1.3 第1课时 速度（学生用书）-【状元桥·优质课堂】2024-2025学年新教材高中物理必修第一册（人教版2019）

物理必修第一册课堂学索 第3节 运动快慢的描述—速度 第1课时 速度 答案精解P [学习目标]1.掌握速度的物理意义及定义，理解其矢量性（物理观念）.2.知道平均速度、瞬时速 度和速率的含义，并会进行有关计算（科学思维） 课前 教材预案● 教材梳理 3.速率： 的大小.汽车速度计的示 知识点①儿速度 数是汽车的速率。 4.匀速直线运动：瞬时速度 的运动， 1.定义： 与发生这段位移所用 在匀速直线运动中，平均速度与瞬时速度 之比. 2.物理意义：表示物体运动的 I自主检测 3.定义式： 1.判断下列说法的正误. 4.单位：国际单位制单位是米每秒，符号是 (1)由0=A可知，0的大小由△x决定. △ 或 ,常用单位：千米每时 () 或 )、厘米每秒(cm/s或 (2)物体的平均速度为零，则物体一定处于静 cm·s1)等.1m/s= km/h. 止状态 () 5.矢量性：速度既有大小又有方向，是 (3)时间越短，平均速度越接近某点的瞬时 其方向和时间△t内的位移△x的方向 速度。 () 知识点2儿平均速度和瞬时速度 (4)校运动会上，小明以10m/s的速度冲过终 点，此速度是平均速度」 1.平均速度 2.夜晚降临时，道路两边的路灯都会亮起，给出 (1)描述物体在时间△1内运动的 行的人们照亮前行的路.已知两路灯A,B相 及方向。 距40m,一辆汽车通过这两路灯用时2s,则该 (2)公式： 汽车在这段位移中的平均速度大小为 2.瞬时速度 m/s.若与路灯A相距0.6m处有一 (1)描述物体在 运动的快慢和方向。 块路牌，汽车驶过这一小段距离只用了0.04s, 则在这段时间内汽车的平均速度大小为 (2)当△ 时，多近似看作物体在时刻 m/s,可以近似认为汽车驶过路灯A t的瞬时速度， 时的瞬时速度大小为 m/s. 课堂 深度探究● 考点对速度的理解 行车骑行10.8公里用时1小时，请问是运动 员快还是自行车快呢？ 【情境导学】生活中，我们常在平直的公路上看到 汽车疾驰而过，而自行车总是慢悠悠的骑过， 那么汽车的速度快还是自行车的速度快？若 运动会上的运动员百米冲刺时间为10s,自 ·12· 第一童运动的描述 争知识拓展 的速度冲过终点线，小李同学以10m/s的速 1,对0=名的理解 度冲过终点线，他们跑完百米分别用时10s 和11s,请问小王和小李的平均速度各为多 (1)公式中△x是物体运动的位移，不是路程 少？他们谁更快到达终点线？ (2)v=A是速度的定义式，0的大小与△x及 △1无关 2.速度是矢量 (1)速度既有大小又有方向，是矢量 (2)比较两个物体的速度是否相同时，既要比 较速度的大小是否相等，又要比较速度的方向 知识拓展 是否相同 1.平均速度与瞬时速度的比较 【例题】（多选）对速度的定义式。=名下列叙 平均速度 瞬时速度 述正确的是 描述物体在一段时间 描述物体在某一时刻 A.物体做匀速直线运动时，速度。与运动的 物理 内运动的平均快慢程 运动的快慢和方向。 位移△x成正比，与运动时间△成反比 意义 度及方向，与一段时 与某一时刻或某一位 间或一段位移对应 置对应 B.速度v的大小与运动的位移△x和时间△ 都无关 由一岁求出 当△~0时可由u C.此速度定义式适用于任何运动 大小 岁求出 D.