第一章 第3节 第1课时 速度 速度—时间图像-2022-2023学年高一新教材物理必修第一册【步步高】学习笔记（人教版）津鲁琼云晋皖黑吉桂贵粤辽渝鄂冀湘甘赣豫新青藏宁蒙陕

第3节　位置变化快慢的描述——速度 第1课时　速度　速度—时间图像 学习目标要求 核心素养和关键能力 1.认识速度的定义，体会其在初中基础上的变化。 2.了解速度方向，知道速度的方向就是物体运动的方向。 3.理解瞬时速度、平均速度、速率、平均速率的区别与联系。 4.理解速度—时间图像的物理意义，会用图像描述物体的运动。 1.科学思维 了解从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。 2.关键能力 理解利用比值定义法来定义概念的方法 一、速度 1.定义及物理意义：位移与发生这段位移所用时间之比，表示物体运动的快慢和方向。 2.定义式：v＝ 3.单位：在国际单位制中，速度的单位是米每秒，符号是m/s或m·s－1。常用单位还有千米每时(km/h或km·h－1)、厘米每秒(cm/s或cm·s－1)等。 4.矢量性：速度既有大小，又有方向，是矢量。速度v的方向与时间Δt内的位移Δx的方向相同。 二、平均速度和瞬时速度 1.平均速度：描述物体在一段时间内运动的平均快慢程度及方向，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运动的快慢和方向，可以精确描述物体运动的快慢。 3.速率：瞬时速度的大小。 4.当时间足够短时，可以认为瞬时速度等于平均速度。 5.匀速直线运动的瞬时速度保持不变，平均速度与瞬时速度相等。 【做一做】 (2020·长春外国语学校期中)关于速度，下列说法正确的是(　　) A.汽车速度计上显示70 km/h，指的是平均速度 B.高速公路上的限速为120 km/h，指的是平均速度 C.子弹以900 m/s的速度从枪口射出，指的是瞬时速度 D.火车从上海到北京的速度约为120 km/h，指的是瞬时速度 答案　C 解析　汽车速度计上显示70 km/h，指的是瞬时速度的大小，选项A错误；高速公路上的限速为120 km/h，指的是瞬时速度，选项B错误；子弹以900 m/s的速度从枪口射出，指的是瞬时速度，选项C正确；火车从上海到北京的速度约为 120 km/h，指的是平均速度，选项D错误。 三、速度—时间图像 1.速度—时间图像(v－t图像) 以时间t为横轴，速度v为纵轴，建立直角坐标系，根据测量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，但它不是物体运动的轨迹。 探究1　速度的理解 ■情境导入 (1)在百米赛跑中，运动员甲的成绩是9秒92，乙的成绩是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？ 　　 (3)雨燕是长距离飞行最快的鸟类，3 h可以飞行500 km；北京到伦敦的航行距离是8 130 km，乘飞机大概要飞行10 h。飞机和雨燕哪一个飞行得更快？你是怎样判断的？ 答案　(1)运动员甲跑得更快　经过的位移相同，甲的时间短，所以甲跑得快 (2)动车行驶得更快　经过相同的时间，动车运动的位移大，动车跑得快 (3)飞机飞行得更快　二者的位移和时间均不相同，通过位移和时间之比来确定 ■归纳拓展 1.对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，v的大小与Δx及Δt无关。不能认为v与位移成正比、与时间成反比。 2.速度是矢量 (1)速度既有大小，又有方向，是矢量。 (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，又要看速度的方向是否相同。 【例1】 (多选)对速度的定义式v＝，以下叙述正确的是(　　) A.物体做匀速直线运动时，速度v与运动的位移Δx成正比，与运动时间Δt成反比 B.速度v的大小与运动的位移Δx和时间Δt都无关 C.此速度定义式适用于任何运动 D.速度是表示物体运动快慢及方向的物理量 答案　BCD 解析　速度是表示物体运动快慢及方向的物理量，v＝是计算速度的公式，适用于任何运动，此式只能说明速度可由位移Δx与时间Δt的比值来计算，并不是说v与Δx成正比，与Δt成反比，故A错误，B、C、D正确。 【针对训练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 答案　ACD 解析　速度是矢量，其正、负号表示质点的运动方向，比较大小只比较绝对值，故A、C正确，B错误；甲、乙两质点在同一直线上由同一点出发，向相反方向运动，1