第1章 第3节 速度（Word教参）-【新课程学案】新教材2023-2024学年高中物理必修第一册（粤教版2019）

第三节　速度 核心素养导学 物理观念 (1)知道速度的定义式、单位和方向。 (2)知道平均速度和瞬时速度的含义。 (3)理解v-t图像的含义，并会根据v-t图像分析物体运动的速度随时间的变化。 科学思维 (1)通过抽象概括，理解速度的含义。 (2)理解平均速度和瞬时速度的区别与联系。 (3)初步体会极限法在研究物理问题中的应用和意义。 科学态度与责任 联系与速度有关的实例，体会物理学在生产、生活中的用途，增强对物理学习的兴趣。 一、认识速度 1．物理意义：反映物体运动快慢和方向的物理量。 2．定义：位移跟发生这段位移所用时间之比。 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，常用的单位还有千米每时(km/h或km·h－1)、厘米每秒(cm/s或cm·s－1)等。 5．矢量性：速度是矢量，既有大小，又有方向。 二、平均速度 瞬时速度 1．平均速度 (1)定义：物体的位移与相应时间之比。 (2)矢量性：是矢量，其方向由位移方向决定。 (3)物理意义：描述某一段时间内或某一段位移上物体运动的平均快慢程度。 (4)符号：通常用表示。 2．平均速率 (1)定义：物体的路程与相应时间之比。 (2)矢标性：是标量。 3．瞬时速度 (1)定义：运动物体在某一时刻或经过某一位置时的速度。 (2)方向：在物体运动轨迹中该点的切线方向。 (3)瞬时速率：瞬时速度的大小。 (4)物理意义：精确描述物体在任意时刻运动的快慢和方向。 (1)平均速度不是速度的平均值，需要根据定义来计算大小。 (2)只有指明是在哪段位移或哪段时间内，平均速度才有意义。 (3)在匀速直线运动中，平均速度与瞬时速度相等。　　 三、速度—时间图像 1．图像的建立：用纵坐标表示物体运动的速度v，用横坐标表示时间t，建立直角坐标系，根据物体在各个时刻的速度，将坐标在坐标系中描点，将点连线后得出的图像称为速度—时间图像或v-t图像。 2．加速直线运动与减速直线运动的图像 (1)加速直线运动　　　　　(2)减速直线运动 　　 　　　　　 1.如图所示，百米赛跑中小明同学跑了 12 s，而小华同学跑了 13.5 s，请思考小明和小华谁跑的更快呢？ 提示：小明跑得更快。 2．蜗牛要横向爬过一本教科书，至少得用2 min的时间。乌龟爬行1 m需要50 s，猎豹平均每秒可跑32 m。请比较哪种动物运动得快呢？ 提示：猎豹 3．如图甲所示，为某时刻汽车内的仪表示数，请对以下结论作出判断： (1)仪表此时显示了汽车的速率约为50 m/s。(×) (2)仪表此时显示了汽车的瞬时速度约为50 m/s。(×) (3)仪表此时显示了汽车的平均速度约为50 km/h。(×) (4)仪表此时显示的是汽车的速率，其大小为50 km/h。(√) (5)若汽车运动的某过程的v-t图线如图乙所示,则汽车在这段时间内做匀速直线运动。(√) 新知学习(一)|对速度的理解 [任务驱动] 自行车和汽车都在平直公路上沿同一方向单向行驶，自行车在 30 min内行驶了 8 km；汽车在 30 min内行驶了 50 km；百米比赛中，运动员A用时 10 s，运动员B用时 13.5 s。 (1)自行车和汽车哪个运动得快？你是如何进行比较的？ (2)运动员A和运动员B哪个跑得快？你是如何进行比较的？ (3)汽车和运动员A哪个运动得快？你又是如何进行比较的呢？ 提示：(1)汽车运动得快，相同时间内位移大的运动得快。 (2)运动员A跑得快，通过相同位移所需时间短的跑得快。 (3)汽车的速度v车＝＝＝≈27.8 m/s，运动员A的速度vA＝＝＝10 m/s，所以汽车运动得快。　　　　 [重点释解] 1．对定义式v＝的理解 (1)公式v＝中的s是物体运动的位移，不是路程。 (2)v＝是定义式，不是决定式，不能认为v与位移s成正比、与时间t成反比。 (3)v＝也叫物体位移对时间的变化率。 2．速度矢量性的理解 (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。 [针对训练] 1．(多选)下列关于速度的说法正确的是(　 ) A．速度是矢量，既有大小也有方向 B．速度描述物体运动的快慢，只有大小 C．速度越大，物体的位移越大 D．速度越大，物体在单位时间内的位移越大 解析：选AD　速度是描述物体运动快慢的物理量，既有大小，也有方向；位移的大小，既与速度大小有关，又与时间长短有关。综上分析可知A、D正确，B、C错误。 2．某驾驶员使用定速巡航，在高速公路上以时速110公里行驶了200公里。其中“时速110公里”“行驶200公里”分别是指(　 ) A．速度、位移　　　　　　 B．速度