第1章 学案3 速度-【智学校本学案】2025-2026学年高中物理必修第一册（鲁科版）

速度 学案3 听 学案3速度 课笔 学习任多 1.掌握速度的概念及物理意义。 2.理解平均速度、瞬时速度的区别。 3.了解一种研究问题的新方法一极限法。 2.定义：物体运动的位移与所用 之比，称 ●课堂活动 为这段 (这段时间)内的平均速度。 活动一认识机械运动 3公式：0- t D新知导学 4.单位：平均速度的单位是 ,符号为 阅读下列问题，思考并展示结论。 或 ,1m/s= km/h。 问题1：在百米赛跑中，运动员甲的成绩是9秒 5.矢量性 92,乙的成绩是9秒93，两人谁跑得更快？你 (1)速度既有大小，又有方向，是 (选填 是怎样判断的？ “标量”或“矢量”)，方向与 的方向 (2)在一维坐标系中，速度方向可用带正、负号 的数值表示，正号表示与规定的正方向 问题2：在1h时间内，动车沿平直铁路行驶了 负号表示与规定的正方向相反。 300km,汽车行驶了100km,动车和汽车谁行 【归纳总结】 驶得更快？你是怎样判断的？ 1.平均速度和平均速率的区别与联系 物理量 平均速度 平均速率 比较项目 定义 平均速度= 位移 平均速率= 路程 时间 时间 区别 标矢性 矢量 标量 粗略描述物体位粗略描述物体运 问题3：雨燕是长距离飞行最快的鸟类，3h可以 物理意义 置变化的快慢 动的快慢 飞行500km;北京到伦敦的航行距离是 在单向直线运动中，平均速度的大 8130km,乘飞机大概要飞行10h。飞机和雨 联系 小等于平均速率 燕哪一个飞行得更快？你是怎样判断的？ 2.平均速度的计算方法 明 明确哪段时间内或哪段位移内的平均 速度 新知生成 定 确定物体在所求时间内的位移或确定 1.意义：大致描述 物体运动的 物体发生位移所对应的时间 快慢和方向。 解 注意公式的转化、单位和运动方向 9 鲁科版物理必修第一册 听 新知应用 问题：上面提到的两个速度为什么会不同？有什 么区别？ 笔 1.(24一25·陕西汉中期中)某大学教室、寝室、食 堂的位置关系如图所示，放学后某同学在教室 用手机订好餐，然后沿直线直接去食堂，用了 5min到食堂，取餐后从食堂去寝室用了3min (不考虑在食堂取餐的时间)。求： D新知生成 教室 600m 寝室 1.意义：准确描述物体在 运动 800m 的快慢。 2.定义：物体在 的速度，称为瞬时速度。 食堂 3.方向：瞬时速度是矢量，其方向与 相同。 (1)该同学从教室经过食堂到寝室的路程和 4.瞬时速率： 的大小，简称速率。 位移； 5.当位移 (时间 )时，物体的速 (2)该同学从教室经过食堂到寝室的平均速率 度变化很小，可近似认为物体在这段位移（时 和平均速度。 间)内是匀速的，对应的 近似地视为 经过该点的瞬时速度。 【归纳总结】 1.平均速度和瞬时速度的区别与联系 物理量 平均速度 瞬时速度 2.（多选)(24一25·四川成都期中)运动员进行 比较项目 “折返跑”训练，从A点沿直线跑到B点，又从 与一段时间或一段 与某一时刻或 对应关系 B点沿原路返回A点，A、B两点直线距离为 位移对应 某一位置对应 50m,总用时20s,下列对运动员在整个运动过 粗略地描述物体在精确地描述物 程中的描述正确的是 ( 区 某段时间内或某段体在某时刻或 A.位移大小为100m 别 物理意义 位移上的平均快慢某位置时的快 B.路程为100m 程度 慢程度 C.平均速度大小为5m/s 与所对应时间内的 物体在该时刻 D.平均速率为5m/s 方向 位移方向相同 的运动方向 活动二了解瞬时速度 (1)在公式v= 三中，t→0时，平均速 新知导学 度即为瞬时速度 联系 辆汽车沿直线行驶，从出发点到目的地用时 (2)匀速直线运动中，任意一段时间 2.0h,行程200km,所以它的速度为100km/h。 内的平均速度等于任意时刻的瞬时 某时刻，它的速度计显示为80km/h。 速度 1110 速度 学案3 2.极限思维法 气垫导轨上的滑块通过光电门，用分度值为 听 (1)当t很小趋于0时，可利用=近似计算该 1mm的刻度尺测量滑块上挡光片的宽度d, 课 示数如图丙所示，则 记 时刻的瞬时速度。 