平均速