第一章 第3节 位置变化的快慢与方向——速度（Word教参）-【优化指导】2023-2024学年新教材高中物理必修第一册（教科版2019）

第3节　位置变化的快慢与方向——速度 课程内容要求 核心素养提炼 1.理解速度的概念，领会其矢量性，知道速度的方向即物体运动的方向。 2．知道平均速度和瞬时速度的意义，了解它们的区别与联系；能计算纸带的平均速度和瞬时速度。 3．知道速度与速率的区别与联系。 4．会用速度­时间图像描述物体的运动。 1.物理观念：能将速度概念与生活中相关现象联系起来，能从物理学的视角观察身边的运动现象。 2．科学思维：结合瞬时速度概念的建构，体会研究物理问题的极限方法和抽象思维的方法。 3．科学探究：通过平均速度与瞬时速度的比较，对瞬时速度的测量方法有所了解。 4．科学态度与责任：知道物理学研究的很多问题就在身边，对自然界具有探索的兴趣；知道物理学能解决人们生产生活中的相关问题。 [对应学生用书P11] 1．定义： 物体的位移Δx与发生这段位移所用时间Δt的比。 2．公式：＝＝。 3．方向：物体位移的方向。 4．单位：常用单位是米每秒和千米每时，符号是m/s和km/h。 1．定义：物体在某时刻(或经过某位置时)的速度。 2．速率：瞬时速度的大小称为速率。 3．平均速率：路程与时间之比。 [思考] 下图中，交警用电子检测设备检测汽车是否超速，电子检测设备测得的速度是平均速度还是瞬时速度？ 提示　电子检测设备拍摄了车辆经过电子设备瞬间的运动情况。因此，测得的速度是瞬时速度。 1．电磁打点计时器 (1)构造：如图所示。 (2)工作电压：交流4～6 V。 (3)原理：接通交流电源后，在线圈和永久磁铁的作用下，振片带动振针振动，从而在纸带上打出一系列点迹。 (4)打点计时器的作用：打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，当电源频率为50 Hz时，它每隔0.02_s打一个点。打点计时器和纸带配合，可以记录物体运动的时间及在一段时间内的位移。 2．电火花打点计时器 (1)构造：如图所示。 (2)工作原理：电火花打点计时器是利用火花放电使墨粉在纸带上打出墨点而显出点迹的一种计时仪器。电火花打点计时器接频率50 Hz、电压220 V的交流电源，按下脉冲输出开关，计时器发出的脉冲电流，经接正极的放电针和墨粉纸盘到接负极的纸盘轴，产生火花放电，于是在纸带上打出一系列的点。由于其在交流电的每个周期放电一次，因此电火花打点计时器打出点间的时间间隔等于交流电的周期0.02 s。 3．光电门实验装置 (1)实验装置：如图所示。 (2)工作原理：光电门的A为发光管、B为接收管，当小车经过时，遮光板阻挡了射到B管上的光线，与光电门相连的计时器启动开始计时；而当遮光板离开，光线重新照射到B管时，计时器停止。 1．定义：描述速度v与时间t之间关系的图像，简称速度­时间图像。 2．v ­t图像的作法：以横轴表示时间t，纵轴表示速度v，根据实际数据取单位长度，选定标度，描出数据点，用一条光滑的曲线连接各点得到v ­t图像。 [判断](对的画“√”，错的画“×”) (1)作v­t图像时，所取的点越多，图线就越准确。(√) (2)作出的v­t图线应该通过所有的点，图线曲折也可以。(×) [对应学生用书P13] 探究点一　对速度的理解 　如图所示，自行车和汽车都在平直公路上沿同一方向单向行驶，在10 min内自行车行驶了3 km，汽车行驶了13 km，自行车和汽车哪个更快？ 提示　相同时间内，汽车的位移比自行车的大，汽车更快。 1．对速度定义式v＝的理解 (1)公式中的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。v的大小与Δx及Δt无关。不能认为v与位移成正比，与运动时间成反比。 2．速度的矢量性 (1)速度既有大小，又有方向，是矢量。速度的方向就是物体对应时刻的运动方向。 (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。 (多选)关于速度的定义式v＝，以下叙述正确的是(　　) A．物体做匀速直线运动时，速度v与运动的位移x成正比，与运动时间t成反比 B．速度v的大小与运动的位移x和时间t都无关 C．速度不变的运动是匀速直线运动 D．v1＝4 m/s、v2＝－5 m/s，因为4>－5，所以v1>v2 BC　[v＝是速度的定义式，只说明速度可用位移Δx除以时间Δt来获得，并不是说v与Δx成正比，与Δt成反比，A错误，B正确；匀速直线运动是速度不变的运动，C正确；速度是矢量，正、负号表示方向，绝对值表示大小，D错误。] [题后总结]　 (1)速度采用比值定义法，不能说v与Δx成正比，Δx大，物体的位置变化量就大。位移大，v不一定大；当物体位置变化快时，v才大。 (2)式中Δx是位移不是路程，Δx与Δt具有对应性。 (3)如果t时间内物体发生的位移为x，公式可表示成v＝。 [训练1]　(多选)下列关于速度的说法正确的是(　　) A