1.3 位置变化快慢的描述——速度 导学案 -2026-2027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”，引导学生理解速度的矢量性及物理意义，区分平均速度与瞬时速度、速度与速率，通过生活实例衔接位移、时间等前序知识，搭建运动学概念学习支架。 资料以生活情境（如马拉松、龙舟赛）设计例题，强化物理观念，通过x-t、v-t图像分析和概念对比培养科学思维，分层练习题覆盖选择与解答，助力学生巩固应用，便于教师教学与学生自主学习。

课标要求（新课标必修一） 课标要求（新课标必修一） 1. 理解速度的物理意义，知道速度是描述物体位置变化快慢的矢量，区分速度与生活中的“快慢”。 2. 能准确区分平均速度、瞬时速度、平均速率、瞬时速率四个易混概念。 3能结合一维直线运动，判断速度的正负及其物理意义，初步建立运动矢量思维。 学习目标 （1）明确速度描述位置变化快慢，速率描述路程变化快慢，牢固建立“速度是矢量、速率是标量”的核心观念。 （2）掌握平均速度、瞬时速度的定义、区别与联系，能在具体运动情境中准确判断。 教学重点 1. 速度的矢量性：速度的定义、物理意义、正负方向含义。 2. 平均速度与瞬时速度的区别，掌握各自适用场景。 3. 速度与速率的精准区分（本节最大考点、高频易错点）。 教学难点 1. 深刻理解：平均速度大小不一定等于平均速率（往返运动、曲线运动最容易出错）。 2. 理解瞬时速度的极限思想：时间极短，平均速度近似瞬时速度。 3. 突破生活误区：学生常把“跑得多快（路程快慢）”当成“速度（位移快慢）”。 4. 复杂往返运动中，正确选取初末位置、准确计算位移求平均速度。 必修一：第一章 第三节位置变化快慢的描述——速度 基础知识梳理： 1.速度：物理学中用 位移与时间 的比值称为物体的速度，通常用字母 v 表示，也就是描述物体 运动快慢 的物理量，速度越大，表示物体运动越快，其位置变化也越快。速度是矢量，既有大小，又有方向。在国际单位制中，速度的单位是 米每秒 ，符号是 m/s ，常用单位还有千米每小时（ km/h ），厘米每秒（cm/s）等。 2.平均速度和瞬时速度 （1）平均速度：运动质点的 某一段时间内的位移和时间 的比值，叫做这段时间内的平均速度，平均速度只能 粗略 地描述运动的快慢。 （2）瞬时速度：运动物体在 某个时刻或某个位置 的速度，瞬时速度能 精确 地描述了物体运动的快慢及方向，是矢量。一般情况下所提到的速度都是指瞬时速度。 3.测量纸带的平均速度 利用公式 v=∆x/∆t 计算出纸带在这段时间内的平均速度。 4.用图像表示速度 描述速度v与时间t关系的图像，叫做速度—时间图像或 v-t图像 。 讲： 例1：关于匀速直线运动的速度，下列说法正确的是（　　） A．在匀速直线运动中，的大小可由计算，但与、无关 B．匀速直线运动中物体运动路程越大，则速度越大 C．匀速直线运动中物体运动时间越长，物体的运动速度越小 D．在匀速直线运动中，的大小与成正比，与成反比 【答案】A 【详解】在匀速直线运动中，速度是个定值，即路程与时间的比值不变，的大小可由计算，但与、无关，故A正确，BCD错误。 故选A。 【变式1-1】．下列关于速度的说法正确的是（     ） A．由可知，v与成正比，与成反比 B．速度的方向与物体运动的方向一致 C．因为2＞－3，所以2m/s＞－3m/s D．速度大小不变的运动是匀速直线运动 【答案】B 【详解】A．速度是运用比值定义的物理量，与位移和时间无关，故A错误； B．速度方向即为物体的运动方向，故B正确； C．速度是矢量，正负号仅表示方向，比较速度大小应比较绝对值，2m/s的速率小于-3m/s的速率，故C错误； D．速度大小和方向不变的运动是匀速直线运动，故D错误。 故选B。 【变式1-2】．