1.3位置变化快慢的描述——速度 学习任务单-2025-2026学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

该高中物理学习任务单聚焦“速度”核心内容，涵盖速度的定义、矢量性，平均速度与瞬时速度的辨析，以及打点计时器的使用和实验数据处理。承接位移、时间概念，为后续加速度学习奠基，形成运动描述的知识链。 资料以物理观念建构为基础，课前预习梳理概念，课中实验（打点计时器操作、v-t图像绘制）培养科学探究能力，用平均速度近似瞬时速度体现模型建构的科学思维。习题联系生活（公路标示、爬山往返），解析详尽，助力学生理解物理与实际的联系，提升学习效果。

高中物理人教版必修第一册 第一章《运动的描述》 1.3 位置变化快慢的描述—速度 学习任务单 课题 1.3 位置变化快慢的描述—速度 学习目标 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。 4.了解电磁打点计时器、电火花计时器的基本结构，理解其基本工作原理，并会安装和正确使用。 5.会根据纸带上的点迹计算物体运动的瞬时速度。 6.能运用实验数据描绘v－t图像，并会根据图像说明物体的运动情况。 课前学习任务 一、速度 1.物理意义:表示物体运动的　快慢　。 2.定义:　位移　与发生这段位移所用　时间　之比。 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。 注意:①1 m/s＝　3.6　 km/h,②1 m/s＝　100　 cm/s。 5.矢量性:速度是　矢量　,方向与时间Δt内的位移Δx的方向　相同　。 二、平均速度和瞬时速度 1.平均速度 (1)物理意义:描述物体在某一段时间内运动的　平均　快慢程度及方向。 (2)定义式:v＝　　。 2.瞬时速度 (1)物理意义:描述物体在　某时刻　运动的快慢及方向。 (2)速率:瞬时速度的　大小　。 (3)匀速直线运动:　瞬时速度　保持不变的运动。 三、打点计时器的使用和实验 1．电火花打点计时器 (1)工作电压：220 V交流电源． (2)原理：当接通电源、按下脉冲输出开关时，计时器发出的脉冲电流经放电针、墨粉纸盘到纸盘轴，产生火花放电，于是在运动的纸带上就打出一系列点迹． 2．电磁打点计时器 (1)工作电压：4～6_V交流电源． (2)原理：接通交流电源后，在线圈和永久磁铁的作用下，振片便振动起来，带动其上的振针上下振动．这时如果纸带运动，振针就通过复写纸在纸带上留下一系列小点． 课中学习任务 一、方法总结 1.粗略表示某点瞬时速度的方法 在打出的纸带上，选择合适的计数点，测量包含这个点的一段时间内的位移Δx，同时记录对应的时间Δt，就可算出各点附近的平均速度＝。把它当作打点计时器打下这些点时的瞬时速度。 2.实验：练习使用打点计时器 3.实验：测量沿斜面运动小车的瞬时速度 二、练习巩固 1.在某段公路上，分别有图示的甲、乙两块标示牌，标示牌上面数字的含义是(　　) A.甲是指位移，乙是平均速度 B.甲是指路程，乙是平均速度 C.甲是指位移，乙是瞬时速度 D.甲是指路程，乙是瞬时速度 2.某人爬山，从山脚爬上山顶，然后又从原路返回到山脚，上山的平均速率为v1，下山的平均速率为v2，则往返全程的平均速度的大小和平均速率分别是(　　) A.， B.， C.0， D.0， 3.(1)打点计时器是一种记录物体________和________信息的仪器； (2)当电磁打点计时器的电源频率是50 Hz时，打点计时器每隔________s打一个点； (3)关于打点计时器的使用说法正确的是_________。 A．电磁打点计时器使用的是10 V以下的直流电源 B．在测量物体速度时，为了减小误差，先让纸带运动，后接通打点计时器的电源 C．使用的电源频率越高，打点的时间间隔就越小 D．纸带上打的点越密，说明物体运动得越快 4.在一场田径室外赛百米比赛中,运动员甲跑出10秒45夺得冠军,快于运动员乙跑出的10秒52。 (1)甲在100 m内的速度是多少?