1.3.1 位置变化快慢的描述—速度 导学案-2025-2026学年高一上学期物理人教版必修第一册

该高中物理导学案聚焦“位置变化快慢的描述——速度”第一课时，核心知识点为速度的含义、矢量性及平均速度、瞬时速度、速率的辨析。通过不同物体运动的位移与时间数据表格，引导学生计算比较，衔接位移概念，搭建学习支架。 以活动驱动探究，结合刘易斯百米赛跑实测数据渗透极限思想（科学思维），通过汽车往返实例区分速度与速率（物理观念），检测题注重概念辨析与实际应用，培养科学探究能力，助力学生自主建构知识，提升核心素养。

1.3位置变化快慢的描述——速度 第一课时 速度 导学案-2025-2026学年高一上学期物理人教版必修第一册 学号： 班级： 姓名： 学习目标： 1. 理解速度的含义，领会其矢量性． 2. 能正确使用平均速度、瞬时速度和平均速率． 3. 知道速度与速率的区别和联系． 4. 初步体会极限方法在研究物理问题中的应用和意义． 活动方案： 1. 我们处在一个运动的世界中，物体位置变化的快慢（即运动的快慢）往往是不相同的．阅读下面的表格，回答相关问题． 初位置/m 经过时间/s 末位置/m 位移/m 自行车沿平直道路行驶 0 20 100 汽车沿平直道路行驶 0 10 100 火车沿平直道路行驶 500 30 1 250 飞机在天空直线飞行 500 10 2 500 （1）将四个物体的位移填入表中； （2）自行车和汽车谁位置变化得快，为什么？ （3）自行车、汽车、火车、飞机谁位置变化最大，谁位置变化最快，谁运动得最快？ 2. 位移与发生这个位移所用时间的比值就是速度． （1）根据这个定义，可以写出速度的定义式v＝________． （2）速度的国际单位是m/s，读成________． （3）速度是矢量，方向与时间Δt内的________的方向相同． （4）速度是用物理量之比定义的物理量．所谓物理量之比，就是用两个基本的物理量的“比”来定义一个新的物理量的方法．一般地，用物理量之比定义的物理量往往是反映物质的最本质的属性，它不随定义所用的物理量的大小取舍而改变．“位移Δx越大，速度v越大”的说法对吗？为什么？你还学过哪些物理量是用物理量之比定义的？ （5）如果用 来定义速度，你觉得如何？请写出你的见解． 1. 在许多情况下，物体的运动快慢会发生改变：飞机的起飞、汽车的行驶、运动员的奔跑等． 表示的是物体在时间间隔Δt内的平均快慢程度，称为平均速度．求解平均速度时要注意位移与时间的对应性． 美国田径运动员刘易斯在1991年的世界田径锦标赛上创下了9.86 s的百米跑世界纪录，下表中给出了当时的实测记录． 位移x/m 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 时间t/s 0 1.88 2.96 3.88 4.71 5.61 6.46 7.30 8.31 9.00 9.86 通过每10 m的时间Δt/s / 1.88 1.08 0.83 0.90 1.03 0.84 1.01 0.86 每10 m内的平均速度v/（m·s-1） / 5.32 9.26 12.05 11.11 9.71 11.90 9.90 11.63 （1）请将表格填写完整； （2）平均速度只能粗略描述物体运动的快慢．表格中，每个10 m内的平均速度不同，所以我们在求解平均速度的时候应该明确指明什么？ （3）在上面我们求出了刘易斯前10 m内的平均速度，用同样的方法，我们还可以求出他在前9 m内的平均速度，前8 m内的平均速度……前2 m内的平均速度，最初1 m内的平均速度，等等．在这些求出的速度中，哪一个能更准确地描述刘易斯在起跑时的速度？ （4）通过以上的讨论，可以发现物体在t到（t＋Δt）时间内的平均速度中，Δt取值非常非常小（Δt→0）时，运动快慢的差异可以忽略不计， 就可以认为是物体在t时刻的瞬时速度．瞬时速度可以精确描述物体运动的快慢，请把下图相关的物理量连线． 2. 瞬时速度是矢量．瞬时速度的方向就是那一时刻物体运动的方向，瞬时速度的大小叫作速率． （1）匀速直线运动是瞬时速度保持不变的运动．在匀速直线运动中，平均速度与瞬时速度________（选填“相等”或“不相等”）. （2）交警用电子检测设备检测汽车是否超速，电子检测设备测得的速度是平均速度还是瞬时速度？ 小明坐在沿直线行驶的汽车上，从甲地到乙地用时20 min，行程20 km.根据公式v＝，他计算出自己的速度为60 km/h，而途中某时刻小明发现速度计显示为70 km/h. （1）上面提到的两个速度各表示什么速度？ （2）若小明由乙地返回甲地又用了20 min，则整个过程的平均速度和平均速率各是多少？ （3）瞬时速度的大小叫作速率，但是平均速度的大小不是平均速率．什么运动情境中平均速度的大小才等于平均速率？ （4）在学过的有关速度的物理量中，属于矢量的有________________________，属于状态量的有________________________________． 