显示屏 (2)这种极限思维方法体现了微分的思想，常用于 挡光片 000 光电门 估算瞬时速度。 光电 uwwwtw 计时器 0 2 新知应用 甲 丙 3.(24一25·云南文山期中)关于速度的定义式v (1)本实验利用光电门测滑块的速度，所应用的 △，以下叙述正确的是 ( 物理方法是 A.等效替代法 B.理想实验法 A.速度v的大小与运动的位移△x和时间△t C.极限思维法 都无关 (2)读出挡光片的宽度为d= cm; B.物体做匀速直线运动时，速度？与运动的位 (3)滑块在牵引力作用下通过光电门，配套的数！ 移△x成正比，与运动时间△t成反比 字毫秒计记录了它通过光电门的时间为t,挡 C,速度大小不变的运动是匀速直线运动 光片的宽度为d,则滑块通过光电门的速度！ D.v1=3m/s、v2=-5m/s,因为3>-5，所以 。 但实质上v是滑块通过光电门的 01>V2 (选填“平均速度”或“瞬时速度”)，要 4.(24一25·江西吉安期末)江西省内两车道高速 使瞬时速度的测量值更接近真实值，可将挡光 主线一般限速在100km/h至120km/h之间， 片的宽度 (选填“增大”或“减小”) 桥梁和隧道内大多限速80km/h。在陡坡弯道 一些。 路段上，间隔一段距离内还会设置两个监测点 进行区间测速，以保证行车安全。某隧道全长 课堂小结 6850m,限速80km/h,某司机穿越该隧道用 一定义：位移与所用时间之比 时6分钟。以下说法正确的是 () 公式：= 平均速度 A.该司机穿越隧道的平均速率为68.5km/h 方向：与位移方向相同 单位：国际：ms,常用：km,lms= B.陡坡弯道路段区间测速测定的是瞬时速度 3.6 km/h 平均速度与平均速率的区别与联系 的大小 度 定义：物体在某位置（某时刻）的 速度 C.该司机穿越隧道的位移大小为6850m 计算：极限思想 D.限速100km/h指平均速率 瞬时速度 方向：与运动方向相同 5.(24一25·广西南宁阶段练习)光电计时器是一 瞬时速率：瞬间速度的大小 种研究物体运动情况的常用计时仪器，其结构 课堂达标 如图甲所示。a、b分别是光电门的激光发射和 接收装置，当有物体从a、b间通过时，光电计 1.(多选)关于速度的说法，下列各项正确的是 时器就可以显示物体的挡光时间。现有一放在 ( 1110 鲁科版物理必修第一册 A.速度是描述物体运动快慢的物理量，速度大 C.子弹射出枪口时的速度为500m/s,指的是 课 表示物体运动得快 平均速度 记 B.速度描述物体位置变化的快慢，速度大表示 D.某运动员百米跑的成绩是10s,则他冲刺时 物体位置变化大 的速度一定为10m/s C.速度越大，位置变化越快，位移也就越大 3.(24一25·吉林期未)周日下午天气晴朗，小明 D.瞬时速度的大小通常叫作速率，速度是矢 独自一人从山脚爬上山顶，然后又从原路返回 量，速率是标量 到山脚，上山的平均速率为o1,下山的平均速 2.关于速度的描述，下列说法正确的是 ( 率为2，则往返的平均速度的大小和平均速 率是 () A.十01十2 2 2,2 2,2 2,2 A,京沪高速铁路测试时的列车最高时速可达 C.0, 1-v2 01+02 484km/h,指的是瞬时速度 D.0, 201V2 B.电动自行车限速20km/h,指的是平均速度 1十72 课后反思 112新知应用 6.AC[由题图知甲、乙两质点第1s末在同一位置，即此时刻 1.D[物体是否可以看成质点，取决于其形状大小在研究的问 相遇，A正确；甲的出发，点为s=8m处，乙的出发点为s=0 题中是否可以忽略不计，不是只有细小的物体才能看成质 处，B错误；在第1s内甲、乙的运动方向相反，C正确；第4s 点，故A错误；研究物体的运动时，如果物体的形状大小在研 内甲的位移大小为2m,乙的位移大小为3m,D错误。] 究的问题中不可以忽略不计，则物体不可以看成质点，故B 课堂达标 错误；计算火车经过大桥的运动时间时考虑了火车的长度， 1.C[研究乒乓球的旋转时，球的大小和形状不能忽略，故不 火车不可以视为质点，故C错误；用自由下落的直尺测量反 能看作质点，故A错误；研究跳水动作时，运动员肢体的动作 应时间时，研究直尺的下落考虑了直尺的大小，不能视直尺 不能忽略，不能看作质点，故B错误；研究卫星绕地球运行的 为质点，故D正确。