第一章 3.位置变化快慢的描述-速度 第1课时 速度-（配套练习）【学霸笔记·同步精讲】2025-2026学年高中物理必修第一册（人教版）

第1课时　速度 1.理解速度的概念，领会其矢量性，知道速度的方向即物体运动的方向。 2.理解平均速度和瞬时速度的概念，并能根据具体问题进行相应的计算。 3.知道瞬时速度是表示某一时刻的速度，了解平均速度与瞬时速度的区别与联系。 知识点一　速度 　情境：图甲为一起沿直线前进的汽车和自行车照片，图乙为百米赛跑现场照片。 问题：（1）如图甲所示，30 min内自行车行驶了8 km，汽车行驶了50 km，应该如何比较它们运动的快慢呢？ （2）如图乙所示，百米赛跑中优秀运动员跑10 s，而某同学跑13.5 s，应该如何比较他们跑的快慢呢？ 1.定义：　　　　与发生这段位移所用　　　　之比。 2.定义式：v＝　　　　。 3.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。常用的单位还有千米每时（km/h或km·h－1）、厘米每秒（cm/s或cm·s－1）等。 4.方向：速度既有大小，又有方向，是　　　　。速度v的方向与时间Δt内的位移Δx的方向　　　　。 【易错辨析】 1.速度就是单位时间内通过的路程。（　　） 2.通过的位移越大，则物体的速度越大。（　　） 3.物体运动得越快，速度越大。（　　） 1.定义式v＝的理解 （1）Δx是物体运动的位移，不是路程。 （2）不能认为v与位移成正比、与时间成反比。 2.矢量性的理解 速度既有大小，又有方向，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。 3.比值定义法 （1）像速度v＝，用两个基本物理量的“比”来定义新的物理量的方法，叫作比值定义法。 （2）特点：比值定义法定义的物理量往往不随所用物理量的变化而变化。 【例1】　（速度的理解）〔多选〕对速度的定义式v＝，以下叙述正确的是（　　） A.速度定义式适用于任何运动 B.速度v的大小与运动的位移Δx和时间Δt都无关 C.物体做匀速直线运动时，速度v与运动的位移Δx成正比，与运动的时间Δt成反比 D.速度是表示物体运动快慢及方向的物理量 尝试解答　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 【例2】　（速度方向的理解）〔多选〕甲、乙两质点在同一直线上做匀速运动，取向右为正方向，甲的速度为2 m/s，乙的速度为－4 m/s，则可知（　　） A.乙的速度大于甲的速度 B.因为＋2＞－4，所以甲的速度大于乙的速度 C.这里正、负号的物理意义是表示质点的运动方向 D.若甲、乙两质点在同一直线上同时由同一点出发，则10 s后甲、乙相距60 m 尝试解答　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 知识点二　平均速度和瞬时速度 　情境：小明、小红和小兵由家到学校选择了3条不同的路径，所用时间如图所示，三人同时出发。 问题：（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？这个快慢是怎样比较的？ （2）能说小红在任何时刻的速度都大于小明和小兵的速度吗？ 1.平均速度 （1）物理意义：描述物体在　　　　　　内运动的平均快慢程度及方向。 （2）定义式：v＝。 （3）矢量性：平均速度是矢量，其方向与　　　　方向相同。 2.瞬时速度 （1）物理意义：描述物体在　　　　运动的快慢及方向。 （2）矢量性：瞬时速度是矢量，其方向与物体的　　　　方向相同。 （3）瞬时速度是Δt→0时平均速度的极限值。 3.速率：　　　　　　的大小。 4.匀速直线运动：是指　　　　　　保持不变的运动。在匀速直线运动中，平均速度与瞬时速度相等。 【易错辨析】 1.物体的平均速度为零，则物体一定处于静止状态。（　　） 2.时间越短，平均速度越接近某点的瞬时速度。（　　） 3.只有瞬时速度才可以精确描述变速运动。 （　　） 4.瞬时速度的方向与位移的方向相同。 （　　） 1.平均速度与瞬时速度的区别与联系 项目 平均速度 瞬时速度 区 别 物理 意义 反映一段时间内物体运动的平均快慢程度，与一段位移或一段时间相对应 精确描述物体运动的快慢，与某一位置或某一时刻相对应 大小 ＝ v＝（Δt极小） 方向 与该段过程的位移方向相同，与运动方向不一定相同 与该状态物体运动的方向相同 联系 （1）瞬时速度总为零时，平均速度一定为零；平均速度为零时，瞬时速度不一定为零 （2）在匀速直线运动中，平均速度和瞬时速度相等 （3）当时间足够短时，可以认为平均速度就等于瞬时速度 2.