1.3 速度 课件 -2025-2026学年高一上学期物理粤教版必修第一册

该高中物理课件聚焦“速度”核心内容，涵盖平均速度、瞬时速度、速率及v-t图像等知识点。通过百米赛跑比较快慢、限速标志辨析等生活情境导入，搭建从初中路程到高中位移的学习支架，衔接运动描述基础。 其亮点是以物理观念（运动观念）和科学思维（模型建构、科学推理）为核心，通过对比表格区分平均与瞬时速度、极限思想解析瞬时速度定义、生活实例（区间测速、卡车运输）深化概念，帮助学生建立严谨运动认知，教师可直接用于情境教学和分层训练。

第一章　运动的描述 第三节　速度 学 习 目 标 1.理解速度的定义及物理意义.(物理观念) 2.能准确区分平均速度、瞬时速度、瞬时速率、平均速率.(物理观念) 3.领会瞬时速度定义过程的极限思想.(科学思维) 4.初步理解v-t图像.(科学思维) 基础落实·必备知识全过关 一、速度、平均速度、瞬时速度 1.速度是反映物体运动快慢和方向的物理量. 2.平均速度　　　　　　　　　 不是路程 (1)定义:用　　　　跟发生这段位移所用　　　　之比来表示.  (2)物理意义:描述的是某一段时间内或某一段位移上物体运动的平均快慢程度.　　　　　　　　 对应某个过程 (4)单位:国际单位是 　　　,符号是　　　　或　　　　.  常用单位还有千米每小时(km/h或km·h-1)、厘米每秒(cm/s或cm·s-1)等. 位移 时间 米每秒 m/s m·s-1 (5)矢量性:平均速度既有大小又有方向,是　　　　.  ①大小:表示物体在这段时间内运动的快慢. ②方向:由　　　　的方向决定.  (6)平均速率 与平均速度大小无关 ①定义:　　　　与相应时间之比.  ③平均速率只有大小没有方向,是　　　　(选填“标量”或“矢量”).  矢量 位移 路程 标量 3.瞬时速度 对应某个状态 (1)定义:运动物体在某一　　　　或经过某一　　　　时的速度.  (2)物理意义:瞬时速度反映了物体某时刻的运动快慢. (3)矢量性:瞬时速度是　　　　,方向就是物体在该时刻的　　　　　　,即在物体运动轨迹中该点的　　　　方向.  (4)瞬时速率:瞬时速度的　　　　叫作瞬时速率.  时刻 位置 矢量 运动方向 切线 大小 二、速度—时间图像 1.速度—时间图像:用纵坐标表示物体运动的　　　　,用横坐标表示 　　　　,在坐标纸上建立直角坐标系,根据物体在各个时刻的速度,将(t,v)作为一组坐标在坐标系中描点,将点连线后得出的图像称为速度—时间图像或v-t图像.  速度v 时间t 2.图像上某点的纵坐标表示瞬时速度的大小和方向(其中正、负号表示速度的方向). (1)匀速直线运动的v-t图像是一条平行于时间轴的直线,图像与时间轴所围成的面积表示这段时间内的位移(如图甲中阴影部分所示). 变速直线运动也适用 甲 (2)图像是一条倾斜的直线时(如图乙所示),图像与纵坐标轴交点的纵坐标表示物体运动的初速度.直线在横坐标轴上方,且向右上方倾斜,表示速度越来越　　　　　;直线在横坐标轴下方,且向右上方倾斜,表示速度越来越　　　　.反之亦然.  (3)v-t图像只能描述直线运动,不能描述曲线运动.直线在横坐标轴上方和下方表示运动方向相反,直线穿过横坐标轴,表示物体运动方向发生改变. 乙 快 慢 情境链接 百米赛跑,终点的裁判员怎样比较运动员快慢?比赛过程中,观众怎样比较运动员快慢? 提示 裁判员根据相同路程所需时间比较,观众根据相同时间经过的路程比较. 教材拓展 阅读教材第16页“讨论与交流”,想一想瞬时速度与平均速度有什么联系? 提示 当研究的时间极短的情况下,平均速度等于瞬时速度. 易错辨析 1.通过相同的路程,所用时间少的物体速度一定大.(　　) 通过相同的路程,所用时间少的物体平均速率一定大. 2.物体的瞬时速度总是零,则平均速度一定为零.(　　) 3.在直线运动中平均速度大的物体瞬时速度也大. (　　) 平均快慢程度不代表瞬时快慢程度. 4.匀速直线运动的v-t图像是一条倾斜的直线.(　　) 匀速直线运动的v-t图像是一条平行于时间轴的直线. 5.在v-t图像中,两图线的交点表示两物体在此时刻相遇.(　　) v-t图像中,两图线的交点表示两物体在此时刻速度相等. × √ × × × 重难探究·能力素养全提升 探究点一　对速度的理解 导学探究 自行车和汽车都在平直公路上沿同一方向单向行驶,自行车在30 min内行驶了8 km,汽车在30 min内行驶了 50 km;百米比赛中,运动员A用时10 s,运动员B用时13.5 s. (1)自行车和汽车哪个运动得快?