03 第一章 第三节 速度-【名师导航】2026-2027学年高中物理必修第一册同步讲义(粤教版)
第三节 速度
[学习目标] 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.知道平均速度和平均速率,瞬时速度和瞬时速率的区别与联系.3.培养学生应用数学方法解决物理问题的科学思维,理解速度—时间图像,能通过图像描述物体的运动.
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.平均速率
(1)定义:路程与时间的比值.
(2)表达式:=
.
3.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.
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.
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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)两物体在该时刻的速度相同
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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= |
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】 某台风登陆时中心附近瞬时最大风力达到12级(约35 m/s),登陆后,台风以20 km/h左右的速度向西北方向移动一段距离.其中“35 m/s”和“20
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