第1章 第3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（鲁科版2019）

第3节　速　度

【核心素养目标】

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  表示，则＝。

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，1 m/s＝3.6 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。

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：用很短时间内的平均速度大小近似作为瞬时速度。

(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测量仪应用：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．判断正误

(1)匀速直线运动的平均速度等于瞬时速度。(√)

(2)瞬时速度和平均速度都可以精确描述变速运动。(×)

(3)瞬时速度的大小叫瞬时速率，平均速度的大小叫平均速率。(×)

(4)瞬时速度是运动时间Δt→0时的平均速度。(√)

(5)物体的平均速度为零，则物体一定处于静止状态。(×)

(6)子弹以速度v从枪口射出，v指瞬时速度。(√)

2．链接实景

如图所示，在寓言“龟兔赛跑”中，乌龟先到达终点。你认为乌龟和兔子谁跑得更快？请作出解释。若兔子跑过某位置时的瞬时速度为6 m/s，能否说兔子每1 s都跑了6 m，或者说每跑6 m都用了1 s的时间？其含义是什么？

提示：　乌龟跑得快，乌龟、兔子前进位移相同，乌龟用时少，由＝可判定乌龟速度大。瞬时速度表示物体在某一时刻或某一位置的速度，与一段时间内的平均速度是两个不同的概念；瞬时速度为6 m/s，既不能说每1 s跑6 m，也不能说跑6 m用时1 s。

知识点一　平均速度和瞬时速度的理解

在英国伯明翰室内田径大奖赛60米栏中，刘翔以7秒41战胜古巴选手罗伯斯夺得冠军。通过测量，得知刘翔在5 s末的速度是8.00 m/s，到达终点时的速度是9.80 m/s。

(1)材料中的“8.00 m/s”和“9.80 m/s”是平均速度还是瞬时速度？

(2)刘翔在60米栏中的平均速度是多大？

提示：　(1)“8.00 m/s”和“9.80 m/s”都是对应某一时刻的速度，故都是瞬时速度。

(2) ＝＝60 ÷(7＋) m/s＝7.8 m/s 。

1．平均速度和瞬时速度的区别与联系

2．光电门测量瞬时速度

遮光条通过光电门时的瞬时速度近似等于遮光条通过光电门时的平均速度，即得v＝，其中d表示遮光板的宽度，t为遮光板通过光电门的时间。