你是如何进行比较的? 提示 汽车运动得快,相同时间内位移大的运动得快. (2)运动员A和运动员B哪个跑得快?你是如何进行比较的? 提示 运动员A跑得快,通过相同位移所需时间短的跑得快. (3)汽车和运动员A哪个运动得快?你又是如何进行比较的呢? 知识归纳 1.对速度的理解 (1)速度用运动物体的位移与所用时间之比表示,与初中所学的路程与时间之比不同. (2)v= 是速度的定义式,不是决定式,不能认为速度与位移成正比、与时间成反比. (3)v= 中v一般指一段位移s内的平均速度,只有当时间t非常小时才可认为是瞬时速度. 2.速度的矢量性 (1)速度既有大小,又有方向,是矢量.瞬时速度的方向就是物体该时刻的运动方向;平均速度的方向与所对应时间内位移的方向相同. (2)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. 典例剖析 【例题1】 速度定义为“物体通过的位移与发生这段位移所用时间的比值”,其方向与位移方向相同.某人采访了运输器材的卡车司机,得到了如下数据:汽车由器材站到达直线距离120 km外的公园用了5 h,卸货后原路返回,汽车上的导航记录本次运输总共行驶的路程是480 km.据此以下分析正确的是(　　) A.汽车在本次运输的全过程中速度大小为20 km/h B.汽车在去公园的过程中速度大小为48 km/h C.汽车在由公园返回的过程中速度大小为24 km/h D.汽车在本次运输的全过程中速度大小为0 D 易错点拨　速度的定义是位移与时间的比值,要注意位移与路程的区别. 解析 由于本次汽车运输全过程的位移为零,根据速度的定义,全过程中速度大小为0,A错误,D正确.汽车在去公园的过程中速度大小v1= =24 km/h,B错误;汽车在由公园返回的过程中,没有给出返回所用的时间,因此无法求出返回时的速度大小,C错误. 对点演练 1.(多选)甲、乙两质点在同一直线上做匀速运动,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,则可知(　 　) A.乙质点的速度大于甲质点的速度 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、负号的物理意义是表示质点运动的方向 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 ACD 解析 速度的正负号表示方向,绝对值表示大小,乙质点的速度大于甲质点的速度,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Δs=(2+4)×10 m=60 m,故D正确. 探究点二　平均速度与瞬时速度的比较 导学探究 出现上述问题的主要原因是什么? 提示 混淆了瞬时速度和平均速度的概念. 知识归纳 平均速度和瞬时速度的区别与联系 比较项 平均速度 瞬时速度 区 别 对应 关系 与一段时间或一段位移对应(过程量) 与某一时刻或某一位置对应(状态量) 物理 意义 粗略地描述物体在某段时间内或某段位移上运动的平均快慢程度及方向 准确地描述物体在某时刻或某位置时运动的快慢程度及方向 方向 与所对应时间内位移方向相同 物体在该时刻的运动方向 联系 (1)在公式v= 中,t→0时,平均速度即为瞬时速度; (2)匀速直线运动中,任意一段时间内的平均速度等于任意时刻的瞬时速度 典例剖析 【例题2】 某车(可视为质点)由A点出发做直线运动,前5 s向东行驶了30 m经过B点,又向前行驶了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时间内该车的平均速度; (2)全过程的平均速度. 解析 (1)最后6 s时间内车从C到D的位移大小为 s3=120 m, (2)车初位置为A点,末位置为D点,其位移是A→D,方向向西,大小s=s3-s1-s2 =120 m-30 m-60 m=30 m,所用时间t总=5 s+5 s+4 s+6 s=20 s. 答案 (1)20 m/s,方向向西 (2)1.5 m/s,方向向西 易错点拨　(1)注意位移的正负. (2)停止运动的阶段也属于总时间的一部分. 对点演练 2.某校运动会100 m决赛中,甲、乙两位同学同时出发,最终分别获得冠军和亚军,则下列说法一定正确的是(　　) A.