高一物理模型：1速度模型 讲义-2025-2026学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

本讲义聚焦“速度模型”核心知识点，系统梳理速度与速率的定义、标矢性及联系，深入剖析平均速度与瞬时速度的区别（对应过程/时刻、物理意义、矢量性），以及平均速率与瞬时速率的关系，构建从概念辨析到联系应用的学习支架。 通过对比表格清晰呈现速度与速率、平均与瞬时的差异，强化物理观念中的运动观念；8道示例题覆盖单向直线、往返运动等情境，如示例2对比时间与位移相等时的平均速度计算，示例7分析往返运动的平均速度与速率，在科学思维中提升模型建构和科学推理能力。课中辅助教师突破概念辨析难点，课后学生可通过例题解析回顾知识，弥补理解盲点。

模型1 速度模型 1．速度和速率 (1)速率：瞬时速度的大小叫作速率． (2)速度与速率的区别：速度是矢量，速率是标量；速率只反映物体运动的快慢，而速度却同时反映运动的快慢和运动的方向． 物理量 速度 速率 定义 位移与时间的比值 路程与时间的比值 意义 粗略描述质点运动的快慢和方向 仅表示质点运动快慢 标矢性 矢量 标量 联系 (1)都是描述物体运动快慢的物理量，单位相同 (2)平均速度的大小一般小于平均速率，仅单向直线运动时，两者的大小才相等 2、平均速度和瞬时速度 平均速度 瞬时速度 区 别 对应关系 与某一过程中的一段位移或一段时间对应 与运动过程中的某一时刻或某一位置对应 物理意义 粗略描述物体在一段位移或一段时间内的运动快慢和方向 精确描述物体在某一位置或某一时刻运动的快慢和方向 矢量性 与对应时间内物体的位移方向相同 与物体所在位置的运动方向相同 联系 (1)在公式v＝中，当Δt→0时，平均速度即瞬时速度 (2)在匀速直线运动中，各点的瞬时速度都相等，所以任意一段时间内的平均速度等于任一时刻的瞬时速度 3.平均速率和瞬时速率的区别与联系 物理量 平均速率 瞬时速率 定义 路程与时间的比值 瞬时路程与时刻的比值 意义 仅表示质点运动快慢 仅表示质点瞬时运动快慢 标矢性 标量 标量 联系 (1)都是描述物体运动快慢的物理量，单位相同 (2)平均速度的大小一般小于平均速率，仅单向直线运动时，两者的大小才相等；瞬时速度大小等于瞬时速率 【示例1】下列速度中，指平均速度的是(　　) A．雨滴落地时的速度 B．汽车通过汕头海湾大桥的速度 C．子弹射出枪口时的速度 D．跳水运动员起跳后，到达最高点的速度 【示例2】物体沿一直线运动，先以5 m/s的速度运动一段时间，接着以2 m/s的速度运动相等的时间，其整个过程的平均速度为；若该物体以5 m/s的速度运动一段位移，接着以2 m/s的速度运动相等的位移，其平均速度为.则、的大小关系是(　　) A．　　 B． C． D．不确定 【示例3】(多选)下列关于平均速度、瞬时速度、平均速率的说法中正确的是(　　) A．平均速度，若充分小，该式可表示某时刻的瞬时速度 B．匀速直线运动的平均速度等于瞬时速度 C．瞬时速度和平均速度都可以精确描述变速运动 D．平均速度的大小就是平均速率 【示例4】某赛车手在一次野外训练中，先测量了出发地和目的地在地图上的直线距离为 12Km，从出发地到目的地用了 9 分钟，赛车上的里程表指示的里程数值增加了 22.5km，当他经过某路标时，车内速度计指示的示数为125km/h，那么可以确定的是 ( ) A 在整个过程中赛车手的平均速度是 80km/h B 在整个过程中赛车手的平均速度是 150km/h C 在整个过程中赛车手的平均速率是 80km/h D在整个过程中赛车手的平均速率是 125km/h 【示例5】做单向直线运动的物体，在前四分之一位移内的平均速度为4m/s，剩余四分之三位移内的平均速度为8m/s，则全程的平均速度是（　　） A. 6.4m/s B. 6.0m/s C. 7.0m/s D. 