第3节 速 度（导学案）物理鲁科版2019必修第一册

本文围绕速度这一核心知识点展开，涵盖速度定义、平均速度与瞬时速度等内容。承接质点、位移等知识背景，为后续运动学学习奠基。通过思考交流、实验探究等环节，培养学生物理观念、科学思维、科学探究及科学态度与责任等核心素养。 本教学设计创新点在于结合生活实例与实验，采用问题引导法。从学生层面看，能提升其分析解决问题能力；从教师层面，提供清晰授课思路；从课堂效果看，有效突破平均速度与瞬时速度概念区分这一教学难点。

第3节 速度 导学案 物理观念 使学生理解速度概念及意义，建立描述物体运动快慢的基本物理观念。 科学思维 通过速度计算与分析，引导学生用科学思维处理运动快慢的比较问题。 科学探究 开展探究活动，让学生尝试多种测速度方法，培养创新能力。 科学态度 与责任 结合速度应用实例，培养学生严谨态度，增强运用知识的责任意识。 1.理解速度的定义及物理意义，掌握其计算方法。（重点） 2.区分平均速度与瞬时速度的概念及应用场景。（难点） 【知识回顾】 1．质点的定义：在某些情况下，可以忽略物体的大小和形状，把它简化为一个具有质量的点，这样的点叫作质点。 2．一个物体能否看成质点是由所要研究的问题决定的。 3.路程：物体运动 路径 的长度；只有 大小 ，其单位是长度的单位。 4.位移：是描述物体 位置变化 的物理量；用由 初位置 指向 末位置 的有向线段来表示；是既有大小又有 方向 的物理量，线段的 长度 表示位移的大小。 【自主预习】 1.速度：物理学中用位移与时间的比值称为物体的速度，通常用字母 v 表示，也就是描述物体 快慢 的物理量，速度越大，表示物体运动越快，其位置变化也越快。速度是矢量，既有大小，又有方向。在国际单位制中，速度的单位是 米每秒 ，符号是 m/s ，常用单位还有千米每小时（ km/h ），厘米每秒（cm/s）等 2.平均速度和瞬时速度 （1）平均速度：运动质点的 某一段时间内的位移和时间 的比值，叫做这段时间内的平均速度，平均速度只能 粗略 地描述运动的快慢。 （2）瞬时速度：运动物体在 某个时刻或某个位置 的速度，瞬时速度能 精确 地描述了物体运动的快慢及方向，是矢量。一般情况下所提到的速度都是指瞬时速度。 3.测量纸带的平均速度 利用公式 v=∆x/∆t 计算出纸带在这段时间内的平均速度。 4.用图像表示速度 描述速度v与时间t关系的图像，叫做速度—时间图像或 v-t图像 。 一．速度 【思考与交流1】 一名司机由于驾车超速被交警拦住，交警对他说：“您好，您刚才的车速是100km/h！”这名司机反驳说：“不可能的！我才开了7分钟，还不到一个小时，怎么可能走了100km呢？”“我的意思是：如果您继续像刚才那样开车，在下一个小时里您将驶过100km.”“这也是不可能的，我只要再行驶10km就到家了，根本不需要再开100km的路程。” 在上面的笑话中，交警所说的“100km/h”指的是什么？这名司机狡辩的根据是什么？ 要点提炼1 1.总结:比较物体运动快慢常用的两种方法:(1)　　　　　　　　　　,(2)　　　　　　　　　.  2.对于时间不同,位移也不同的情况呢,我们如何比较物体运动的快慢? 二．平均速度与瞬时速度 【思考与交流2】 1.百米世界纪录为何是时间，不是速度？ （1）2020年苏炳添在东京奥运会上百米决赛跑出9.83s，你能算出他跑的多快吗？ （2）整个100米跑的过程中，他都跑的这么快吗？ （3）你们算出的他跑百米的速度有什么意义？ 分段推送苏炳添百米跑数据 2.怎样描述苏炳添的冲线速度？ （1）观看苏炳添东京奥运会百米赛跑起跑阶段慢放视频。 （2）在整个百米赛中，你认为苏炳添哪个阶段跑的最快？ （3）观看苏炳添东京奥运会百米赛跑冲线视阶段慢放视频。 （4）怎么才能描述苏炳添冲线位置（或者时刻）的速度？让学生体会无限逼近的科学思维方法，建立瞬时速度的概念 苏炳添在百米跑中的最大速度是多大？ 