撞线时甲同学的速度大 B.撞线时乙同学的速度小 C.整个比赛过程中,甲同学的平均速度大 D.整个比赛过程中,乙同学的平均速度大 C 解析 甲、乙两位同学分别取得冠军和亚军,说明甲同学所用时间较小,根据v= 可知,整个比赛过程中,甲同学的平均速度大,根据题意无法确定撞线时甲、乙的瞬时速度的大小,故C正确,A、B、D错误. 探究点三　平均速度与平均速率的比较 导学探究 某学校在如图所示的操场上举行运动会. (1)运动员在某段时间内一直运动,他的平均速度可能等于零吗?平均速率呢?请举例说明. 提示 如果运动员绕操场跑一圈,位移等于零,则平均速度等于零;但是路程不等于零,则平均速率就不等于零. (2)运动员平均速度的大小等于平均速率吗? 提示 不一定等于.因为位移的大小小于或等于路程,所以平均速度的大小小于或等于平均速率.只有在单向直线运动中,平均速度的大小才等于平均速率. 知识归纳 平均速度和平均速率的区别与联系 比较项 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 标量 联系 单位相同 平均速度的大小小于或等于平均速率,只有在单向直线运动中,位移的大小等于路程时,平均速度的大小才等于平均速率 典例剖析 【例题3】 (多选)2024年4月,广东北江出现50年一遇的洪水,救援队日夜兼程赶赴受灾一线,彰显了“一方有难、八方支援”的中国精神.如图所示,某救援队驾驶冲锋舟由A处出发,历时t到B处参加救援.已知冲锋舟运动轨迹(实线)长为s,A、B两点间直线距离为l,则(　　) A.冲锋舟发生的位移大小为s,方向由A指向B B.冲锋舟通过的路程为s,方向由A指向B C.冲锋舟的平均速度大小为 D.冲锋舟的平均速率为 CD 解析 位移是矢量,冲锋舟发生的位移大小为l,是由物体的初位置指向末位置的有向线段,方向由A指向B,故A错误;路程是标量,只有大小,没有方向,冲锋舟的路程为s,故B错误;平均速度是矢量,大小等于位移与时间之比,冲锋舟的平均速度大小为,故C正确;平均速率等于路程与时间之比,所以冲锋舟的平均速率为,故D正确. 易错点拨　(1)物体在不同时间段的位移不同,路程也不同,应根据运动路线确定具体的大小. (2)注意区别平均速度和平均速率. 对点演练 3.区间测速是通过测出车辆经过两个检测点的时间,从而计算车辆是否超速.有一段高速公路AB全长66 km,区间限速100 km/h,一辆汽车通过测速点A和通过测速点B的速度分别为90 km/h和96 km/h,通过该区间的时间是30 min,根据以上信息可以确定(　　) A.该车通过该区间的位移为66 km B.该车的平均速度为93 km/h,不超速 C.该车在起点和终点的速度都不 超过100 km/h,不超速 D.该车的平均速率大于100 km/h,将被判定为超速 D 解析 依题意,汽车通过该区间的路程为66 km,位移大小为未知量,该车的平均速度不可求,故A、B错误;依题意,判定该车是否超速比较的是平均速率,与瞬时速率无关,由平均速率公式可得, km/h=132 km/h>100 km/h,将被判定为超速,故C错误,D正确. 探究点四　v-t图像的理解及简单应用 导学探究 某小组的同学查找课外资料,学习了测量瞬时速度的方法,并测出某物体在不同时刻对应的瞬时速度值,以速度v为纵轴、时间t为横轴,建立坐标系,将不同时刻的速度在坐标系中描点(图甲),最后用平滑曲线来“拟合”描出的点(图乙). 对比位移—时间图像,速度—时间图像表示什么?v-t图像是描述直线运动还是曲线运动? 提示 表示物体的速度随时间的变化情况;直线运动. 知识归纳 1.对v-t图像的理解 v-t图像反映了做直线运动的物体的速度随时间变化的规律,它不是物体运动的轨迹. 2.v-t图像的应用 (1)由图像能看出每一时刻对应的瞬时速度. (2)由图像能看出速度方向(如图所示),如图线1、3、5表示物体的速度方向与规定的正方向相同,速度为正;如图线2、4表示物体的速度方向与规定的正方向相反,速度为负. (3)可判断物体的运动性质 ①图线平行于t轴表示做匀速运动,图线1、2分别表示向正、负方向做匀速运动. ②图线3表示向正方向做加速运动,图线4表示向负方向做加速运动;图线5表示沿正方向做减速运动. ③图线穿越横坐标轴,表示物体运动方向改变. ④图像跟横坐标轴和纵坐标轴围成的面积,表示运动物体发生的位移. 