1.3位置变化快慢的描述——速度 导学案-2023-2024学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

1.3位置变化快慢的描述——速度 【学习目标】 1.知道什么叫作平均速度，什么叫作瞬时速度，探究其矢量性。 2．理解平均速度和瞬时速度的区别和联系。 3．会用平均速度公式进行相关计算。 4．理解速率和速度的区别和联系。 5．理解速度—时间图像。 【学习重难点】 1.重新认识速度的定义，体会其在初中基础上的变化．(重点)　 2.了解速度方向的由来，知道速度的方向就是物体运动的方向．(重点)　 3.理解瞬时速度、平均速度、瞬时速率、平均速率的区别与联系．(难点)　 4.能在具体生活情境中正确使用各种表示物体运动快慢的概念，并能进行相应计算．(重点)　 5.体会瞬时速度概念的极限思想、平均速度的等效思想．(难点) 【预习新知】 （一）速度　 1．物理意义：表示物体运动__快慢__的物理量。 2．定义：位移与发生这段位移所用__时间__的比值。 3．定义式：v＝____。 4．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小时(km/h或km·h－1)、厘米每秒(cm/s或cm·s－1)等。 5．矢量性：速度是__矢量__，方向与时间Δt内的位移Δx的方向__相同__。 知识点 2　平均速度和瞬时速度　 1．平均速度：由等求得的速度v，表示物体在时间Δt内运动的__平均快慢__程度。 对速度的理解 情境导入 (1)如图甲，30 min内自行车行驶了8 km、汽车行驶了50 km，应该如何比较它们运动的快慢呢？ (2)如图乙，百米赛跑，优秀运动员跑10 s，而某同学跑13.5 s，应该如何比较他们运动的快慢呢？ 提示：(1)相同时间内通过位移大的运动得快。 (2)相同的位移所用时间短的运动得快。 要点提炼 1．对速度的理解 (1)这里的速度指运动物体的位移与所用时间的比值，而不再是初中所学的路程与时间的比值。 (2)两种速度的定义并不矛盾，因为初中只研究匀速直线运动，不注重运动方向，路程即位移大小。 2．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。 3．速度是矢量 (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。 特别提醒 (1)分析物体的运动速度时，既要计算速度的大小，又要确定速度的方向，不可只关注速度的大小。　　 (2)初中的速度概念实际是物体路程与相应时间的比值，即平均速率，与高中的速度概念是不同的。 典例剖析 典题1　(多选)以下说法正确的是 (　CD　) A．物体运动的位移越大，其速度一定越大 B．物体运动的时间越短，其速度一定越大 C．速度是表示物体运动快慢的物理量 D．做匀速直线运动的物体，其位移跟时间的比值是一个恒量 思路引导：→→ 解析：由v＝知，物体运动的位移大，时间长，其速度不一定大；同理，物体运动的时间短，其速度也不一定大。A、B错误；速度表示物体运动的快慢，在匀速直线运动中，位移跟时间的比值是速度，其大小、方向不变。C、D正确。 思维升华： (1)比值定义法：用两个基本的物理量的“比”来定义一个新的物理量的方法。如速度、压强、密度等。 (2)比值定义法的特点：比值定义法定义的物理量往往不随定义所用的物理量的大小、有无而改变。 对点训练 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(　ACD　) A．乙质点的速率大于甲质点的速率 B．因为2>－4，所以甲质点的速率大于乙质点的速率 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，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。 （二）平均速度和瞬时速度 平均速度和瞬时速度 1．平均速度：运动物体的位移与所用时间的比值，它只能粗略地描述运动的快慢． 2．瞬时速度：运动物体在某一时刻或某一位置的速度．瞬时速度的大小通常叫速率． 3．“速度”一词有时指平均速度，有时指瞬时速度，有时指速率，要依据上下文判断． 4．用打点计时器测量瞬时速度 有一打过点的纸带，如图所示． 根据量出A、D间的距离Δx和时间间隔Δt算出A、D间的平均速度v＝.用这个速度可以近似地表示纸带经过A点时的瞬时速度，如果Δt再小一些(如A、C之间或A、B之间)，用平均速度代表A点的瞬