1.3位置变化快慢的描述——速度 课件-2025-2026学年高一上学期物理人教版必修第一册

该高中物理课件围绕“速度”展开，涵盖定义、矢量性、平均速度、瞬时速度及速率等核心知识。通过龟兔赛跑故事导入，结合比较运动快慢的讨论，搭建从生活经验到物理概念的学习支架。 其亮点在于运用比值定义法和极限思想（科学思维），结合打点计时器实验（科学探究），通过博尔特赛跑等实例帮助学生建立运动观念（物理观念）。小结结构化梳理核心概念与思想，助力学生深化理解，也为教师提供清晰教学思路。

1.3 位置变化快慢的描述 —— 速度 人教版高中物理 · 必修第一册 引入新课 龟兔赛跑的故事中，是兔子跑得快还是乌龟跑得快？ 为什么最终是乌龟赢得了比赛？ 思考与讨论：如何比较运动快慢？ 相同时间，比较位移 示例：体育课上，老师计时1分钟，看谁跑得远。 相同位移，比较时间 示例：运动会百米赛跑，最先冲线（用时少）者获胜。 问题： 如果两个物体运动的位移和时间都不相同，我们该怎么比较它们的快慢呢？ 一、速度 定义：位移与发生这段位移所用时间的比值。 定义式： （比值定义法） 物理意义：用于定量描述物体位置变化快慢的物理量。 单位：国际单位制：米/秒 (m/s) 常用单位: 千米/小时(km/h)、厘米/秒(cm/s) 换算关系：1 m/s = 3.6 km/h 速度的矢量性 1.速度的方向： 速度的方向，就是物体实际运动的方向。 它与物体发生位移（Δx）过程中的位移方向完全相同。 2.方向的意义： 两车速度大小均为20 m/s，一车向东，一车向西。问：它们的速度相同吗？ 结论：不相同。因为速度是矢量，二者方向相反。 3.矢量大小比较规则 比较速度快慢时，只看其绝对值大小，忽略正负号。 正负号仅表示运动方向（如+代表东，-代表西）。 例：v1=5 m/s，v2=-8 m/s v2速度更大 二、平均速度 定义：在某段时间内的位移与这段时间的比值，叫做这段时间内 的平均速度。 定义式： 物理意义：粗略地描述物体在一段时间内运动的平均快慢程度。 方向：与该段时间内位移方向相同。 二、平均速度 说明： 1. 平均速度必须指明是“哪段时间”或“哪段位移”内的。 2.平均速度与速度的平均值不同。 3.必须用位移除以时间，而不是路程！ 【例1】某同学绕400米操场跑一圈，用时100秒。求平均速度？ 分析：位移 Δx = 0 (起点即终点)，时间 Δt = 100s = 结论：平均速度为0，但平均速率为 4 m/s。 这体现了速度与速率的区别。 【例2】在2008年北京奥运会中，牙买加选手博尔特在男子100m和200m决赛中分别以9.69 s和19.30s的成绩破两项世界纪录，获得两枚金牌．则他在100 m决赛中的平均速度约为________m/s，在200 m决赛中的平均速率约为________ m/s。(结果均保留四位有效数字) 【答案】10.32    10.36    【解析】 （1）100 m决赛中的平均速度为 （2）在200 m决赛中的平均速率为 汽车速度计的指针在不断变化，它显示的是汽车在此时此刻的速度大小。 如何理解？ —— 极限思想 瞬时速度可看作时间间隔 Δt 趋近于零时的平均速度。当时间间隔取的越短，该段平均速度就越接近此刻的瞬时速度。 三、瞬时速度 定义：运动物体在某一时刻（或某一位置）的速度。 公式： 极限思想 物理意义：精确地描述物体在某一瞬间运动的快慢和方向。 方向：该时刻物体的运动方向。 【例3】以下关于速度概念的说法正确的是（   ） A．子弹以900m/s的速度从枪口射出，指的是平均速度 B．汽车在乡村公路上的行驶速度约为30km/h，指的是平均速度 C．某城区道路汽车的限速为40km/h，指的是平均速度 D．比较汽车和动车从宜昌开往武汉的行驶快慢，应比较它们的瞬时速度 【答案】B 四、平均速率和速率 生活中的“速度”往往是“速率” 比如：汽车速度表显示的数值（如60 km/h）只反映了运动的快慢，不包含方向。 平均速率： 定义：物体在某一段时间内通过的路程与所用时间的比值。 定义式： 标量：只有大小，没有方向。 速率： 定义：瞬时速度的大小通常叫做速率。 标量：只有大小，没有方向。 说明：速率与平均速率没有必然联系。 实验探究：用打点计时器测速度 电磁打点计时器 / 电火花计时器 纸带 、 刻度尺、学生电源 、 复写纸(等) 实验器材 实验原理 打点计时器每隔固定时间（如 0.02s）打一个点，记录了物体运动的时间与位移信息。 ▶ 平均速度：测出两点间位移 Δx 和对应的时间间隔 Δt，利用公式计算。 ▶ 瞬时速度：用包含该点的极短时间内的平均速度来近似代表瞬时速度。所取的时间间隔越短，近似程度越高。 随堂练习 1.下面描述的几个速度中，属于平均速度的是( 　) A、子弹以790 m/s的速度击中目标 B、信号沿动物神经传播的速度大约为10 m/s C、汽车上速度计的示数为80 km/h D、足球以20 m/s的速度飞入球门 B 解析：790 m/s是击中目标时刻的瞬时速度；信号沿动物神经传播是在一个过程内的平均速度；汽车速度计上显示的是瞬时速度；足球飞入球门的速度是瞬时速度。 2.一质点沿直线ox方向做变速运动，它离开O点的距离x随时间变化的关系为x=5+2t3(ｍ)，它的速度随时间t变化的关系为v=6t２（m/s）,该质点在t=0到t=2s间的平均速度和t=2s到t=3s间的平均速度的大小分别为（ ） A.12 m/s,39 m/s B.8 m/s,38 m/s C.12 m/s,19.5 m/s D.8 m/s,13 m/s   答案: B 3.如图所示，打点计时器所用电源的频率为50Hz，某次实验中得到的一条纸带，及毫米刻度尺测量情况如图所示，纸带在A、C间的平均速度_________m/s，在A、D间的平均速度为_________m/s，B点的瞬时速度更接近于___________m/s 。 答案：0.35，0.42，0.35 小结： 01 / 一个核心概念 速度 描述物体位置变化快慢的物理量，是矢量，既有大小又有方向。 02 / 两个重要分类 • 平均速度：对应“一段时间”的过程量。 • 瞬时速度：Δt趋近于0时的平均速度，对应“一个时刻”的状态量。 03 / 一个关键区别 速度 (矢量) 、速率 (标量) 区别在于“方向”。速率仅表示速度的大小，不包含方向信息。 04 / 一种重要物理思想 极限思想 当测量时间无限缩短时，“平均速度”就过渡到了“瞬时速度”。这是用已知的“平均”来逼近未知的“瞬时”。 1.7.2013 好了，我们来总结一下本节课的核心知识点。我们学习了速度这个核心概念，掌握了平均速度和瞬时速度的区别与联系，理清了速度和速率的不同。同时，我们还学会了如何从x-t图像和v-t图像中获取信息，并理解了极限思想的应用。 ‹#› 谢谢观看！ $