1.3.1 速度(word教参)-【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）

第3节　运动快慢的描述——速度 第1课时　速度 （见学生用书P12） 　　[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）. 速度 1.定义：　位移　与发生这段位移所用　时间　之比. 2.物理意义：表示物体运动的　快慢　. 3.定义式：　v＝　. 4.单位：国际单位制单位是米每秒，符号是　m/s　或　m·s－1　.常用单位：千米每时（　km/h　或　km·h－1　）、厘米每秒（cm/s或 cm·s－1）等.1 m/s＝　3.6　km/h. 5.矢量性：速度既有大小又有方向，是　矢量　，其方向和时间Δt内的位移Δx的方向　相同　. 平均速度和瞬时速度 1.平均速度 （1）描述物体在时间Δt内运动的　平均快慢程度　及方向. （2）公式：　＝　. 2.瞬时速度 （1）描述物体在　某一时刻（或某一位置）　运动的快慢和方向. （2）当Δt　非常小　时，近似看作物体在时刻t的瞬时速度. 3.速率：　瞬时速度　的大小.汽车速度计的示数是汽车的速率. 4.匀速直线运动：瞬时速度　保持不变　的运动，在匀速直线运动中，平均速度与瞬时速度　相等　. 1.判断下列说法的正误. （1）由v＝可知，v的大小由Δx决定.（　×　） （2）物体的平均速度为零，则物体一定处于静止状态.（　×　） （3）时间越短，平均速度越接近某点的瞬时速度.（　√　） （4）校运动会上，小明以10 m/s的速度冲过终点，此速度是平均速度.（　×　） 2.夜晚降临时，道路两边的路灯都会亮起，给出行的人们照亮前行的路.已知两路灯A、B相距40 m，一辆汽车通过这两路灯用时2 s，则该汽车在这段位移中的平均速度大小为　20　m/s.若与路灯A相距0.6 m处有一块路牌，汽车驶过这一小段距离只用了0.04 s，则在这段时间内汽车的平均速度大小为　15　m/s，可以近似认为汽车驶过路灯A时的瞬时速度大小为　15　m/s. 对速度的理解 【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10 s，自行车骑行10.8公里用时1小时，请问是运动员快还是自行车快呢？ 答案　汽车速度快；运动员的速度为v人＝＝ m/s＝10 m/s，自行车的速度为v车＝＝ km/h＝3 m/s，故运动员快. 1.对v＝的理解 （1）公式中Δx是物体运动的位移，不是路程. （2）v＝是速度的定义式，v的大小与Δx及Δt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是否相同. 【例题1】（多选）对速度的定义式v＝，下列叙述正确的是（　　） A.物体做匀速直线运动时，速度v与运动的位移Δx成正比，与运动时间Δt成反比 B.速度v的大小与运动的位移Δx和时间Δt都无关 C.此速度定义式适用于任何运动 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：用两个基本的物理量的“比”来定义一个新的物理量的方法.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理量往往不随定义所用的物理量的大小、有无而改变. 答案　BCD 解析　速度是表示物体运动快慢及方向的物理量，v＝是计算速度的公式，适用于任何运动，此式只能说明速度可由位移Δx与时间Δt的比值来计算，并不是说v与Δx成正比，与Δt成反比，选项A错误，B、C、D正确. 【变式1】（多选）甲、乙两质点在同一直线上做匀速运动，取向右为正方向，甲的速度为3 m/s，乙的速度为－5 m/s，则可知（　　） A.甲、乙运动的方向相反 B.因为＋3＞－5，所以乙的速度小于甲的速度 C.这里正、负号的物理意义是表示质点的运动方向 D.若甲、乙两质点同时由同一点出发，则10 s后甲、乙相距80 m 答案　ACD 解析　速度是矢量，其正、负号表示质点的运动方向，比较大小只比较其绝对值，选项A、C正确，B错误；甲、乙两质点在同一直线上由同一点出发，向相反方向运动，10 s内甲运动了30 m，乙运动了50 m，故10 s后甲、乙相距80 m，选项D正确. 平均速度和瞬时速度 【情境导学】校运动会上，运动健儿在跑道上进行百米冲刺，如图所示.小王同学以10.5 m/s的速度冲过终点线，小李同学以10 m/s的速度冲过终点线，他们跑完百米分别用时10 s和11 s，请问小王和小李的平均速度各为多少？他们谁更快到达终点线？ 答案　小王的平均速度为v王＝＝ m/s＝10 m/s，小李的平均速度为v李＝＝ m/s≈9.1 m/s，由于10＞9.1，所以小王更快到达终点. 