第1章 描述运动的基本概念 章末小结（Word教参）-【新课程学案】新教材2023-2024学年高中物理必修第一册（教科版2019）

一、知识体系建构——理清物理观念 二、综合考法融会——强化科学思维 对速度和速率的理解 [典例]　某游泳爱好者在8月8日8时整，从旅顺老铁山南岬角准时下水，于8月10日10时22分抵达蓬莱阁东沙滩，游程为123.58 km，直线距离为109 km，不借助任何漂浮物横渡了渤海海峡。试求在这次横渡海峡中： (1)游泳爱好者的平均速度大小。 (2)游泳爱好者的平均速率和每游100 m大约所需要的时间。 (3)能否确定游泳爱好者在游程中经过某地点的瞬时速度。 [解析]　(1)在这次横渡海峡中，游泳爱好者的位移x＝109 km，经历时间t＝50小时22分钟，平均速度为：＝＝≈0.60 m/s。 (2)游泳爱好者的平均速率为： ′＝＝≈0.68 m/s 每游100 m所需要的时间为： t0＝≈147 s。 (3)由于没有相关信息，故不能确定游泳爱好者在游程中经过某地点的瞬时速度。 [答案]　(1)0.60 m/s　(2)0.68 m/s　147 s　(3)不能 [融会贯通] 两种速度、两个速率的比较 速度 速率 区别 物理意义 描述物体运动快慢和方向的物理量，是矢量 描述物体运动快慢的物理量，是标量 分类 平均速度 瞬时速度 平均速率 瞬时速率 大小 平均速度＝ 在Δt→0时平均速度的极限值 平均速率＝ 瞬时速度的大小，可简称速率 方向 与位移方向相同 物体在某点的运动方向 无方向 联系 (1)它们的单位都是m/s(2)瞬时速度的大小等于瞬时速率 (3)|平均速度|≤平均速率，只有在单向直线运动中两者大小相等 [对点训练] 1．(2023·绵阳高一质检)如图甲所示是一种应用传感器监测轨道车运行的实验装置。在轨道某处设置监测点，当车头到达传感器瞬间和车尾离开传感器瞬间，信号发生器各发出一个脉冲信号，由记录仪记录。假如轨道车长度为22 m，记录仪记录的信号如图乙所示，则轨道车经过该监测点的速度为(　 ) A．0.20 m/s B．2.0 m/s C．22 m/s D．220 m/s 解析：选C　由题图可知车头到达该监测点与车尾离开监测点的时间间隔为1.0 s，故车速为v＝＝22 m/s。故选项C正确。 2．(选自鲁科版新教材课后练习)超速行驶极易引发交通事故。在高速公路的有些路段会进行区间测速，有些位置则进行固定位置测速。 (1)判断这两种测速方式是测量瞬时速率还是平均速率，比较两种测速方式对整治超速行驶违法行为的优劣。 (2)测量汽车的瞬时速率有哪些方法？测量原理有何共同之处？ 解析：(1)区间测速是测量平均速率，其优点是通过监测车辆在某路段内的平均速率，可一定程度上整治车辆在该路段内的违法超速行为，但缺点是不能对车辆在该区间内某处的速度进行测量，这样可能造成车辆尽管在某区间的速度在合理范围，但其在某时间段的超速行驶不能被监测。固定位置测速是测量瞬时速率，其优点是通过对一些特殊位置过往车辆的速率进行监测，整治可能出现的超速行为，缺点是不能监测未安装测速装置路段可能出现的超速行为。 (2)测量汽车的瞬时速率主要有雷达测速、激光测速、地感线圈测速、卫星测速等，测量原理的共同点是通过测量汽车在极短时间内的位移，计算该时间内的平均速度大小作为测量时的瞬时速率。 答案：见解析 运动图像问题 [典例]　如图甲、乙所示的速度—时间(v-t)图像和位移—时间(x-t)图像中，给出的四条图线1、2、3、4代表四个不同物体的运动情况，则下列说法中正确的是(　 ) A．图线1、3表示物体做曲线运动 B．两图像中t2、t5时刻分别表示物体开始做反向运动 C．甲图像中t2时刻，物体运动位移最大 D．乙图像中t4时刻，图线3表示的物体速度大于图线4表示的物体速度 [解析]　x-t图像和v-t图像只能用来描述直线运动，A错误；题图甲中t2时刻，速度方向不变，加速度方向发生改变，物体由加速运动变为减速运动；题图乙中t5时刻物体开始反向运动，B错误；0～t3时间内，物体运动方向不变，t3时刻，物体运动位移最大，C错误；x-t图像的斜率代表速度，t4时刻图线3切线的斜率大于图线4的斜率，故该时刻图线3表示的物体速度大于图线4表示的物体速度，D正确。 [答案]　D [融会贯通] 1．应用运动图像解题“六看” x-t图像 v-t图像 轴 横轴表示时间t，纵轴表示位移x 横轴表示时间t，纵轴表示速度v 线 表示物体的位移随时间的变化规律 表示物体的速度随时间的变化规律 斜率 表示速度 表示加速度 面积 无实际意义 图线和时间轴围成的面积表示位移 纵截距 表示初位置 表示初速度 特殊点 拐点表示从一种运动变为另一种运动，两图线交点表示两物体相遇 拐点表示从一