速度是表示物体运动快慢及方向的物理量 思维导引：(1)比值定义法：用两个基本的物 与位移的方向相同， 就是该时刻物体运动 不一定与物体某时刻 理量的“比”来定义一个新的物理量的方法 方向 的方向 运动的方向相同 如速度、压强、密度等 (2)比值定义法的特点：比值定义法定义的物 (1)在匀速直线运动中，平均速度和瞬时速度 理量往往不随定义所用的物理量的大小，有 相等 说明 无而改变 (2)当△x足够小或△足够短时，可以认为平 【变式1】（多选）甲、乙两质点在同一直线上做匀 均速度就等于瞬时速度 速运动，取向右为正方向，甲的速度为3ms, 2.平均速度、平均速率和速率的比较 乙的速度为一5m/s,则可知 (1)平均速度 A.甲、乙运动的方向相反 B.因为+3>一5，所以乙的速度小于甲的 ①定义式：平均速度一倍箭即一兰 速度 ②意义：粗略地描述物体位置变化的快慢，与 C.这里正，负号的物理意义是表示质点的运 物体运动的路径无关 动方向 (2)平均速率 D.若甲、乙两质点同时由同一点出发，则10s ①定义式：平均速率= 餐即名 后甲、乙相距80m ②意义：粗略地描述物体运动的快慢，与物体 考点2平均速度和瞬时速度 运动的路径有关， 【情境导学】校运动会上，运动健儿在跑道上进行 (3)速率 百米冲刺，如图所示.小王同学以10.5m/s ①概念：速率是瞬时速度的大小。 ·13· 物理必修第一册课堂学案 ②意义：精确地描述物体在某一时刻或某一位 【变式2】一质点做变速直线运动. 置运动的快慢 1者前号时间内的平均速度为6m/,后号 (4)平均速度的大小与平均速率的关系：平均 速度的大小一般不等于平均速率，只有在单方 时间内的平均速度为9m/s,求时间t内的平 向直线运动中，平均速度的大小才等于平均 均速度大小： 速率 (2)若质点前一半位移的平均速度为3m/s 【例题2】（多选）关于瞬时速度和平均速度，下列 后一半位移的平均速度为6m/s,求这段位移 说法正确的是 () 的平均速度大小 A.一般讲平均速度时，必须讲清是哪段时间 (或哪段位移)内的平均速度 B.对于匀速直线运动，其平均速度跟哪段时 间（或哪段位移）无关 C.瞬时速度和平均速度都可以精确描述运动 的快慢 D.只有瞬时速度才可以精确描述变速运动 =●课末随堂演练● 1.(速度的理解)（多选）关于速度的说法，下列正 从上海前往杭州，此次旅途中王同学拍下了以 确的是 ( 下图片，试分析其中包含的运动信息 A.速度是描述物体运动快慢的物理量，速度大 (1)甲图是高速上的指示牌，上面的9km、 表示物体运动得快 35km、96km指的是 B.速度描述物体位置变化的快慢，速度大表示 乾海9 物体位置变化大 小型载客车 20 克35 C.速度越大，位置变化越快，位移也就越大 杭州96 其他机动车 100 0 D.瞬时速度的大小通常叫作速率，速度是矢 州 丙 量，速率是标量 (2)乙图是高速上的限速牌，丙图是汽车仪表 2.(平均速度和瞬时速度)超级高铁是一种以“真 盘上的速度计，其中显示的速度分别表示 空钢管运输”为理论核心的交通工具，上 海一杭州线路将成为中国第一条超级高铁 A.乙图中数据表示平均速度，丙图中表示瞬时 列车线路，该线路长150km,从上海到杭州约 速度 需15分钟，超级高铁最高速度可达1000km/h, B.乙图中数据表示瞬时速度，两图中表示平均 则下列说法正确的是 () 速度 A.“最高速度可达1000km/h”指的是平均速 C.乙图、丙图显示的都是瞬时速度 度大小 D.乙图、丙图显示的都是平均速度 B.乘客乘坐高铁时，发现树木在后退，是以大 (3)返程时，王同学打开地图导航，推荐线路显 地为参考系 示用时2小时35分，行程173公里，地图上显 C.