(讲义)第1章 第3节 速度-【提分教练】2023-2024学年新教材高中物理必修第一册(粤教版2019)

第三节　速度 1．知道速度、平均速度、瞬时速度及速率的概念，能辨别平均速度、瞬时速度． 2．掌握平均速度与瞬时速度的区别与联系，理解速率，并能进行相关计算及处理v-t图像问题． 3．培养学生应用数学方法解决物理问题的科学思维，培养学生的创造性思维以及初步的观察、分析和概括能力． 知识点一　速度　平均速度　瞬时速度 1．平均速度 (1)定义：物体在时间t内的平均快慢程度． (2)表达式：公式＝． (3)单位：在国际单位制中，速度的单位是m/s，读作米每秒．常用的单位还有km/h. (4)标矢性：平均速度是矢(选填“矢”或“标”)量，有大小也有方向，它的方向与物体的位移方向相同． (5)物理意义：平均速度只能粗略地反映物体在经历某段位移时的运动快慢和方向． 说明：平均速度一般不是速度的平均值，要依据定义来计算． 2．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)物理意义：瞬时速度反映了物体某时刻的运动快慢． (3)标矢性：瞬时速度是矢量，它的方向就是物体此时刻的运动方向，即物体在运动轨迹上过该点的切线方向． 3．平均速率 (1)定义：路程与时间的比值． (2)表达式：＝． 4．瞬时速率：瞬时速度的大小称为瞬时速率，简称速率． 　汽车速度计的示数是汽车的瞬时速率． 1．(1)通过相同的路程，所用时间少的物体速度一定大． (　　) (2)物体的瞬时速度总是零，则平均速度一定为零． (　　) (3)乒乓球运动员王励勤扣出的乒乓球速度达23 m/s，这个速度是________速度． [答案]　(1)×　(2)√　(3)瞬时 知识点二　速度—时间图像 1．速度—时间图像：在平面直角坐标系中，用纵坐标表示物体运动的速度，横坐标表示时间，所画出的速度v随时间t的变化图像，叫速度—时间图像，简称为速度图像． 2．匀速直线运动的v-t图像是一条平行于时间轴的直线，图像与时间轴所围成的面积表示这段时间内的位移(如图中阴影部分所示). 3．图像是一条倾斜的直线时，图像与纵坐标轴的交点表示物体运动的初速度，直线向右上方倾斜，表示速度越来越大． 　v-t图像只能描述直线运动，不能描述曲线运动． 2．(1)匀速直线运动的v-t图像是一条倾斜的直线． (　　) (2)在v-t图像中，两图线的交点表示两物体在此时刻相遇． (　　) (3)如图所示，当两条速度—时间图像相交时，其交点的含义表示________． [答案]　(1)×　(2)×　(3)两物体的速度相同 全民健身目的是提高全民族身体素质、健康水平和生活质量，促进人的全面发展．某次李明用手机计步器记录了自己从家到公园再回到家的锻炼情况．如图所示． 请探究： 图中的5.0 km/h指的是平均速度吗？请说明理由． 提示：不是平均速度．平均速度指位移与时间的比值，平均速率指路程与时间的比值，5.0 km/h为平均速率． 考点1　平均速度和瞬时速度 1．平均速度和瞬时速度的区别 项目 平均速度 瞬时速度 大小 ＝ v＝(Δt→0) 物理意义 粗略地描述物体在某一段时间或位移运动快慢的物理量 精确地描述物体在某一时刻或位置运动快慢的物理量 方向 物体位移的方向 此时刻物体运动的方向 对应关系 与一段位移(或时间)对应，是过程量 与某一位置(或时刻)对应，是状态量 2．平均速度和瞬时速度的联系 (1)二者都是矢量，单位相同． (2)瞬时速度是极短时间的平均速度． (3)匀速直线运动中，平均速度等于瞬时速度． (4)变速直线运动中，某段时间的平均速度和某时刻的瞬时速度无直接联系． 【典例1】　(多选)下列关于平均速度和瞬时速度的说法正确的是(　　) A．平均速度＝，当Δt充分小时，该式可表示某时刻的瞬时速度 B．直线运动的平均速度等于瞬时速度 C．瞬时速度和平均速度都可以精确描述运动的快慢 D．只有瞬时速度可以精确描述运动的快慢 思路点拨：瞬时速度与某一位置或某一时刻对应，能精确描述物体在某一位置或某一时刻的运动快慢． AD　[由平均速度定义式＝可知，当Δt足够小，甚至趋近于零时，该式可表示t时刻的瞬时速度，A正确；匀速直线运动的速度不变，各段时间内的平均速度均等于瞬时速度，B错误；平均速度只能粗略反映一段时间内物体运动的快慢程度，而瞬时速度能精确地描述物体在某一时刻或某一位置运动的快慢及方向，C错误，D正确．] 　平均速度与瞬时速度的大小关系 (1)平均速度与瞬时速度的大小无必然关系，平均速度大的物体，其瞬时速度不一定大；平均速度为零的物体，其瞬时速度也可能很大． (2)在匀速直线运动中，物体的平均速度等于瞬时速度，而在其他运动中，物体的平均速度一般不等于其瞬时速度． [跟进训练] 1．三个质点A、B、C同时从N点出发，同时到达M点，运动轨迹如图所示，下