(教案)第1章 第3节 速度-【提分教练】2022-2023学年新教材高中物理必修第一册(鲁科版2019)

第3节　速　度 学业要求＋核心素养 1．知道平均速度和瞬时速度的概念。(物理观念) 2．理解和体会应用极限思想的方法建立瞬时速度的概念。(物理观念) 3．掌握平均速度和瞬时速度在描述运动快慢时的区别和联系并能进行相关计算。(科学思维) 4．体验用比值法定义物理量的方法。(科学思维) 一、平均速度 1．基础梳理 (1)平均速度：运动物体的位移与所用时间之比，称为这段位移(或这段时间)内的平均速度，常用字母表示。 (2)性质：矢量，有大小和方向。 (3)平均速度公式：＝，单位：国际单位制为m/s或 m·s－1。 2．尝试探究 以下有四个物体的运动。 项目 初始位置/m 经过时间/s 末位置/m A．自行车沿平直道路行驶 0 20 100 B．公共汽车沿平直道路行驶 0 10 100 C．火车沿平直轨道行驶 500 30 1 250 D．飞机在天空沿直线飞行 500 10 2 500 (1)如何比较A和B的运动快慢？ 提示：它们经过的位移相同，都是100 m，A用的时间长(20 s)，B用的时间短(10 s)。在位移相同的情况下，时间短的运动得快，即汽车比自行车快。 (2)如何比较B和D的运动快慢？ 提示：它们所用的时间相同，都是10 s，B行驶了100 m，D飞行了2 000 m，B行驶的位移比D短，在时间相等的情况下，位移大的运动得快，即飞机比汽车快。 (3)如何比较B和C的运动快慢？它们的位移不同，所用的时间也不同，需要找一个统一标准，是什么呢？ 提示：以单位时间作为标准，比较在单位时间内的位移。单位时间内位移大的运动得快。可算得汽车每秒位移大小为10 m，火车每秒位移大小为 25 m，火车运动得快。 二、瞬时速度 1．基础梳理 (1)瞬时速度：运动物体在某时刻或某位置的速度。 (2)瞬时速度的性质：矢量，其方向是物体运动的方向。 (3)速率：瞬时速度的大小叫瞬时速率，简称速率。 2．尝试探究 如图所示，为了比较各段的运动快慢，我们可以计算各段的平均速度，请算出平均速度，并填入表中。 项目 OA AB BC 位移/m 0.07 0.09 0.11 时间/s 0.1 0.1 0.1 平均速度/(m·s－1) 0.7 0.9 1.1 (1)通过该表，你能得到怎样的结论？ 提示：①物体经过OA、AB、BC段的平均速度是逐渐增大的；②平均速度应强调是哪一段时间(或位移)内的平均速度。 (2)以上各个速度哪个更接近小球运动到O点的速度呢？ 提示：相比较而言，OA段的平均速度更接近。 (3)为了使描述精确些，可以怎么办？ 提示：如果从O点起各段所取的位移更小，比如OA1、OA2等，所得到的平均速度就能更精确地描述经过O点的快慢程度。当位移足够小时，所得平均速度就可认为是在O点处的瞬时速度。 1．判断(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)某质点在一段时间内的平均速度为零，在这段时间内该质点一定静止。 (　　) ×　提示：若某质点从某点出发一段时间后又回到该点，质点的平均速度为零，但是并不静止。 (2)物体的瞬时速度总为零，则平均速度一定为零。 (　　) √ (3)平均速率就是平均速度的大小。 (　　) ×　提示：平均速率＝，不等于平均速度的大小。 (4)平均速度的方向与物体的运动方向相同。 (　　) ×　提示：平均速度的方向与位移的方向相同，与运动方向不一定相同。 2．物体在某段运动过程中，下列说法正确的是(　　) A．瞬时速度的方向一定与位移的方向相同 B．瞬时速度的大小和方向始终不变 C．平均速度的方向可能与位移的方向相反 D．位移的大小可能等于路程 D　解析：平均速度的方向一定与位移的方向相同，如果是曲线运动，瞬时速度的方向时刻改变，其与位移方向不一定相同，故选项A、B、C错误；如果是单向直线运动，那么位移的大小等于路程，所以选项D正确。 3．如图所示，两人以大小相同的速度同时从圆形轨道的A点出发，分别沿ABC和ADE方向行走，经过一段时间后在F点相遇(图中未画出)。从出发到相遇的过程中，描述两个人运动情况的物理量可能不相同的是(　　) A．瞬时速度 B．位移 C．路程 D．平均速度 A　解析：两个人所走的路径不同，所以瞬时速度方向不同，运动速度的大小相同，运动时间相同，故走过的路程相同，由于初、末位置相同，所以两个人的位移相同，又因为时间相同，所以平均速度相同，综上所述，应选A。 4．(多选)下列关于平均速度和瞬时速度的说法正确的是(　　) A．平均速度＝，当Δt足够小时，该式可表示某时刻的瞬时速度 B．匀速直线运动的平均速度等于瞬时速度 C．瞬时速度和平均速度都可以精确描述变速运动 D．只有瞬时速度可以精确描述变速运动 ABD　解析：平均速度只能粗