要点提炼2 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快慢和方向，与一段时间或位移对应 只能粗略描述运动快慢 描述物体在某时刻运动的快慢和方向，与时刻或位置对应 可以精确描述物体运动快慢及方向 大小 由v＝求出 当Δt→0时，用v＝计算出的即是那一时刻的瞬时速度 方向 与位移的方向相同，不一定与物体瞬时运动方向相同 就是那一时刻物体运动的方向 联系 (1)在匀速直线运动中，平均速度和瞬时速度相等 (2)当位移足够小或时间足够短时，可以认为平均速度就等于瞬时速度 温馨提示：区别平均速度与平均速率 三．利用打点计时器测量纸带运动速度 【思考与交流3】 1. 如图是打点计时器打出的一条纸带示意图。如何测出DF两点间的平均速度。 2. 如何测出E点的瞬时速度？ 求出各点的瞬时速度并画出速度—时间图像 要点提炼3 ①如果不要求很精确，用这个平均速度粗略地代表某个计数点的瞬时速度，也未尝不可。 ②如果要求更为精确，可以把包含某个计数点在内的间隔取得小一些，那么时间 Δt 就会变短，用两点间的位移 Δx 和时间 Δt 算出的平均速度代表纸带在该计数点的瞬时速度，就会精确一些。 【拓展与交流】 光电门传感器是如何测速的？在实验室同光电门传感器测量从斜面下滑的小车在某个特定位置的瞬时速度。 所测速度是真正的瞬时速度吗？如何改进实验，使测量结果更接近小车前端通过光电门时的瞬时速度？ 1.全运会男子100米决赛中，浙江队的谢震业以10秒04夺冠，广东队的苏炳添以10秒10遗憾摘银，下列说法正确的是（　　） A．起跑阶段的速度一定是谢震业大 B．全程的平均速度一定是谢震业大 C．全程的任意时刻对应的速度为瞬时速度，都是谢震业大 D．到达终点时的速度一定是谢震业大 【答案】B 【详解】A．依题意，不能确定起跑阶段的速度一定是谢震业的大，故A错误； B．根据平均速度等于位移与所用时间的比值，即可知全程的平均速度一定是谢震业大，故B正确； CD．全程的任意时刻对应的速度为瞬时速度，但不能确定都是谢震业大，到达终点时的速度也不一定是谢震业大，故CD错误。 故选B。 2.甲、乙两质点在同一直线上做匀速运动，设向右为正方向，甲质点的速度为，乙质点的速度为，则可知（　　） A．乙质点的速度大于甲质点的速度 B．因为，所以甲质点的速度大于乙质点的速度 C．这里的正、负号的物理意义是表示质点运动的方向 D．若甲、乙两质点同时由同一点出发，则10s后甲、乙两质点相距60 m 【答案】ACD 【详解】ABC．速度的正负号表示方向，绝对值表示大小，乙质点的速度大于甲质点的速度。故AC正确；B错误； D．若甲、乙两质点同时由同一点出发，则10s后甲、乙两质点相距 故D正确。 故选ACD。 3.小姚使用地图导航出发去往某地，结束后从软件中截得本次导航记录，其中“导航里程”、“最快速度”分别是指（　　） A．路程、速率 B．位移、速度 C．路程、速度 D．位移、速率 【答案】A 【详解】“导航里程” 是指在导航过程中所经过的实际路径的长度，对应物理中的路程概念。“最快速度” 是指在行驶过程中速度大小的最大值，而速率是速度的大小，故“最快速度” 指的是速率。 故选A。 4.在“探究物体速度随时间变化规律”的实验中，把纸带的下端固定在重物上，纸带穿过打点计时器，上端用手提着，接通电源后释放纸带，被打点的纸带上有一段如图所示，0、1、2、3、4为连续的计数点，相邻计数点间还有四个打点未画出。则（　　） A．实验时，纸带的右端与重物相连 B．实验中应分别逐个测出每两个相邻计数点间的距离 C．2点的瞬时速度只可用0、4两点间的平均速度粗略表示 D．1、3两点间的平均速度比0、4两点间的平均速度更接近2点的瞬时速度 【答案】D 【详解】A．纸带从左到右点间距逐渐增加，可知实验时，纸带的左端与重物相连，选项A错误； B．实验中要计算某计数点的速度，只需要测出与该点相邻的两计数点间的距离即可，选项B错误； CD．