典例剖析 【例题4】 (多选)做直线运动的物体,其v-t图像如图所示,下列判断正确的是(　 　) A.物体在1 s末改变运动方向 B.物体在前3 s内运动方向不变 C.物体在3 s末运动方向改变 D.物体在2 s时的速度大小为2 m/s BCD 解析 前3 s内物体的速度方向均为正,运动方向没有改变,A错误,B正确;由题图可知物体在3 s末后瞬时速度为负,则说明物体改变了运动方向,C正确;从题图中可以看出,物体在2 s时的速度大小为2 m/s,D正确. 易错点拨　注意图像的纵坐标,区分s-t图像与v-t图像. 对点演练 4.物体做直线运动的v-t图像如图所示.由图像可知,该物体(　　) A.第1 s内和第3 s内的运动方向相反 B.第2 s内静止不动 C.第3 s内和第4 s内的运动方向相反 D.第2 s末和第4 s末的速度相同 C 解析 物体在第1 s内和第3 s内的速度都为正值,因此这两秒内物体的运动方向相同,A错误; 第2 s内物体的速度保持不变,物体做匀速直线运动,B错误;物体在第3 s内的速度为正值,在第4 s内的速度为负值,因此这两秒内物体的运动方向相反,C正确;第2 s末的速度和第4 s末的速度大小相等,但方向相反,D错误. 学以致用·随堂检测全达标 1 2 3 4 1.(对速度的理解)(2025四川卷)2025年4月30日,神舟十九号载人飞船成功返回.某同学在观看直播时注意到,返回舱从高度3 090 m下降到高度2 010 m,用时约130 s.这段时间内,返回舱在竖直方向上的平均速度大小约为 (　　) A.8.3 m/s　 B.15.5 m/s C.23.8 m/s D.39.2 m/s A 解析 设返回舱在竖直方向上的平均速度大小为,有 m/s=8.3 m/s,A正确. 1 2 3 4 2.(平均速度与瞬时速度的比较)(多选)如图所示,在某次自行车越野比赛中,某选手用地图计算出从出发地A到目的地B的直线距离为12 km,实际从A运动到B用时30 min,实际里程表指示的里程数比直线距离多了8 km,当他经过某路标C时,车上速度计指示的示数为50 km/h, 下列说法正确的是(　 　) A.整个过程中自行车的平均速度大小为24 km/h B.整个过程中自行车的平均速率为40 km/h C.经过路标C时自行车的瞬时速度大小为50 km/h D.经过路标C时自行车的速度方向为由A指向B ABC 1 2 3 4 速度计指示的是瞬时速度,所以经过路标C时自行车的瞬时速度大小为50 km/h,C正确; 经过路标C时自行车的速度方向沿轨迹的切线方向,不是由A指向B,D错误. 1 2 3 4 3.(平均速度与平均速率的比较)深中通道是国家重大工程和世界级跨海集群工程,全长约24 km,北距虎门大桥约30 km,小明计划周末从家坐车去深圳宝安机场,他事先用导航软件搜索路线,若选择走A路线,经过虎门大桥,路程约103 km,耗时约1 h 50 min;若选择走B路线,经过深中通道,路程约53 km,耗时约1 h 10 min,假设汽车实际行驶路程和时间与导航软件预计的相同,则下列说法正确的是(　　) A.汽车通过两条路线的平均速度相同 B.汽车通过A路线的平均速度更大 C.汽车通过A路线的位移更大 D.汽车通过A路线的平均速率更大 D 1 2 3 4 解析 根据题意,汽车选择走A、B路线的位移相同,而所用时间不同,所以通过A路线的平均速度小于B路线的平均速度,故A、B、C错误;汽车通过A路线的平均速率为 km/h=56.28 km/h,汽车通过B路线的平均速率为 km/h=45.30 km/h<,故D正确. 1 2 3 4 4.(v-t图像)(多选)物体在某直线上运动,则在如图所示的运动图像中,表明物体做匀速直线运动的是(　　) AC 解析 s-t图像中,倾斜的直线表示物体做匀速直线运动,故A正确;v-t图像中,与时间轴平行的直线表示物体做匀速直线运动,倾斜的直线表示物体做变速直线运动,故C正确,B、D错误. (3)表达式:. ②表达式:. 提示 汽车的速度v车==27.8 m/s, 运动员A的速度vA==10 m/s,所以汽车运动得快. 则平均速度为v1==20 m/s,方向向西. 则平均速度为v2==1.5 m/s,方向向西. 解析 整个过程中自行车的平均速度大小为v= km/h=24 km/h,A正确; 整个过程中自行车的平均速率为v'= km/h=40 km/h,B正确; $