门 轨迹时，卫星的大小和形状可以忽略，可以看作质点，故C正 2.C[操控机器人进行挖沟作业、监测机器人搜寻时的转弯姿 确；研究车轮的转动时，车轮的大小和形状不能忽略，故D 态、测试机器人敷埋作业时的机械臂动作均不能忽略机器人 错误。] 的大小和形状，需要关注机器人本身的变化情况，因此不可 2.B[卫星从b点运动到c点，位移方向为从b到c,故A错 以将机器人看作质点，定位机器人在敷埋线路上的位置时可 误；卫星从a点运动到b点，位移的大小为a到b有向线段的 以忽略机器人的大小和形状，可以将机器人视为质点。故 长度，等于路程，故B正确；卫星从a,点运动到c,点，位移大小 选C。] 等于从a到c的直线距离，不等于280km,故C错误；卫星从 活动二 a点运动到c点，路程等于从a到c的运动轨迹的长度，不等 新知导学 于280km,故D错误。] 提示：1.三者的路程不同。 3.AB[由题图可知，这辆汽车从O位置开始出发，最远位置距 2.三者都是从A地到B地，初、末位置一样，即位置的变化 离出发点30km,故A正确；AB段图线平行于时间轴，表示 相同。 位移不随时间变化，汽车处于静止状态，故B正确；OA段表 3.用位移描述物体位置的变化。 示汽车沿正方向运动，CD段表示汽车沿负方向运动，所以 新知生成 CD段汽车的运动方向与汽车初始的运动方向相反，故C错 2.位置变化初位置末位置有向线段大小方向 误；由题图可知0~4h内，汽车的位移大小为0，故D错误。] 3.方向矢量 4.末位置初位置x2一x1 学案3速度 新知应用 课堂活动 3.B[路程是运动轨迹的长度，此晨练者运动的路程为1=(4π 活动一 十12π)m=16πm,位移大小为运动过程中初位置到末位置的 新知导学 有向线段长度，此晨练者运动的位移大小为5=(4十12)× 提示：1.运动员甲跑得更快；经过相同的位移，甲所用的时间 2m=32m,故B正确。] 短，所以甲跑得快。 4.C[根据位移概念可知，该次作业中小车相对地面的位移为 2.动车行驶得更快；经过相同的时间，动车运动的位移大，动 5=√5+s=√4+32m=5m,故选C。] 车跑得快。 活动三 3.飞机飞行得更快；二者的位移和时间均不相同，可选取相 新知导学 同时间（如取t=1h)看谁运动的位移大，谁就运动的快，雨燕 提示：1.不是同时出发，甲在t=0时刻出发，乙在t=5s时刻 1h7飞行59 km≈167km,飞机1h可飞行8130km 出发；不是同一位置出发，甲从s=15m处出发，乙从s=0处 出发。 813km,可见飞机飞行得更快。 2.甲的位移大小△sm=20m一15m=5m,乙的位移大小 新知生成 △sz=20m。 1.一段时间（位移）内 3.t=10s时刻，甲、乙的位置相同，即两物体相遇。 2.时间位移 新知生成 4.米/秒m/sm·s13.6 1.位移s时间t平滑 5.(1)矢量位移相同(2)相同 2.均匀 新知应用 3.位置 1.解析：(1)该同学从教室直接到食堂的距离51=√600十800m 新知应用 =1000m 5.解析：(1)质点在020s和30~40s时间内离出发，点的位移 该同学从教室经过食堂到寝室的路程 越来越大，离出发点越来越远：质点在20~30s时间内位移 s=s1十800m=1800m 没有变化，处于静止状态；质点在40一50s时间内离出发，点 位移是指从始端指向末端的有向线段，则该同学从教室经过 的位移越来越小，离出发点越来越近，故填A、D、B。 食堂到寝室的位移大小 (2)由题图知t=40s时，质点离出发点的距离最远，最远距 x=600m 离为50m。 方向从教室指向寝室。 (3)从题图上读出质，点在10s时距离出发，点10m,质点在 (2)该同学从教室经过食堂到寝室的平均速率 50s时位移为0，即回到出发点。 答案：(1)ADB(2)50(3)1050 0=三=1800m=3.75m/s 8×60s 112 该同学从教室经过食堂到寝室的平均速度 2.A[列车的最高时速指的是在安全情况下所达到的最大速 0=产-g0=1.25m 度，为瞬时速度，故A正确；电动自行车限速20km/h,限制 的是瞬时速度，不是平均速度，故B错误；子弹射出枪口时的 方向从教室指向寝室。 