第1章 3 第1课时 位置变化快慢的描述——速度-【精讲精练】2023-2024学年高中物理必修第一册人教版（教师用书）

3　位置变化快慢的描述——速度

第1课时　位置变化快慢的描述——速度

[学业要求与核心素养]

一、速度

阅读教材，并回答：

比较不同物体运动的快慢：汽车在平直公路上是沿同一方向单向行驶，甲车2 h行驶了80 km，乙车2 h行驶了100 km；百米赛跑中，甲运动员的成绩为10 s，乙运动员的成绩为12 s。

试结合上述情景，讨论下列问题：

(1)汽车甲和乙哪个运动得快？运动员甲和运动员乙哪个跑得快？

答：汽车乙。运动员甲。

(2)汽车甲和运动员甲哪个运动得快？如何进行比较？

答：汽车甲运动得快。比较相同的时间内的位移即单位的时间内的位移。

[概念·规律]

速度

1．定义：__位移__与发生这段位移所用__时间__之比，表示物体运动的快慢。

2．定义式：　v＝　。

3．物理意义：表示物体运动的__快慢__。

4．单位：国际单位制单位是__米每秒__，符号是m/s或m·s－1。

二、平均速度

阅读教材，并回答：

运动员甲在100 m赛跑中用时10 s，整个赛跑过程中甲的速度是多少？这个速度是不是代表在整个10 s内速度一直都是这么大吗？如何理解这个速度的含义？

答：10 m/s。不能。10 m/s是整个赛跑过程中的平均值，粗略地反应了运动的快慢。

[概念·规律]

平均速度

1．概念：运动物体在__某段时间__内的位移与发生这段位移所用时间的比值。

2．公式：v＝。

3．物理意义：平均速度反映物体在某段时间内运动的__平均__快慢，能__粗略__地描述物体运动的快慢。

4．矢标性：是矢量，方向与Δt时间内发生的位移__Δx__的方向相同。

三、瞬时速度与速率

阅读教材，并回答：

1．如何精确的描述运动员在100 m赛跑中运动的快慢？

答：需要知道运动员每一时刻或每一位置的速度。

2．汽车从制动到停止共用了5 s。这段时间内，汽车每1 s前进的距离分别是9 m,7 m,5 m,3 m,1 m。

求汽车前1 s、前2 s、前3 s、前4 s和全程的平均速度。在这五个平均速度中，哪一个最接近汽车刚制动时的速度？它比这个速度略大些，还是略小些？

答：9 m/s,8 m/s,7 m/s,6 m/s,5 m/s，前1 s内的平均速度更接近汽车刚制动时的速度，它比刚制动时的速度略小些。

[概念·规律]

瞬时速度与速率

1．概念：运动物体在__某一时刻__或经过__某一位置__的速度。

2．物理意义：瞬时速度反映的是物体在某一时刻(或经过某一位置)时运动的快慢，能__精确__地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．速率：瞬时速度的__大小__。

四、用图像表示速度

1．速度—时间图像(v­t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v­t图像。

2．v­t图像的意义

v­t图像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。

探究点一　速度、平均速度和瞬时速度

[交流讨论]

1．对于速度公式v＝，能否说v的大小与s成正比，与t成反比？

答：不能。v与s，t均无关。

2．物体运动的位移越大，其速度一定越大吗？

答：不一定。速度的大小取决于位移与时间的比值。

[归纳总结]

关于速度的两点说明

(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)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t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运动的快慢

D．只有瞬时速度可以精确描述运动的快慢

[解析]　由平均速度定义式＝可知，当Δt足够小，趋近于零时，该式可表示t时刻的瞬时速度，A正确；匀速直线运动的速度不变，各段时间内的平均速度均等于瞬时速度，B正确；平均速度只能粗略反映一段时间内物体运动的快慢程度，而瞬时速度能精确地描述物体在某一时刻或某一位置运动的快慢及方向，C错误，D正确。

[答案]　ABD

●规律总结

极限(思维)法

极限(思维)法，就是把所思考问题及其条件进行理想化假设，当假设被一步步地推到极端时，问题的实质便会凸显出来的一种方法。在公式v＝中，如果时间Δt足够小，趋近于零，这时的速度就称为瞬时速度，也就是说瞬时速度等于物体在某时刻前后无穷短的时间内