2点的瞬时速度可用0、4两点间的平均速度粗略表示，也可用1、3两点间的平均速度粗略表示，但是1、3两点间的平均速度比0、4两点间的平均速度更接近2点的瞬时速度，选项C错误，D正确。 故选D。 5.攀岩运动是一种考验人的意志与心理素质的运动形式，户外攀岩运动更加刺激与惊险。如图所示为一户外攀岩运动的场景与运动线路图，该攀岩爱好者从起点A经B到达C，据此判断下列说法中正确的是（　　） A．图中的线路ABC表示的是攀岩爱好者所走的位移 B．由起点到终点攀岩爱好者所走线路的总长度等于位移 C．攀岩爱好者所走路程要比自起点到终点的位移大 D．线路总长度与攀岩爱好者所走时间的比等于攀岩爱好者的平均速度 【答案】C 【详解】A．图中的线路ABC表示的是攀岩爱好者所走的路径为路程，故A错误； B．由起点到终点攀岩爱好者所走线路的总长度大于位移大小，故B错误； C．攀岩爱好者所走路程要比自起点到终点的位移大，故C正确； D．平均速度等于位移与时间的比值，则线路总长度与攀岩爱好者所走时间的比值大于攀岩爱好者的平均速度，故D错误。故选C。 6.如图所示，风力发电机叶片上有P、Q两点，其中P在叶片的端点，Q在另一叶片的中点，叶片转动一圈，下列说法正确的是（　　）   A．P、Q两点路程一样 B．P、Q两点平均速度相等 C．P、Q两点平均速率相等 D．P点平均速度大于Q点平均速度 【答案】B 【详解】AC．叶片转动一周，P、Q两点的路程都为圆的周长，时间都相同，根据 得P、Q两点到圆心的距离不同，所以P、Q两点路程不一样；根据平均速率的定义式 可知P、Q两点平均速率不相等，故AC错误； B D．叶片转动一圈P、Q两点的位移都为零，所以平均速度相等，故B正确，D错误。 故选B。 7.物理学在长期的发展进程中，形成了一整套系统的研究问题的思想方法。例比值定义法、极限思想、等效替代法、类比法、微元法等。这些思想方法极大地丰富了人们对物质世界的认识，拓展了人们的思维方式。如图中的曲线是某一质点的运动轨迹。若质点在一段时间内从B点运动到A点，当B点越来越靠近A点时，质点的平均速度方向将越来越接近A点的切线方向。当B点与A点的距离接近0时，质点在A点的速度方向沿过A点的切线方向。下列说法中不正确的是（　　） A．平均速度和瞬时速度的方向总是一致的B．平均速度的方向与位移方向总是一致的 C．当∆t→0时，平均速度趋于瞬时速度 D．瞬时速度的定义用到极限的思想方法 【答案】A 【详解】AB．平均速度与位移方向一致；瞬时速度和运动的方向总是一致，但两者的方向可能不同，A错误，B正确； CD．根据速度定义式 当非常小时，即时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义应用了极限思想法，CD正确。 故不正确的选A。 8.如图所示，短跑运动员在A点冲刺。为了计算冲刺速度，沿着运动方向依次取点、……，测得，，运动员从点到A点所用时间为，从点到A点所用时间为……，从点到A点所用时间为。下列说法正确的是（　　） A．与相比，更接近A点的冲刺速度 B．与相比，更接近A点的冲刺速度 C．趋近于0，则运动员在内的平均速度就等于冲刺速度 D．这种测量冲刺速度的方法叫做归纳法 【答案】BC 【详解】AB．短跑运动员在A点冲刺，距离A点时间或距离越小的平均速度越接近A点的冲刺速度，所以，更接近A点的冲刺速度，故A错误，B正确； CD．趋近于0，则运动员在内的平均速度就等于冲刺速度，这种测量冲刺速度的方法叫做极限法，故C正确，D错误。 故选BC。 知识梳理与关联 方法与能力提升 疑问与拓展 自我评估 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第3节 速度 导学案 物理观念 使学生理解速度概念及意义，建立描述物体运动快慢的基本物理观念。 科学思维 通过速度计算与分析，引导学生用科学思维处理运动快慢的比较问题。 科学探究 开展探究活动，让学生尝试多种测速度方法，培养创新能力。 