检测反馈： 1. 有关瞬时速度、平均速度、平均速率，下列说法正确的是（　　） A. 平均速度是物体在一段时间内位移与所用时间的比值，方向沿运动轨迹的切线方向 B. 瞬时速度是指物体在某一位置或某一时刻的速度 C. 做匀速直线运动的物体，瞬时速度的大小不变，方向可能变化 D. 物体做变速运动时，平均速度是指物体通过的路程与所用时间的比值 2. 在某段公路上，分别有如图所示的甲、乙两块告示牌，告示牌上面数字的意思分别是（　　） A. 甲是指位移，乙是平均速率 B. 甲是指路程，乙是平均速率 C. 甲是指路程，乙是瞬时速率 D. 甲是指位移，乙是瞬时速率 （第2题） （第4题） 3. 下列四个速度中，表示平均速度的是（　　） A. 子弹出枪口的速度是800 m/s B. 汽车从甲站行驶到乙站过程中的速度是72 km/h C. 汽车速度计上指示着的速度是60 km/h D. 小球第3s末的速度是6 m/s 4. 如图所示，一个半径R＝12 m的圆，A、B、C、D是圆上的四个四等分点．某质点沿着圆弧从A到B再到C再到D，已知从A到B的时间为1 s，从B到C的时间为2 s，从C到D的时间为3 s，则质点在从A到D的整个过程中的平均速度为（　　） A. 2 m/s，方向：从A指向D B. 6 m/s，方向：从A指向D C. 3π m/s，方向：沿着A点的切线方向 D. π m/s，方向：从A指向D 5. 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违章．有一段高速公路AB全长66 km，全路段限速100 km/h，一辆汽车先通过测速点A后通过测速点B的速度分别为90 km/h和96 km/h，通过该路段的时间是30 min，根据以上信息可以确定（　　） A. 汽车通过该路段的位移为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 6. 如图所示，三个质点A、B、C均同时从长方体上的M点沿不同路径同时运动至N点，运动轨迹如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 三个质点的平均速度相同 B. 三个质点的平均速率相同 C. 三个质点的路程均大于位移 D. A、B的位移最大，C的位移最小 7. 一辆汽车沿平直的公路单向行驶，从A处行驶到B处用了60 s，A、B两地相距900 m；在B处停留30 s后沿原路返回，又用了45 s到达A、B的中点C处．问： （1）这辆汽车前60 s内的平均速度大小是多少？ （2）这辆汽车从A经过B处再到C处的过程中平均速度大小是多少？ 活动方案 活动一： 1. （1）100　100　750　2 000 （2）汽车；相同位移汽车所花时间较少． （3）飞机的位置变化最大；飞机的位置变化最快；也即运动得最快． 2. （1） 　（2）米每秒　（3）位移Δx （4）不正确；速度的大小与 有关；密度、电阻. （5）该定义使用起来不方便．因为该比值越大运动越慢，该比值越小运动越快，与我们生活常识相悖． 活动二： 1. （1） 位移x/m 30 90 时间t/s 3.88 9.00 通过每10 m的时间Δt/s 0.92 0.69 每10 m内的平均速度v/（m·s-1） 10.87 14.49 （2）必须指明是哪段时间内的平均速度． （3）位移越短时的平均速度． （4） 2. （1）相等 （2）电子检测设备拍摄了车辆经过电子设备瞬间的运动情况．因此，测得的速度是瞬时速度． 活动三： （1）60 km/h为平均速度；70 km/h为瞬时速度． （2）0; 60 km/h. （3）单方向直线运动中． （4）瞬时速度、平均速度　瞬时速度、速率 检测反馈 1. B 2. C　图甲告示牌是里程牌，表示路程，故A、D错误；图乙是限速标志，表示最大瞬时速率不能超过100 km/h，故B错误，C正确． 3. B 4. A　A、B、C、D是圆上的四个四等分点，根据几何关系得A到D的线段长度为x＝12 m，根据平均速度公式得 ＝＝ m/s＝2 m/s，方向从A指向D.故A正确． 5. D　汽车通过该路段的路程为66 km，位移大小为未知量，该车的平均速度不可求，A、B错误；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，C错误，D正确． 6. A　三个质点运动时间相同，位移相同，所以平均速度相同，故A正确；A、B与C经过的路程不相同，所以A、B与C的平均速率不相同，故B错误；C的路程和位移相等，故C错误；三个质点的初末位置相同，所以位移相同，故D错误． 7. （1）前60 s内的平均速度大小为v＝＝ m/s＝15 m/s. （2）从A到C的平均速度大小为v′＝＝ m/s≈3.33 m/s. 学科网（北京）股份有限公司 $