“15分钟”指的是时刻 示两地的直线距离为162km,则按推荐线路返 D.超级高铁从上海到杭州的平均速率约为 程，平均速率约为 km/h(结果保留至 600 km/h 整数). 3.(平均速度和瞬时速度)假期王同学一家自驾 |友情提示完成Ps课时作业（三） 1[例题1]C解扬时刻在时间轴上对应的是点，而时间间隔表 课末·随堂演练 示两个时刻之间的间隔，在时间轴上对应的是线段，2表示 1.CD解析19点、11时38分都是指具体某一时刻，选项A,B 时刻，称为第2s末或第3s初，而2s内指的是0一2s这2s, 错误：54秒66、13天都是指一段时间间隔，选项C,D正确. 选项A错误：t4一h表示时间间隔，指的是2~3s这1s,称 2.C解析由题意可知，小军所走的路程为6m十8m=14m, 为第3s内，选项B错误：~表示时间间隔，指的是0一 小军先向南后向东运动，位移大小为√6十8m=10m,选 2s这2$称为最初28内或前28内，选项C正确：1-1表 项C正确 示时刻，称为第(n一1)s未或第ns初，选项D错误. 3.B解析由题图可知，A、B两物体的位移都随着时间增大， [变式1]A解标G484次高铁于8时31分到达石家庄站，8 故运动方向都沿着正方向运动，选项A错误：由题图可知，A 时31分指的是时刻，选项A正确：每次心跳间隔1秒，指的 物体在2s内的位移为10m,选项B正确：由题图可知，B物 是时间间隔，选项B错误；距离新闻结束还有20分钟，20 体发生5m位移的时间是2s,且在相同时间内，B物体的位 分钟指的是时间问隔，选项C错误：每节选修课的时长是1 移小于A物体的位移，故B物体一直在后面，选项C、D 小时，1小时指的是时间间隔，选项D错误 错误 【情境导学】 4.解析(1)打点计时器是计时仪器。 答案不相同：相同. (2)甲图为电火花计时器，工作电压为220V;乙图为电磁打 [例题2]C解析位移大小为初、末两点的直线距离，由题意 点计时器：电火花计时器由于没有振针，不与纸带直接接触， 可知，安检员的位移向东，大小为I60m:而安检员的路程 所以阻力较小， 为(120+160十120)m-400m,选项A、B、D错误，C正确. (3)打点计时器使用的电源为交流电源；打，点计时器打点的 [变式2]C解福从A,点出发沿曲线ABCOADC行进，当他走 时间间隔由交流电的频率决定，如果打点的时间间隔变小， 到D点时，路程为=R+2号+琴=2,5R,位移大小 说明交变电流的频率增大 2 2 答案(1)计时(2)电火花220阻力较小电磁打点 为x=√R+R=√②R,方向为东偏南45°，逃项C正确. (3)交流增大 【情境导学】 第3节 运动快慢的描述—一速度 答率时间：位置坐标：a同学沿x轴正方向运动，b同学沿x 轴负方向运动. 第1课时速度 [例题3]D解析由x-1图像可知，前2s内，物体先沿正方向 课前·教材预案 运动2m,后又回到出发，点，所以前2s内的路程是4m,2一 【教材梳理】 6s内，物体先沿负方向运动4m,后又返回出发点，此过程 知识点1 中，物体的路程为8m,所以物体在06s内的路程为4m十 1.位移时间 8m=12m,选项D正确. 2.快慢 [变式3]AC解析AB段汽车的位移不随时间变化，速度为 3.=4 零，处于静止状态，选项A正确：由题图可知，BC段发生的 4.m/sm·s1 km/h 位移为12一4=8m,CD段发生的位移为0-12=-12m, km·h13.6 由于8<12，故BC段发生的位移小于CD段发生的位移， 5.