第1章 第3节 速度-【金版新学案】2025-2026学年高中物理必修第一册同步课堂高效讲义教师用书Word(粤教版)
第三节 速度
【素养目标】 1.理解速度的物理意义、定义,领会其矢量性。2.知道平均速度和平均速率、瞬时速度和瞬时速率的含义。3.理解速度—时间图像,会通过图像描述物体的运动。
知识点一 认识速度
【情境导入】 小明、小红和小兵三人同时由家出发到学校,他们选择了三条不同的路径,所用时间和路径如图所示。
(1)小明、小红和小兵在运动过程中哪个物理量是相同的?谁更“快”到达学校?
(2)对于(1)中的“快”是怎么比较的?
提示:(1)位移 小红 (2)通过相同的位移,小红所用的时间少
【教材梳理】 (阅读教材P14—P15完成下列填空)
1.物理意义:速度是反映物体运动快慢和方向的物理量。
2.定义:位移跟发生这段位移所用时间之比表示速度,符号为v。
3.定义式:v=。
4.单位:在国际单位制中,速度的单位是米每秒,符号是m/s或m·s-1。常用单位还有千米每时(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:速度是矢量,既有大小,又有方向。
【师生互动】 结合[情境导入]回答下列问题:
任务1.若家到学校的直线距离为900 m,则小明、小红和小兵的速度的大小各是多少?
任务2.他们的速度的方向相同吗?
提示:任务1.v1==
=0.75 m/s
v2==
=1.5 m/s
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v3==
=1 m/s
即小明的速度为0.75 m/s,小红的速度为1.5 m/s,小兵的速度为1 m/s。
任务2.三者速度的方向相同,均为从家指向学校。
(多选)对速度的定义式v=
, 以下叙述正确的是( )
A.s是指时间t内通过的位移
B.速度v的大小与运动的位移s和时间t都无关
C.物体做匀速直线运动时,速度v与运动的位移s成正比,与运动时间t成反比
D.速度是表示物体运动快慢及方向的物理量
答案:ABD
解析:v=是速度的定义式,s是指时间t内通过的位移,A正确;速度的大小与位移s和时间t无关,B正确,C错误;速度是表示物体运动快慢和方向的物理量,D正确。
1.对公式v=的理解
(1)速度采用比值定义法,不能说v与s成正比。s大,仅指物体的位置变化大,位移大,速度不一定大;当物体位置变化快时,速度才大。
(2)式中s是位移不是路程,s与t具有对应性。
2.速度是矢量
比较两个速度是否相同时,既要比较其大小是否相等,又要比较其方向是否相同。
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针对练.(多选)(2024·珠海市检测)甲、乙两质点在同一直线上匀速运动,设向右为正方向,甲质点的速度为2 m/s,乙质点的速度为-4 m/s,则下列说法正确的是( )
A.乙质点的速度大小大于甲质点的速度大小
B.因为2>-4,所以甲质点的速度大于乙质点的速度
C.这里的正、负号表示运动的方向
D.若甲、乙两质点同时由同一点出发,则10 s后甲、乙两质点相距60 m
答案:ACD
解析:速度是矢量,正负号仅代表方向,比较大小时,只取数值比较,故乙质点的速度
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大小大于甲质点的速度大小,故A、C正确,B错误;若甲、乙两质点同时由同一点出发,则10 s后甲、乙两质点相距s=2×10 m+4×10 m=60 m,故D正确。
知识点二 平均速度
【情境导入】 在2023年世界田联室内巡回赛哥德堡站男子60米A组决赛中,中国某运动员以6.59秒的成绩夺冠,收获赛季的开门红。
试根据上述材料讨论:
(1)该运动员在60 m内的速度是多少?这个速度的意义是什么?
(2)他在实际奔跑中速度是否恒为上述值?能否用这个速度精确描述其在60 m内的运动情况?
提示:(1)由速度的定义式可得运动员在60 m内的速度v=≈9.10 m/s,这个速度反映了其在60 m内的平均快慢程度。
(2)运动员在起跑、中途和冲刺等各个阶段的速度显然是不同的,所以9.10 m/s只能粗略地描述其在60 m内运动的平均快慢情况,不能精确地描述其实际运动情况。
【教材梳理】 (阅读教材P15完成下列填空)
1.平均速度
(1)物理意义:描述某一段时间内或某一段位移上物体运动的平均快慢程度。
(2)公式:=
,即位移与相应时间之比。
(3)矢量性:平均速度是矢量,它的方向由位移的方向决定。
2.平均速率:路程与相应时间之比。
【师生互动】 任务1.位移的大小和路程在什么情况下相等?平均速度的大小和平均速率什么情况下相等?
任务2.平均速度的定义式=
是矢量式,根据该式可知平均速度的方向怎样确定?平均速率呢?
提示:任务1.在单向直线运动中,位移的大小和路程相等,平均速率等于平均速度的大小。
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