已知a、b、c三个物体在0~10s时间内的运动规律如图所示，则在0~10s时间内，下列说法正确的是（     ） A．a、b、c三个物体的平均速度相等 B．a、b、c三个物体的平均速率相等 C．a的平均速率最大，b的平均速率小于c的平均速率 D．a的平均速率最大，b的平均速率大于c的平均速率 【答案】A 【详解】A．由图看出，三个物体在10s内的位移相同，根据平均速度知，它们的平均速度相同，故A正确； BCD．由图看出，根据位移-时间图像的斜率等于物体的速度可知，a物体先沿正方向运动，后沿负方向运动；b一直沿正方向做匀速直线运动；c一直沿正方向做加速运动，而三个物体的位移相同，则知在10s内a物体通过的路程最大，而b、c两物体通过的路程相等，根据平均速率可得，a的平均速率最大，b、c相同，故BCD错误。 故选A。 例2. 2026年北京亦庄人形机器人半程马拉松赛，“闪电”机器人凭借50分26秒的成绩夺冠，超越了人类半马世界纪录。下列说法正确的是（     ） A．50分26秒指的是冲线的时刻 B．研究“闪电”运动的路径时可视为质点 C．研究“闪电”跑步的姿势稳定性时可视为质点 D．“闪电”冲线时的瞬时速度一定超越人类的冲线速度 【答案】B 【详解】A．50分26秒指的是运动所经历的时间，不是冲线的时刻，A错误； B．研究“闪电”运动的路径时，机器人的尺寸相对于半程马拉松赛全程的路程可以忽略，它的身高、运动姿势等不影响研究结果，可视为质点，B正确； C．研究“闪电”跑步的姿势稳定性时，需要考虑四肢的比例、肢体形态等，不能视为质点，C错误； D．半程马拉松路程固定，总时间更短仅说明机器人全程的平均速率更大，无法推出冲线时刻的瞬时速度一定超越人类，D错误。 故选B。 【变式2-1】短跑运动员在100 m短跑比赛中，测得2 s末的速度是，10 s末到达终点的速度是，已知运动员始终沿一个方向运动，则该运动员全程的平均速度大小为（     ） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】该运动员全程的平均速度大小为 故选A。 【变式2-2.】一辆玩具车沿平直道路行驶，以x表示它相对于出发点的位移。图示为玩具车在0时刻到40 s这段时间的x-t图像，下面说法正确的是（     ） A．玩具车0~40秒内运动方向未发生改变 B．玩具车20~40秒内做匀减速直线运动 C．玩具车在前20秒内平均速度为1.5 m/s D．玩具车30秒末瞬时速度为15 m/s 【答案】C 【详解】A．在图像中，图线斜率的正负表示速度方向。内斜率为正，内斜率为负，运动方向发生改变，故A错误； B．内图线为斜率不变的下降直线，玩具车沿负方向做匀速直线运动，故B错误； C．前内玩具车的位移为，平均速度为==，故C正确； D．末位于的运动阶段，速度为=，速率为，故D错误。 故选C。 例3.铜仁市每年端午节前后都会举行龙舟赛。在某次训练中A、B两艘龙舟在同一方向上做直线运动，某段时间内，A、B两艘龙舟运动的图像如图所示，下列说法正确的是（     ） A．A龙舟做匀速直线运动 B．时刻，A龙舟的加速度大于B龙舟 C．时间内，A龙舟的位移等于B龙舟 D．时间内，A龙舟的平均速度小于B龙舟 【答案】D 【详解】A．A龙舟的v−t图像是倾斜直线，速度随时间均匀增大，做匀加速直线运动，不是匀速直线运动，故A错误； B．v−t图像斜率表示加速度，​时刻A龙舟图线的斜率小于B龙舟，因此A的加速度更小，故B错误； C．v−t图像与时间轴围成的面积表示位移，时间内，B龙舟图线围成的面积大于A龙舟，因此B的位移更大，故C错误； D．时间相同，A的位移小于B的位移，根据，可得A龙舟的平均速度小于B龙舟，故D正确。 故选D。 