矢量相同 选项B错误；由题图可知，小胡先骑车到12m处，然后再返 知识点2 回到坐标原点处，不是出发点，对应的时间分别是1=3s和 1.(1)平均快慢程度 27-告 1=5s,选项C正确，D错误. 2.(1)某一时刻（或某一位置）非常小 [例题4]解析(1)打，点计时器是记录做直线运动物体的时间和 3.瞬时速度 位移的仪器：电火花计时器是其中的一种，工作电压是220V, 4.保持不变相等 电火花计时器拿电火花和墨粉打，点，当交变电源的频率为 【自主检测】 50Hz时，它每隔0.02秒打一次点. 1.(1)×(2)×(3)/(4)× (2)把打，点计时器固定在桌子上，把墨粉纸盘套在纸盘轴 2.201515 上，让纸带穿过限位孔，选项A正确：电火花计时器的工作 课堂·深度探究 电压是220V,选项B错误；应先接通打点计时器电源，再 【情境导学】 用手水平拉动纸带，选项C错误：关闭电源，取下纸带，用刻 度尺测量某计数点与计时起点的距离x,并算出时间1，选 管图汽车速度快：运动员的速度为以一名-罗ms 项D正确， 10m/s,自行车的速度为4=A=10.8km/h=3m/s,故 △Y 1 答案(1)时间位移220V0.02(2)AD 运动员快， [变式4解析(1)电磁打点计时器使用的电源是交变8V电 [例题1门BCD解析速度是表示物体运动快慢及方向的物理 源；电源的频率为50Hz,则相邻两点之间的时间为0.02s, 而两相邻的计数点间还有4个，点，则相邻计数，点间的时间 量，一岁是计算速度的公式，造用于任何运动，此式只能 间隔为T=5×0.028=0.1s. 说明逸度可由位移△x与时间△1的比值来计算，并不是说 (2)由题图可知AC=3.15cm,AE=9.3cm,则CE=AE v与△x成正比，与△1成反比，选项A错误，B,C、D正确. AC=6.15cm. [变式1]ACD解析速度是失量，其正、负号表示质点的运动 案(1)交变8V0.1s(2)3.156.15 方向，比较大小只比较其绝对值，选项A、C正确，B错误： 187 甲，乙两质点在同一直线上由同一点出发，向相反方向运 [例题1门解析(1)由题意可知，两计数，点之间的时间间隔为 动，10s内甲运动了30m,乙运动了50m,故10s后甲、乙 T=5×0.02s=0.1s 相距80m,选项D正确. (2)由题图可知，AC=(0C-OA=15.05cm-3.18cm 【情境导学】 11.87cm=11.87×102m, 容系小王的平均速度为==1 △10 m/s=10m/s,小李 AC11.87×10 则一2 2X0.m/s=0.5935m/s0.594m/s 的平均速度为一当-增/s9,1m/6由于10>8.， (3)若频率变大，则周期1变小，处理数据时，仍用50Hz处 理，周期会偏大，测量出来的速度会偏小 所以小王更快到达终点， 答3(1)0.1(2)0.594(3)偏小 [例题2]ABD解析一般讲平均速度时，必须讲清是哪段时间 [变式1]解粉由题意知，相邻两，点间的时间间隔为0.02s,A、 (或哪段位移)内的平均速度，选项A正确：对于匀速直线 C问的距离为14.0mm=0.0140m,A、C间对应的时间为 运动，其平均速度跟哪段时间（或哪段位移）无关，选项B正 2×0.02s=0.04,A、D间的距离为25.0mm=0.0250m, 确：平均速度是指物体运动过程的平均快慢程度，瞬时速度 是指物体在某一时刻或某一位置的快慢程度，所以只有瓣 A.D间对应的时间为3XQ028=0068,由公式=岁得 时速度才可以精确描述变速运动，选项C错误，D正确. 0.0140 0.0250 -2X0.02 m/s-0.35 m/s.