以上都不对 【示例6】如图所示，三个质点A、B、C同时从N点出发，分别沿图示路径同时到达M点，下列说法正确的是(　　) A．从N到M的过程中，B的位移最小 B．质点A到达M点时的速率最大 C．从N到M的过程中，三个质点的平均速率相同 D．从N到M的过程中，三个质点的平均速度相同 【示例7】在一次爬山比赛中，某人从山脚爬上山顶，然后又沿原路返到山脚。上山的平均速率为，下山的平均速率为 ，则此人往返一次的平均速度的大小和平均速率是(　　) A.， B.， C．0， D．0， 【示例8】某物体由A点出发做直线运动，前5 s向东行驶了30 m到达B点，又向东行驶了5 s前进了60 m到达C点，在C点停了4 s后又向西行驶，经历了6 s运动了120 m到达A点西侧的D点，如图所示，求： （1）最后6 s内物体的平均速度；(2)全过程的平均速度；(3)全过程的平均速率。 参考答案 1、答案B 平均速度和瞬时速度的区别在于平均速度与一段位移或一段时间对应，而瞬间速度和某一位置或某一时刻对应，因此明确二者概念即可正确解答本题。 B对应一段位移或一段时间，是平均速度；A、C、D对应某一位置或某一时刻，是瞬间速度。 2、答案A 第一种情况，时间相等、速度不同的过程，物体的总位移为，则全程的平均速度为 第二种情况，位移相等，速度不同的过程，全程的运动时间为，则全程的平均速度为，可知，故选A。 3、答案AB 平均速度，当充分小时，该式可表示t时刻的瞬时速度，故A正确；匀速直线运动的瞬时速度不变，所以平均速度等于瞬时速度，故B正确；瞬时速度可以精确描述变速运动中运动的快慢情况，平均速度描述的是一段时间内或一段位移内的运动的平均快慢，不能精确地描述变速运动的快慢，故C错误；平均速度是质点在某段时间内运动的位移与所用时间的比值，而平均速率是所用路程与时间的比值，故D错误。 4、答案A A、B选项：平均速度的定义是位移与发生这段位移所用时间比，赛车手在野外训练中，赛车的位移x=12km，赛车所用时间是9分钟，故赛车的平均速度为80km/h，故A正确，B错误； C、D选项：平均速率的定义是路程与经过这段路程所用时间之比，赛车手在训练中赛车走过的路程s = 22.5km，所用时间是9分钟，故赛车的平均速率为150km/h，故CD错误。故选A。 5、答案A 设总位移为，则在前四分之一位移内的平均速度为4m/s，时间为：；剩余四分之三位移内的平均速度为8m/s，时间为：，则全程的平均速度为: ，故A正确，BCD错误。故选：A。 6、答案D 三个质点都从N到M，则位移相等，平均速度相同，A错误，D正确；三个质点运动的时间都相等，路程不等，质点A从N点到达M点的路程最大，则平均速率最大，但到达M点时的速率不一定最大，B、C错误. 7、答案D 设从山脚到山顶的路程为s，此人往返一次对应的位移，其平均速度大小为，平均速率等于路程与时间的比值，往返一次的平均速率为。故选D。 8、答案：(1)20 m/s，方向向西；(2)1.5 m/s，方向向西；(3)10.5 m/s 解析：(1)最后6s内物体从C点到D点的位移大小为，则平均速度大小为，方向向西。 (2)全程中物体初位置为A点，末位置为D点,其位移是AD，方向向西，大小=，所用时间，则平均速度大小为，方向向西。 (3)全过程的路程，全过程的平均速率 学科网（北京）股份有限公司 $$