1.平均速度与瞬时速度的比较 平均速度 瞬时速度 物理意义 描述物体在一段时间内运动的平均快慢程度及方向，与一段时间或一段位移对应 描述物体在某一时刻运动的快慢和方向，与某一时刻或某一位置对应 大小 由v＝求出 当Δt→0时可由v＝求出 方向 与位移的方向相同，不一定与物体某时刻运动的方向相同 就是该时刻物体运动的方向 说明 （1）在匀速直线运动中，平均速度和瞬时速度相等 （2）当Δx足够小或Δt足够短时，可以认为平均速度就等于瞬时速度 2.平均速度、平均速率和速率的比较 （1）平均速度 ①定义式：平均速度＝，即v＝. ②意义：粗略地描述物体位置变化的快慢，与物体运动的路径无关. （2）平均速率 ①定义式：平均速率＝，即v＝. ②意义：粗略地描述物体运动的快慢，与物体运动的路径有关. （3）速率 ①概念：速率是瞬时速度的大小. ②意义：精确地描述物体在某一时刻或某一位置运动的快慢. （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，只有在单方向直线运动中，平均速度的大小才等于平均速率. 【例题2】（多选）关于瞬时速度和平均速度，下列说法正确的是（　　） 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 答案　ABD 解析　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，选项A正确；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，选项B正确；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，所以只有瞬时速度才可以精确描述变速运动，选项C错误，D正确. 【变式2】一质点做变速直线运动. （1）若前时间内的平均速度为6 m/s，后时间内的平均速度为9 m/s，求时间t内的平均速度大小； （2）若质点前一半位移的平均速度为3 m/s，后一半位移的平均速度为6 m/s，求这段位移的平均速度大小. 解析　（1）＝＝ m/s＝8 m/s. （2）'＝＝ m/s＝4 m/s. 答案　（1）8 m/s　（2）4 m/s 1.（速度的理解）（多选）关于速度的说法，下列正确的是（　　） A.速度是描述物体运动快慢的物理量，速度大表示物体运动得快 B.速度描述物体位置变化的快慢，速度大表示物体位置变化大 C.速度越大，位置变化越快，位移也就越大 D.瞬时速度的大小通常叫作速率，速度是矢量，速率是标量 答案　AD　 解析　速度是描述物体运动快慢的物理量，物体位置变化越快，速度越大，但位移不一定大，瞬时速度的大小叫瞬时速率，简称速率，是标量，选项A、D正确，B、C错误. 2.（平均速度和瞬时速度）超级高铁是一种以“真空钢管运输”为理论核心的交通工具.上海——杭州线路将成为中国第一条超级高铁列车线路，该线路长150 km，从上海到杭州约需15分钟，超级高铁最高速度可达1000 km/h，则下列说法正确的是（　　） A.“最高速度可达1000 km/h”指的是平均速度大小 B.乘客乘坐高铁时，发现树木在后退，是以大地为参考系 C.“15分钟”指的是时刻 D.超级高铁从上海到杭州的平均速率约为600 km/h 答案　D　 解析　“最高速度可达1 000 km/h”指的是瞬时速度大小，选项A错误；乘客乘坐高铁时，发现树木在后退，是以高铁为参考系，选项B错误；“15分钟”指的是时间间隔，选项C错误；超级高铁从上海到杭州的平均速率约为＝＝600 km/h，选项D正确. 3.（平均速度和瞬时速度）假期王同学一家自驾从上海前往杭州，此次旅途中王同学拍下了以下图片，试分析其中包含的运动信息. （1）甲图是高速上的指示牌，上面的9 km、35 km、96 km指的是　　　　. （2）乙图是高速上的限速牌，丙图是汽车仪表盘上的速度计，其中显示的速度分别表示　　　　. A.乙图中数据表示平均速度，丙图中表示瞬时速度 B.乙图中数据表示瞬时速度，两图中表示平均速度 C.乙图、丙图显示的都是瞬时速度 D.乙图、丙图显示的都是平均速度 （3）返程时，王同学打开地图导航，推荐线路显示用时2小时35分，行程173公里，地图上显示两地的直线距离为162 km，则按推荐线路返程，平均速率约为　　　　km/h（结果保留至整数）. 解析　（1）图甲是高速上的指示牌，上面的“96 km”“35 km”“9 km”指的是路程. （2）图乙是高速上的指示牌，上面的数据指的是瞬时速度的大小，丙图是汽车上的时速表，上面指针指示的示数表示瞬时速度，选项C正确. （3）平均速率为v＝＝ km/h≈67 km/h. 答案　（1）路程　（2）C　（3）67 km/h 学科网（北京）股份有限公司 $$