-3x0.02 m/s0.42 m/s [变式2]解析(1)=西十边 6×+9x号 3 m/s=8 m/s. B点的瞬时速度更接近A,C间的平均速度， 答案0.350.420.35 (2)元= 1十t红工 -m/s=4m/s. 【情境导学】 2 2 +6 答系平均速度：在遮光条很窄时，可以近似认为平均速度与 瞬时速度相等 俗3(1)8m/s(2)4m/s 课末·随堂演练 [例题2]解扬(1)滑块通过光电门1时的速度功=4 11 1.AD解析速度是描迷物体运动快慢的物理量，物体位置变 1.20×10-2 化越快，逸度越大，但位移不一定大，瞬时速度的大小叫瞬时 1,0X10m/s=1.2m/s,滑块通过光电门2时的速度 速率，简称速率，是标量，选项A,D正确，B、C错误， 2.D解扬“最高速度可达1000km/h”指的是降时速度大小， w=4-88m=0m 选项A错误：乘客乘坐高铁时，发现树木在后逃，是以高铁 (2)瞬时速度助和边是通过平均速度近似计算得来的.要 为参考系，选项B错误：“15分钟”指的是时间间隔，选项C 使瞬时速度的测量值更接近真实值，可将滑块的宽度减 错误：超级高铁从上海到杭州的平均速率的为=150k如 小些 品 容案(1)1.23.0(2)平均速度减小 [变式2]解析(1)由题图可知，挡光片的宽度为 600km/h,选项D正确. d=1mm+0.75mm=1.75mm 3.解折(1)图甲是高速上的指示牌，上面的“96km”“35km” (2)由平均速度的计算公式可得瞬时速度 “9km”指的是路程. (2)图乙是高速上的指示牌，上面的数据指的是辟时速度的 u=4=1.75X10 12.5×107m/s=0.7m/8 大小，丙图是汽车上的时速表，上面指针指示的示数表示瞬 答累(1)1.75(2)0.7 时速度，选项C正确 【情境导学】 (3)平均速率为0=三=173 km/h≈67km/h. 答案横轴表示的是时间，纵轴表示的是速度。 t 2+需 [例题3]C解析物体在0~20s内的速度均为正值，运动方 答系(1)路程(2)C(3)67km/h 向不变，物体在D点速度为零，此后运动方向改变，选项A 第2课时测量纸带的平均速度和瞬时 错误，B,C正确：AB段物体的速度为v=5m/s,做匀速直 速度速度一时间图像 线运动，并不是静止的，选项D错误。 课前·教材预率 [变式3]ACD解析由图像可知，两物体的速度都不变，均做 【教材梳理】 匀速直线运动，且甲的速率大于乙的速率，横轴以上速度为 知识点1 正，横轴以下速度为负，所以两物体运动方向相反，可能相 向运动，也可能相背运动，不一定会相遇，选项A、CD正 1出 确，B错误。 [例题幻D解析位移一时间图像的斜率表示速度，从题图中 2.中间时刻 △ 知识点2 可得第3未时w-号ms=-1m现-一系君mg 1.时间 05m/s,正负表示速度的方向，所以甲比乙的速度要大，选 2.横轴纵轴平滑 项A错误：第4s末时两物体的位置坐标相同，说明两物体 课堂·深度探穷 相過，选项B错误：乙物体的斜率始终为正值，即速度始终 【情境导学】 为正方向，甲物体前25内速度为正方向，2秒末到45未速 俗系能，若水滴越来越密，则汽车速度越来越慢，若水滴越 度为负方向，文4；末两物体的位置坐标相同，所以0一 来越疏，则汽车速度越来越快 4s内甲的路程大于乙的路程，所用时间相等，所以甲的平 ·188-