意义是什么? (2)甲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100 m内的运动情况? 课中学习任务答案 1.D 解析　标示牌甲是里程牌，表示路程。限速是指瞬时速度不能超过多大，标示牌乙上面的数字是瞬时速度。所以甲是指路程，乙是指瞬时速度，A、B、C错误，D正确。 2.D 解析　从山脚爬上山顶，然后又从原路返回到山脚时，通过位移为零，因此平均速度为零，设从山脚爬上山顶路程为s，则上山时间t1＝，下山时间t2＝，因此往返平均速率为v＝＝，故选D。 3.(1)位移　时间　(2)0.02　(3)C 解析　(2)打点计时器打点周期T＝＝0.02 s；(3)电磁打点计时器使用的是4～6 V的交流电源，故A错误；实验时应先接通电源，后拉动纸带，故B错误；打点的时间间隔取决于交流电源的频率，电源频率越高，打点的时间间隔就越小，故C正确；纸带上打的点越密，说明相等时间内物体的位移越小，即物体运动得越慢，故D错误。 4.(1)由速度的定义式可得甲在100 m内的速度v＝≈9.57 m/s,这个速度反映了其在100 m内的平均快慢程度。 (2)甲在起跑、途中跑和冲刺等各个位置的速度显然是不同的,做变速运动,所以9.57 m/s只能粗略地描述其在100 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。 课后学习任务 1.一物体沿半径分别为r和R的半圆弧由A点经B点到达C点经历的时间为t，如图所示，则它的平均速度和平均速率分别是(　　) A．； B．，向东； C．，向东；，向东 D．，向东； 2.(多选)甲、乙两个物体在同一条直线上运动，它们的速度—时间图像分别如图中直线a、b所示，在t1时刻(　　) A．它们的运动方向相同 B．甲一定在乙的后面 C．甲的速度比乙的速度大 D．乙的速度比甲的速度大 3.用气垫导轨和数字计时器能更精确地测量物体的瞬时速度。如图所示，滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门，配套的数字计时器记录了遮光条通过光电门1的时间为Δt1＝0.29 s，通过光电门2的时间为Δt2＝0.11 s，已知遮光条的宽度为3.0 cm，则滑块通过光电门1的速度为________m/s，通过光电门2的速度为________m/s。(结果均保留两位有效数字) 4.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时间内物体的平均速度大小和方向; (2)全过程的平均速度; (3)全过程的平均速率。 课后学习任务答案 1.D 2.AD　[图线在横轴上方，速度均为正值，表示物体的运动方向均沿正方向，运动方向相同，A正确；由于在初始时刻甲、乙的位置关系未知，所以无法判断在t1时刻甲、乙的位置关系，B错误；在t1时刻b图线对应的坐标值大，故乙的速度比甲的速度大，C错误，D正确．] 3.0.10　0.27 解析　由于滑块经过光电门时遮光条的挡光时间较短，所以滑块经过光电门的速度可用遮光条挡光时间内的平均速度表示。 经过光电门1的速度为v1＝＝ m/s≈0.10 m/s，经过光电门2的速度为v2＝＝ m/s≈0.27 m/s。 4.(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6 s时间内物体从C点到D点的位移大小为Δx3＝120 m,则平均速度为v1＝＝＝20 m/s,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Δx＝Δx3-Δx1-Δx2＝120 m-30 m-60 m＝30 m,所用时间t总＝5 s＋5 s＋4 s＋6 s＝20 s,则平均速度大小为v2＝＝＝1.5 m/s,方向向西。 (3)全过程的路程s＝30 m＋60 m＋120 m＝210 m, 全过程的平均速率＝＝10.5 m/s。 学科网（北京）股份有限公司 $