第1章 3 位置变化的快慢与方向——速度（教师用书word）-2022-2023学年新教材高中物理必修第一册【精讲精练】教科版

3　位置变化的快慢与方向——速度 [学业要求与核心素养] 物理观念 1．能区别平均速度和瞬时速度，知道速率的概念。 2．知道打点计时器结构，知道使用打点计时器或光电门测速度的原理。 3．理解速度－时间图像的意义，会根据图像描述物体速度的变化情况。 科学思维 1．通过速度的定义，体会比值定义法。 2．体会瞬时速度概念的极限思想方法。 一、平均速度 1．定义：物体的位移与发生这段位移所用__时间__的比值，叫作这段时间内的平均速度。 2．公式：＝　　。 3．单位：国际单位制单位是__米每秒__，符号是m/s或m·s－1。 4．矢标性：是矢量，方向与Δt时间内发生的__位移__的方向相同。 二、瞬时速度 1．概念：运动物体在__某时刻__(或经过某位置)的速度。 2．速率：瞬时速度的__大小__。 3．平均速率：路程与__时间__的比。 三、速度的测量 1．测量原理：若测量某一段时间Δt内的位移Δx，则这段时间内的__平均速度__为＝，如果测量过程足够短，Δt足够小，则就可以认为是测量时刻的__瞬时速度__。 2．使用打点计时器测速度(两种打点计时器) 比较项 电火花计时器 电磁打点计时器 结构图示 工作电压 __220__ V交变电流 __6__ V交变电流 打点方式 周期性产生电火花 振针周期性上下振动 电源频率 为50 Hz时 打点周期 __0.02__ s __0.02__ s 记录信息 位移、__时间__ 3．使用光电门测速度 由于遮光板很窄(例如5 mm)，遮挡光线的时间Δt足够短，遮光板的宽度Δx与相应的时间间隔Δt的比就可以认为是小车经过光电门时的瞬时速度。 测量瞬时速度大小的装置 四、速度－时间图像 1．速度－时间图像(v－t图像) 用横轴表示__时间t__，纵轴表示__速度v__，建立直角坐标系。根据测量的数据在坐标系中描点，然后用平滑的曲线把这些点连接起来，即得到物体运动的v－t图像。 2．v－t图像的意义 v－t图像非常直观地反映了速度随时间变化的情况，但它__不是__(选填“是”或“不是”)物体运动的轨迹。 1．(多选)下列说法正确的是(　　) A．建立直线坐标系时，一定要规定运动方向为正方向 B．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 C．可以用t时刻到t＋Δt一小段时间内的平均速度来代替时刻t物体的速度 D．匀速直线运动的平均速度等于瞬时速度 答案　CD 2．(2022·长沙县期末)港珠澳大桥全长55千米，设计时速100 km/h，大桥的建成使原本3小时的车程缩短为30分钟。则下列说法正确的是(　　) A．55千米是位移 B．30分钟为时刻 C．100 km/h是平均速度 D．研究汽车经过大桥的时间时，汽车可视为质点 解析　全长55千米是路程，故A错误；30分钟为运动时间，故B错误；港珠澳大桥设计时速100 km/h是瞬时速度，故C错误；研究汽车经过大桥的时间时，不需要考虑汽车的长度，汽车可视为质点，故D正确。 答案　D 知识点一　对速度的理解 关于速度的三点说明 (1)定义式v＝的理解：公式v＝中的Δx是物体运动的位移，不是路程。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。 (2)速度是矢量，既有大小又有方向，速度的大小在数值上等于单位时间内物体位移的大小，方向即物体的运动方向。 (3)速度是描述物体运动快慢的物理量，v＝也叫物体位置的变化率，速度越大，表示物体运动得越快，其位置变化得也就越快。 　(多选)甲、乙两质点在同一直线上匀速运动，设向右为正，甲质点的速度为2 m/s，乙质点的速度为－4 m/s，则可知(　　) A．乙质点的速率大于甲质点的速率 B．因为2>－4，所以甲质点的速度大于乙质点的速度 C．这里的正、负号的物理意义是表示运动的方向 D．若甲、乙两质点同时由同一点出发，则10 s后甲、乙两质点相距60 m [解析]　因为速度是矢量，所以其正、负号表示物体的运动方向，选项C正确。速率是标量，等于速度的大小，甲、乙的速率分别为2 m/s、4 m/s，故选项A正确。速度是矢量，其正、负不表示大小，只有速度的数值才能比较大小，选项B错误；甲、乙两质点在同一直线上沿相反方向运动，10 s后的距离等于两者位移大小之和，计算可得选项D正确。 [答案]　ACD ●规律方法 速度矢量性的应用 (1)速度是矢量，做直线运动的物体的速度可用正、负号表示其运动的方向，速度的方向与正方向相同时取正值，相反时取负值。 (2)物体做直线运动时，一般规定速度的正方向与位移的正方向相同，即可在同一坐标系中同时分析速度和位移的问题。 1．(2021·昆明高一检测)下列关于速度的说法正确的是(　　) A