第一章 第3节 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（鲁科版2019）

第3节　速　度 核心素养 物理观念 科学思维 科学探究 科学态度与责任 知道速度、平均速度、瞬时速度的概念，知道它们是矢量，方向怎样确定．理解它们的区别． 掌握平均速度和瞬时速度的区别与联系，理解比值定义法和极限思维方法． 学会探究常见生活现象中的平均速度和瞬时速度． 掌握比值法与极限法在物理学中的应用，并会渗透到现实生活中去． 知识点一 平均速度 1.定义：物体运动的位移与所用时间之比，通常用v表示，即v＝． 2．物理意义：大致描述一段时间内物体运动的快慢和方向． 3．单位：在国际单位制中是m/s．常用单位还有km/h． 4．方向：平均速度是矢量，既有大小又有方向，其方向与位移的方向相同． 1．速度在数值上等于单位时间内通过的路程．(　×　) 2．两物体的速度分别是v1＝2 m/s，v2＝－3 m/s，则它们的大小关系为v1＞v2.(　×　) 3．速度的大小与位移大小成正比，与运动时间成反比．(　×　) 知识点二 瞬时速度 1.定义：物体在某时刻或某位置的速度．瞬时速度的大小叫瞬时速率，简称速率． 2．物理意义：准确描述物体在某时刻或某位置的运动快慢和方向． 3．方向：瞬时速度是矢量，既有大小又有方向．其方向与物体运动方向相同． 4．瞬时速度的测量 (1)原理：用很小位移或很短时间内的平均速度大小近似作为瞬时速率． (2)方法 ①光电门法：用光电门实验装置可测物体在极短时间内的平均速度，认为它就是测得的瞬时速度． ②速度计法：用速度计可直接读出物体在某一时刻或某一位置的瞬时速度的大小． 1．匀速直线运动的平均速度等于瞬时速度．(　√　) 2．瞬时速度是运动时间t→0时的平均速度．(　√　) 3．子弹以速度v从枪口射出，v指平均速度．(　×　) 探究点一　平均速度和瞬时速度　(运动观念之形成) ►情境探究 气象台对某次台风的预报是：风暴中心以18 km/h左右的速度向西北方向移动；在登陆时，风暴中心的最大风速达到33 m/s…报道中的两个速度分别是指？ 提示：平均速度　瞬时速度 ►探究归纳 平均速度与瞬时速度的比较 平均速度 瞬时速度 区 别 对应关系 与一段时间或一段位移对应 与某一时刻或某一位置对应 物理意义 粗略描述物体在一段时间内或一段位移内运动的快慢 精确描述物体运动的快慢 矢量性 矢量，与位移的方向相同 矢量，沿轨迹上某一点的切线方向 联系 (1)v＝中，当t→0时，平均速度可看成瞬时速度 (2)两者的大小无必然联系，即瞬时速度大，平均速度不一定大 ►对点例练 有一高度为1.70 m的田径运动员正在进行100 m短跑比赛，在终点处，有一站在跑道旁边的摄影记者用照相机给他拍摄冲刺动作．摄影记者使用的照相机的光圈(控制进光量的多少)是16，快门(曝光时间)是 s，得到照片后测得照片中人的高度为1.7×10－2 m，胸前号码布上模糊部分的宽度是2×10－3 m，由以上数据可得运动员冲刺时 s内的位移是0.2_m，该段时间内的平均速度为12_m/s，冲刺时的速度大小是12_m/s． 解析：人的身高和照片中人的高度之比为100∶1，又运动员胸前号码布上模糊部分的宽度是2×10－3 m，得运动员 s内的位移s＝0.2 m．则 s内运动员的平均速度v＝＝ m/s＝12 m/s，即运动员冲刺时的速度大小为12 m/s. [训练1] (2021·进贤县第一中学高二月考)一骑自行车的人由静止开始沿直线骑车，他在第1 s内、第2 s内、第3 s内、第4 s内通过的距离分别为1 m、2 m、3 m、4 m．关于这个运动，下列说法正确的是(　　) A．4 s末的瞬时速度为2.5 m/s B．4 s末的瞬时速度为4 m/s C．前4 s的平均速度为2.5 m/s D．第4 s的平均速度为2.5 m/s C　解析：根据第1、2、3、4秒内，通过的路程分别为1米、2米、3米、4米，无法判断自行车所做的运动，无法求出4秒末的瞬时速度，故A、B错误；4 s内的平均速度v＝＝2.5 m/s，故C正确，第4 s内的平均速度为v＝＝4 m/s，故D错误．故选C． 探究点二　平均速度和平均速率　(运动观念之形成) ►情境探究 智能手机上装载的众多软件改变着我们的生活．如图所示为某地图app软件显示的一张导航截图，图中显示的信息：7.6公里表示剩余行程的位移大小还是路程大小？根据“7.6公里，15分钟”这两个数据，可以算出剩余行程的平均速度还是平均速率？ 提示：7.6公里表示剩余行程的路程大小． 根据“7.6公里，15分钟”这两个数据，7.6公里是路程，可以算出剩余行程的平均速率． ►探究归纳 　　项目 比较　　 平均速度 平均速率 区 别 定义式 平均速度＝ 平均速率