第一章 第三节　速度-【金版新学案】2023-2024学年新教材高一物理必修第一册同步课堂高效讲义教师用书（粤教版）

第三节　速度 【核心素养目标】 物理观念 能用速度来描述物体运动的快慢。能区分速度与速率、平均速度与平均速率。能用速度－时间图像描述物体的运动情况。 科学思维 通过速度的学习，要让学生了解速度在生活中的意义及其应用，同时学会用科学的思维看待相关问题。 科学态度与责任 从物理与生活情景中，培养同学们建立速度的概念并用所学的知识解决实际问题。 知识点一　认识速度 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？ 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。 1．物理意义：速度是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表示速度，字母符号为v。 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时(km/h或km·h－1)、厘米每秒(cm/s或cm·s－1)等。1 m/s＝3.6 km/h。 5．矢量性：速度是矢量，既有大小，又有方向。 1．(多选)甲、乙两质点在同一直线上匀速运动，设向右为正方向，甲质点的速度为2 m/s，乙质点的速度为－4 m/s，则下列说法正确的是(　　) A．乙质点的速度大小大于甲质点的速度大小 B．因为＋2>－4，所以甲质点的速度大于乙质点的速度 C．这里的正、负号表示运动的方向 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 ACD　[速度是矢量，正负号不表示大小，代表方向，所以乙质点的速度大小大于甲质点的速度大小，故A、C正确，B错误；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s＝2×10 m＋4×10 m＝60 m，故D正确。] 2．(多选)对速度的定义式v＝， 以下叙述正确的是(　　) A．此速度定义式适用于任何运动 B．速度v的大小与运动的位移s和时间t都无关 C．物体做匀速直线运动时，速度v与运动的位移s成正比，与运动时间t成反比 D．速度是表示物体运动快慢及方向的物理量 ABD　[速度的定义式适用于任何运动，A正确；速度的大小与位移s和时间t无关，B正确，C错误；速度是表示物体运动快慢及方向的物理量，D正确。] 学生用书↓第11页 1．对公式v＝的理解 (1)速度采用比值定义法，不能说v与s成正比。s大，仅指物体的位置变化大，位移大，速度不一定大；当物体位置变化快时，速度才大。 (2)式中s是位移不是路程，s与t具有对应性。 2．速度是矢量 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。 知识点二　平均速度　瞬时速度 如图所示，甲、乙两个可视为质点的物体同时从A点出发，沿不同的路径运动同时到达B点。则甲、乙的平均速度是否相等，平均速率呢？ 提示：甲、乙的平均速度相等，平均速率不等。 1．平均速度 (1)平均速度 ①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。 ②公式＝，即位移与相应时间之比。 ③矢量性：平均速度是矢量，它的方向由位移的方向决定。 (2)平均速率：路程与相应时间之比。 2．瞬时速度 (1)物理意义：反映了物体在该时刻的运动快慢。 (2)定义：运动物体在某一时刻或经过某一位置时的速度。 ①某一时刻的瞬时速度，可以通过求运动物体在该时刻前后无穷短时间内的平均速度得出。 ②某位置的瞬时速度，可以通过求无限逼近该位置附近位移内的平均速度得出。 (3)矢量性：瞬时速度是矢量。方向就是物体在该时刻的运动方向，即在物体运动轨迹中该点的切线方向。 (4)瞬时速率：瞬时速度的大小。汽车上车速表的示数为瞬时速率。 【思考问答】 平均速度和平均速率均可以粗略描述物体的运动，但平均速度用位移与时间之比表示，平均速率用路程与时间之比表示。已知高中生400米标准成绩：男生1分10秒左右，女生1分30秒到1分40秒左右。若某同学1分40秒恰好跑完全程，则其平均速度和平均速率分别为多少？ 提示：平均速度＝＝0 m/s；平均速率′＝＝ m/s＝4 m/s。 学生用书↓第12页 1．平均速度与瞬时速度的区别与联系 项目 平均速度 瞬时速度 区 别 物理 意义 反映一段时间内物体运动的平均快慢程度，与一段位移或一段时间相对应 精确描述物体运动的快慢及方向，与某一时刻、某一位置相对应 大小 由公式＝求出 v＝(Δt极小) 方向 与该段过程的位移方向相同，与运动方向不一定相同 该状态物体