速度与枪口这一位置对应，因此为瞬时速度，故C错误；根据 答案：(1)1800m600m,方向从教室指向寝室 运动员的百米跑成绩是10s,可求得其平均速度为10m/s, (2)3.75m/s1.25m/s,方向从教室指向寝室 而其冲刺速度不一定为10m/s,故D错误。] 2.BD[由于初、末位置都在A点，所以运动员在整个运动过 3.D[由题意得，往返的位移为零，则平均速度的大小为零；平 程中的位移大小为0，则平均速度大小为口=工=0，故A、C 均速率=2江=2u,故选D.] 工+工"1十0？ 错误；运动员在整个运动过程中的路程为s=50m十50m= 0102 100m,则平均速率为0=三=100 t=20 m/s=5m/s,故B、D 学案4加速度 正确。] 课堂活动 活动二 活动一 新知导学 新知导学 提示：l00km/h是行驶全程的平均速度，80km/h是相应时 刻的瞬时速度，前者反映了汽车在全程的运动快慢，后者反 提示：1.猎豹的速度增加量为30m/s,速度平均每秒增加 映了汽车在某一瞬间的运动快慢。 ≈6.7m/s;羚羊的速度增加量为25m/s,速度平均每秒增加 新知生成 △V =6.25m/s。 1.某位置（时刻） 2.猎豹的速度增加得快；猎豹的速度平均每秒增加的比羚羊 2.某位置（时刻） 的多。 3.运动方向 3.比较物体每秒速度的增加量，即速度的变化率，速度变化 4.瞬时速度 率越大，速度增加的越快。 5.足够小足够短平均速度 新知生成 新知应用 1.变化 3.A[口=是速度的定义式，但速度口的大小与运动的位移 3.米/秒2 △t 4.变化的快慢 △x和时间△t都无关，故A正确；物体做匀速直线运动时，速 新知应用 度保持不变，故B错误；速度大小不变的运动，如果速度方向 1.C[“和谐号”动车行驶得很“快”指速度大，故A错误；从家 发生变化，也不是匀速直线运动，故C错误；速度是矢量，负 到学校，骑自行车比步行“快”指速度大，故B错误；小轿车比 号表示速度的方向与正方向相反，01=3m/s、v2=一5m/s, 大卡车刹车“快”指小轿车的加速度更大，故C正确；小明参 则速度1的大小小于速度v2的大小，故D错误。] 加百米赛跑时，后半程比前半程跑得“快”指速度大，故D 4.A[由以上数据可以得出，该司机穿越隧道的平均速率为 错误。] =6,85km=68,5km/,故A正确；徒技弯道路段区间测 2.B[物体的速度大，加速度不一定大，比如物体以较大速度 0.1h 速测定的是平均速率的大小，故B错误；由以上数据可以得 做匀速直线运动，加速度为零，故A错误；加速度是描述速度 变化快慢的物理量，加速度很大的物体，速度变化得很快，故 出，该司机穿越隧道的路程为6850m,故C错误；限速 100km/h,限制的是瞬时速率，而不是平均速率，故D错误。] B正确；物体做减速运动时，速度减小，加速度变化情况不确 △ 5.解析：(1)在计算滑块速度时，运用当挡光时间极短时，近似 定，故C错误；根据α=，加速度很大的物体，速度的变化 将通过光电门的平均速度看作经过光电门的瞬时速度，所应 量不一定很大，还与时间有关，故D错误。] 用的物理方法是极限思雏法。故选C。 活动二 (2)由题图丙可知滑块的宽度d=1.70cm一0.50cm 新知导学 =1.20cm。 提示：1.表示出两种情况下的速度变化量△，如图所示： (3)滑块通过光电门的速度为=，这个公或计算的是平均 00 △v 速度，要使瞬时速度的测量值更接近真实值，即平均速度更 → i△v 接近瞬时速度，需要挡光时间尽可能短，则挡光片的宽度要 甲 乙 减小一些。 2.相同。 答案：(1)C(2)1.20(3)4 3.加速时，加速度的方向与速度的方向相同；减速时，加速度 平均速度减小 的方向与速度的方向相反；或者说加速度方向与速度方向无 课堂达标 必然联系。 1.AD[速度是描述物体运动快慢的物理量，是失量，物体位置 4.a与v。同向→加速运动：a与v。反向→减速运动。 变化越快，速度越大，但位移不一定大，位置变化不一定大 新知生成 瞬时速度的大小叫瞬时速率，简称速率，是标量。因此选项 1.速度变化量△v A、D正确。] 2.相同相反 3