1.3 位置变化快慢的描述——速度 微讲小本-【赢在微点】轻松课堂2023-2024学年新教材高中物理必修第一册（人教版2019）

3.位置变化快慢的描述——速度 1.理解速度的概念,领会其矢量性,知道速度的方向; 2.知道平均速度和瞬时速度的区别与联系,并能进行相应的计算; 3.知道速度与速率的区别与联系; 4.会利用打点计时器测量纸带的平均速度和瞬时速度。 　　生活和科学研究中经常需要知道物体运动的快慢和方向,你还记得初中物理是怎样描述物体运动快慢的吗?回忆校运会上百米跑的情形,思考下列问题。 (1)运动员在比赛中的起跑加速阶段和冲刺阶段,运动的快慢一样吗? (2)学习本节内容,比较一下与初中物理中关于运动快慢的描述有何不同? 　 知|识|梳|理 一、速度 1.定义:位移与发生这段位移所用时间的比值。 2.定义式:v=。 3.物理意义:描述物体运动的快慢及运动方向。 4.单位:米/秒,符号为m/s。其他常用单位:km/h、cm/s。 5.矢量性:速度既有大小又有方向,速度的大小在数值上等于物体在单位时间内发生的位移大小,速度的方向就是物体运动的方向。 二、平均速度与瞬时速度 1.平均速度:描述物体在一段时间内运动的平均快慢程度,只能粗略描述物体运动的快慢。 2.瞬时速度:描述物体在某一时刻(或经某一位置)运动的快慢,可以精确描述物体运动的快慢。 3.匀速直线运动: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。 4.瞬时速度的大小通常称为速率,汽车速度计的计数实际上是汽车的速率。 三、测量纸带的平均速度和瞬时速度 1.计算纸带的平均速度:从打第1个点到打第n个点,纸带的运动时间为Δt=0.02(n-1) s,纸带的位移为Δx,纸带的平均速度v=。 2.用打点计时器测量瞬时速度 (1)选取一条点迹清晰便于分析的纸带。 (2)从能够看清的某个点开始,每隔四个点取一个计数点,每两个计数点间的时间间隔T=0.1 s。在纸带上用O、A、B、C、D……标出这些“计数点”,如图所示。  用刻度尺依次测出OA、OB、OC、OD……的距离是s1,s2,s3,s4,…,再利用x1=s1,x2=s2-s1,x3=s3-s2,…确定出OA、AB、BC、CD……之间的距离x1,x2,x3,x4,… (3)A、B、C、D……各点的瞬时速度分别为vA=,vB=,vC=,vD=,… 四、用v-t图像描述物体的速度 1.以速度v为纵轴,时间t为横轴建立平面直角坐标系。 2.根据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,得到v-t图像。 预|习|自|检 1.判断正误(正确的画“√”,错误的画“×”) (1)由v=可知,v与Δx成正比,与Δt成反比。(×) (2)瞬时速度是运动时间Δt→0时的平均速度。 (√) (3)在纸带上每五个点取一个计数点时,相邻两计数点间的时间间隔为5T(T为打点周期)。 (√) (4)作v-t图像时,所取的点越多,图线就越准确。(√) 2.某汽车内的仪表如图所示,则仪表此时显示了汽车的 (　　) A.速率约为50 m/s B.瞬时速度约为50 m/s C.速率约为50 km/h D.平均速度约为50 km/h 解析　汽车内的仪表显示的是汽车的瞬时速度大小,即速率,单位为km/h,由题图可知,汽车速率约为50 km/h,C项正确。 答案　C 　 探究一 速度 1.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。 2.对速度是矢量的理解。 (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。 (2)比较两个速度是否相同时,既要比较其大小是否相等,又要比较其方向是否相同。 　　【例1】　下列关于速度的说法正确的是 (　　) A.由v=知,v与Δx成正比,与Δt成反比 B.速度大小不变的运动是匀速直线运动 C.因为1>-3,所以1 m/s>-3 m/s D.速度的方向与物体运动的方向一致 解析　v是按比值定义法定义的物理量,Δt一定时,Δx越大,v越大;Δx一定时,Δt越大,v越小,A项错误;匀速直线运动是速度的大小和方向都不变的运动,B项错误;速度是矢量,正、负号表示方向,绝对值表示大小,C项错误;速度的方向与物体运动的方向一致,D项正确。 答案　D (1)速度采用比值定义法,不能说v与Δx成正比,Δx大,物体的位置变化量就大。位移大,v不一定大;当物体位置变化快时,v才大。 (2)式中Δx是位移不是路程,Δx与Δt具有对应性。 　　【针对训练1】　(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