平均速度与平均速率的区别与联系 项目 平均速度 平均速率 区 别 定义 平均速度＝ 平均速率＝ 标矢性 矢量，有方向 标量，无方向 联系 （1）都粗略地表示物体运动的快慢 （2）单位相同，在国际单位制中，单位是米每秒，符号是m/s （3）平均速度的大小一般小于平均速率。只有在单向直线运动中，平均速度的大小才等于平均速率，但此时也不能说平均速度就是平均速率 【例3】　（瞬时速度、平均速度和平均速率的理解） （2025·山西太原高一期中）下列说法正确的是（　　） A.瞬时速度的本质就是平均速度 B.瞬时速度的大小通常叫作平均速率 C.路程和时间的比值叫作平均速度 D.平均速度描述物体在一段时间内运动的平均快慢程度及方向 尝试解答　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 【例4】　（平均速度和平均速率的计算）〔多选〕某赛车手在一次野外训练中，先利用地图计算出A、B两地的直线距离为9 km，实际中他从A地到B地所用时间为5 min，赛车上的里程表指示的里程数值增加了15 km，当他经过某路标P时，车内速率计的示数为150 km/h，那么可以确定的是（　　） A.整个过程中赛车手的路程为15 km B.整个过程中赛车手的平均速率为150 km/h C.整个过程中赛车手的平均速度大小为108 km/h D.经过路标P时的平均速率为150 km/h 尝试解答　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 借助传感器与计算机测速度 1.固定测速 固定测速是日常驾驶中经常遇到的测速抓拍系统。具体方法是：通过多路采集卡将测速及车牌摄像机的图像信号实时传送到计算机中，由计算机分析得出汽车经过两个精确位置间的位移差Δx和时间差Δt，由v＝得出汽车经过该位置的速度，以判断汽车是否超速。 2.区间测速 区间测速是指在同一路段设计两个监控点，从汽车经过区间测速起点开始计时，到经过区间测速终点计时结束，由此得到汽车经过两个监控点所用的时间t，两监控点间的路径长度s是固定的，故可由v＝得出汽车经过这一路段的平均速率，以判断汽车是否超速。 3.移动测速 移动测速是执法交警在超速易发路段利用雷达测速方式“蹲点”执法。具体方法是：发射一束激光脉冲信号，测出从发射到折返的时间Δt1。则发射点到目标的距离x1＝c·Δt1，经过Δt时间再发射一束激光脉冲信号，测出从发射到折返的时间Δt2，则发射点到目标的距离x2＝c·Δt2，则汽车的速度v＝＝，以判断汽车是否超速。 【典例】　高速公路上常用位移传感器测车速，它的原理如图所示，汽车D向右匀速运动，不动的仪器C在某一时刻发射短暂的超声波脉冲，经过0.2 s接收到被汽车D反射回来的超声波；再经过很短的一段时间0.025 s后又发射一个短暂的超声波脉冲，发出后经过0.25 s再次接收到反射回来的信号。已知超声波传播的速度为340 m/s，结果均保留3位有效数字。 （1）汽车第一次接收到超声波脉冲时到仪器C的距离为　　　　m； （2）汽车先后两次接收到超声波脉冲的时间间隔为　　　　s； （3）汽车行驶的速度大小为　　　　 km/h。 尝试解答　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 提示：完成课后作业　第一章　3.　第1课时 4 / 4 学科网（北京）股份有限公司 $ 3.位置变化快慢的描述——速度 第1课时　速度 知识点一 【例1】　ABD　速度的定义式适用于任何运动，A正确；速度v的大小与位移Δx和时间Δt都无关，B正确，C错误；速度是表示物体运动快慢及方向的物理量，D正确。 【例2】　ACD　速度是矢量，其正、负号表示质点的运动方向，比较速度大小只比较其绝对值，故A、C正确，B错误；甲、乙两质点在同一直线上同时由同一点出发，向相反方向运动，10 s内甲运动了20 m，乙运动了40 m，故10 s后甲、乙相距60 m，D正确。 知识点二 【例3】　D　瞬时速度对应某一时刻，描述物体在该时刻运动的快慢程度，平均速度对应某一段时间，物体在该段时间内运动的平均快慢程度，故A错误；瞬时速度的大小通常叫作速率，故B错误；路程和时间的比值叫作平均速率，故C错误；平均速度描述物体在一段时间内运动的平均快慢程度及方向，故D正确。 【例4】　AC　里程表指示的里程数值增加了15 km，说明整个过程中的路程为15 km，A正确；在整个过程中赛车手的路程是15 km，平均速率为＝＝＝180 km/h，B错误；在整个过程中赛车手的平均速度大小为＝＝＝108 km/h，C正确；经过路标P时的瞬时速率为150 km/h，D错误。 【素养培优】 解析：（1）汽车第一次接收到超声波脉冲时到仪器C的距离为x1＝v声·＝34.0 m。 （2）汽车先后两次接收到超声波脉冲的时间间隔为 Δt＝＋t＋＝0.250 s。 （3）汽车行驶的速度大小为 v＝＝34 m/s≈122 km/h。 学科网（北京）股份有限公司 $