科学态度 与责任 结合速度应用实例，培养学生严谨态度，增强运用知识的责任意识。 1.理解速度的定义及物理意义，掌握其计算方法。（重点） 2.区分平均速度与瞬时速度的概念及应用场景。（难点） 【知识回顾】 1．质点的定义：在某些情况下，可以忽略物体的 和 ，把它简化为一个具有 的点，这样的点叫作质点。 2．一个物体能否看成质点是由 决定的。 3.路程：物体运动 的长度；只有 ，其单位是长度的单位。 4.位移：是描述物体 的物理量；用由 指向 的有向线段来表示；是既有大小又有 的物理量，线段的 表示位移的大小。 【自主预习】 1.速度：物理学中用 的比值称为物体的速度，通常用字母 表示，也就是描述物体 的物理量，速度越大，表示物体运动越快，其位置变化也越快。速度是矢量，既有大小，又有方向。在国际单位制中，速度的单位是 ，符号是 ，常用单位还有千米每小时（ ），厘米每秒（cm/s）等。 2.平均速度和瞬时速度 （1）平均速度：运动质点的 的比值，叫做这段时间内的平均速度，平均速度只能 地描述运动的快慢。 （2）瞬时速度：运动物体在 的速度，瞬时速度能 地描述了物体运动的快慢及方向，是矢量。一般情况下所提到的速度都是指瞬时速度。 3.测量纸带的平均速度 利用公式 计算出纸带在这段时间内的平均速度。 4.用图像表示速度 描述速度v与时间t关系的图像，叫做速度—时间图像或 。 一．速度 【思考与交流1】 一名司机由于驾车超速被交警拦住，交警对他说：“您好，您刚才的车速是100km/h！”这名司机反驳说：“不可能的！我才开了7分钟，还不到一个小时，怎么可能走了100km呢？”“我的意思是：如果您继续像刚才那样开车，在下一个小时里您将驶过100km.”“这也是不可能的，我只要再行驶10km就到家了，根本不需要再开100km的路程。” 在上面的笑话中，交警所说的“100km/h”指的是什么？这名司机狡辩的根据是什么？ 要点提炼1 1.总结:比较物体运动快慢常用的两种方法:(1)　　　　　　　　　　,(2)　　　　　　　　　.  2.对于时间不同,位移也不同的情况呢,我们如何比较物体运动的快慢? 二．平均速度与瞬时速度 【思考与交流2】 1.百米世界纪录为何是时间，不是速度？ （1）2020年苏炳添在东京奥运会上百米决赛跑出9.83s，你能算出他跑的多快吗？ （2）整个100米跑的过程中，他都跑的这么快吗？ （3）你们算出的他跑百米的速度有什么意义？ 分段推送苏炳添百米跑数据 2.怎样描述苏炳添的冲线速度？ （1）观看苏炳添东京奥运会百米赛跑起跑阶段慢放视频。 （2）在整个百米赛中，你认为苏炳添哪个阶段跑的最快？ （3）观看苏炳添东京奥运会百米赛跑冲线视阶段慢放视频。 （4）怎么才能描述苏炳添冲线位置（或者时刻）的速度？让学生体会无限逼近的科学思维方法，建立瞬时速度的概念 苏炳添在百米跑中的最大速度是多大？ 要点提炼2 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快慢和方向，与一段时间或位移对应 只能粗略描述运动快慢 描述物体在某时刻运动的快慢和方向，与时刻或位置对应 可以精确描述物体运动快慢及方向 大小 由v＝求出 当Δt→0时，用v＝计算出的即是那一时刻的瞬时速度 方向 与位移的方向相同，不一定与物体瞬时运动方向相同 就是那一时刻物体运动的方向 联系 (1)在匀速直线运动中，平均速度和瞬时速度相等 (2)当位移足够小或时间足够短时，可以认为平均速度就等于瞬时速度 温馨提示：区别平均速度与平均速率 三．利用打点计时器测量纸带运动速度 【思考与交流3】 1. 如图是打点计时器打出的一条纸带示意图。如何测出DF两点间的平均速度。 2. 如何测出E点的瞬时速度？ 求出各点的瞬时速度并画出速度—时间图像 要点提炼3 ①如果不要求很精确，用这个平均速度粗略地代表某个计数点的瞬时速度，也未尝不可。 ②如果要求更为精确，可以把包含某个计数点在内的间隔取得小一些，那么时间 Δt 就会变短，用两点间的位移 Δx 和时间 Δt 算出的平均速度代表纸带在该计数点的瞬时速度，就会精确一些。 【拓展与交流】 光电门传感器是如何测速的？在实验室同光电门传感器测量从斜面下滑的小车在某个特定位置的瞬时速度。 所测速度是真正的瞬时速度吗？如何改进实验，使测量结果更接近小车前端通过光电门时的瞬时速度？ 1.全运会男子100米决赛中，浙江队的谢震业以10秒04夺冠，广东队的苏炳添以10秒10遗憾摘银，下列说法正确的是（　　） A．起跑阶段的速度一定是谢震业大 B．全程的平均速度一定是谢震业大 C．全程的任意时刻对应的速度为瞬时速度，都是谢震业大 D．到达终点时的速度一定是谢震业大 2.甲、乙两质点在同一直线上做匀速运动，设向右为正方向，甲质点的速度为，乙质点的速度为，则可知（　　） A．乙质点的速度大于甲质点的速度 B．因为，所以甲质点的速度大于乙质点的速度 C．这里的正、负号的物理意义是表示质点运动的方向 D．若甲、乙两质点同时由同一点出发，则10s后甲、乙两质点相距60 m 3.小姚使用地图导航出发去往某地，结束后从软件中截得本次导航记录，其中“导航里程”、“最快速度”分别是指（　　） A．路程、速率 B．位移、速度 C．路程、速度 D．位移、速率 4.在“探究物体速度随时间变化规律”的实验中，把纸带的下端固定在重物上，纸带穿过打点计时器，上端用手提着，接通电源后释放纸带，被打点的纸带上有一段如图所示，0、1、2、3、4为连续的计数点，相邻计数点间还有四个打点未画出。则（　　） A．实验时，纸带的右端与重物相连 B．实验中应分别逐个测出每两个相邻计数点间的距离 C．2点的瞬时速度只可用0、4两点间的平均速度粗略表示 D．1、3两点间的平均速度比0、4两点间的平均速度更接近2点的瞬时速度 5．攀岩运动是一种考验人的意志与心理素质的运动形式，户外攀岩运动更加刺激与惊险。如图所示为一户外攀岩运动的场景与运动线路图，该攀岩爱好者从起点A经B到达C，据此判断下列说法中正确的是（　　） A．图中的线路ABC表示的是攀岩爱好者所走的位移 B．由起点到终点攀岩爱好者所走线路的总长度等于位移 C．攀岩爱好者所走路程要比自起点到终点的位移大 D．线路总长度与攀岩爱好者所走时间的比等于攀岩爱好者的平均速度 6.如图所示，风力发电机叶片上有P、Q两点，其中P在叶片的端点，Q在另一叶片的中点，叶片转动一圈，下列说法正确的是（　　） A．P、Q两点路程一样 B．P、Q两点平均速度相等 C．P、Q两点平均速率相等 D．P点平均速度大于Q点平均速度 7.物理学在长期的发展进程中，形成了一整套系统的研究问题的思想方法。例比值定义法、极限思想、等效替代法、类比法、微元法等。这些思想方法极大地丰富了人们对物质世界的认识，拓展了人们的思维方式。如图中的曲线是某一质点的运动轨迹。若质点在一段时间内从B点运动到A点，当B点越来越靠近A点时，质点的平均速度方向将越来越接近A点的切线方向。当B点与A点的距离接近0时，质点在A点的速度方向沿过A点的切线方向。下列说法中不正确的是（　　） A．平均速度和瞬时速度的方向总是一致的B．平均速度的方向与位移方向总是一致的 C．当∆t→0时，平均速度趋于瞬时速度 D．瞬时速度的定义用到极限的思想方法 8.如图所示，短跑运动员在A点冲刺。为了计算冲刺速度，沿着运动方向依次取点、……，测得，，运动员从点到A点所用时间为，从点到A点所用时间为……，从点到A点所用时间为。下列说法正确的是（　　） A．与相比，更接近A点的冲刺速度 B．与相比，更接近A点的冲刺速度 C．趋近于0，则运动员在内的平均速度就等于冲刺速度 D．这种测量冲刺速度的方法叫做归纳法 知识梳理与关联 方法与能力提升 疑问与拓展 自我评估 速度是个‘急性子’，快慢方向它都知。 运动图像是个宝，速度时间都能表。斜率截距藏秘密，看清坐标最重要。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$