【变式3-1】广深高速总长为147km，在某路段上，分别有如图所示的甲、乙两块告示牌，告示牌上各数字的意思是（　　） 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．甲是指路程，乙是瞬时速度 D．甲是指位移，乙是瞬时速度 【答案】C 【详解】甲告示牌指路程，乙告示牌指瞬时速度。 故选C。 【变式3-2】如图所示为高速公路上“区间测速”的指示牌，小明所乘坐的汽车通过该测速区间的时间为，区间限速，汽车在该过程中经过多个弯道。下列说法正确的是（     ） A．区间测速长度“”是指位移大小 B．指示牌中的“100”是指平均速率大小为 C．指示牌中的“100”是指平均速度大小为 D．汽车在该路段一定没有出现超速行驶的情况 【答案】B 【详解】A．全长表示路程，故A错误； BC．指示牌中的“100”是指平均速率大小为，不是指平均速度大小，故B正确，C错误； D．汽车在该路段运动过程中瞬时速度大小可能存在超速违反规定速度行驶的情况，故D错误。 故选B。 【变式3-3】（多选）如图所示为一质点做直线运动的位移-时间图像，其中PQ为图线在P点处的切线。下列说法正确的有（     ） A．时间内质点的平均速度为 B．时间内质点的平均速度为 C．时刻质点的瞬时速度为 D．时刻质点的瞬时速度为 【答案】BC 【详解】AB．割线的斜率表示平均速度，可得时间内质点的平均速度为，故A错误，B正确； CD．切线PQ的斜率表示瞬时速度，可得时刻质点的瞬时速度为，故C正确，D错误。 故选BC。 练： 单选题 1．关于匀速直线运动的速度，下列说法正确的是（　　） A．在匀速直线运动中，的大小可由计算，但与、无关 B．匀速直线运动中物体运动路程越大，则速度越大 C．匀速直线运动中物体运动时间越长，物体的运动速度越小 D．在匀速直线运动中，的大小与成正比，与成反比 【答案】A 【详解】在匀速直线运动中，速度是个定值，即路程与时间的比值不变，的大小可由计算，但与、无关，故A正确，BCD错误。 故选A。 2．铜仁市每年端午节前后都会举行龙舟赛。在某次训练中A、B两艘龙舟在同一方向上做直线运动，某段时间内，A、B两艘龙舟运动的图像如图所示，下列说法正确的是（     ） A．A龙舟做匀速直线运动 B．时刻，A龙舟的加速度大于B龙舟 C．时间内，A龙舟的位移等于B龙舟 D．时间内，A龙舟的平均速度小于B龙舟 【答案】D 【详解】A．A龙舟的v−t图像是倾斜直线，速度随时间均匀增大，做匀加速直线运动，不是匀速直线运动，故A错误； B．v−t图像斜率表示加速度，​时刻A龙舟图线的斜率小于B龙舟，因此A的加速度更小，故B错误； C．v−t图像与时间轴围成的面积表示位移，时间内，B龙舟图线围成的面积大于A龙舟，因此B的位移更大，故C错误； D．时间相同，A的位移小于B的位移，根据，可得A龙舟的平均速度小于B龙舟，故D正确。 故选D。 3．2025年，世界人形机器人运动会中，北京“天工”机器人以21.50秒夺得直线百米赛跑冠军。关于“天工”机器人，下列说法正确的是（     ） A．赛跑过程中的合力始终为零 B．平均速度大小约为 C．机器人冲过终点线时的瞬时速度一定大于其全程的平均速度 D．分析机器人运动姿态时可将其视为质点 【答案】B 【详解】A．机器人在赛跑过程中，从静止启动，存在加速过程，加速度不为零，根据牛顿第二定律，可知加速过程合力不为零，故A错误； B．百米赛跑的位移，时间，根据平均速度 代入数据解得，故B正确； C．百米赛跑是变速运动，机器人的运动规律不确定，若机器人先高速运动后低速冲线，则冲线时的瞬时速度可能小于全程的平均速度，故C错误； D．分析机器人运动姿态时，需要考虑其肢体动作和形状，机器人的大小和形状不能忽略，因此不能将其视为质点，故D错误。 故选B。 4．2025年9月开通的武宜高铁，线路全长313千米，共设7座车站，设计最高速度可达350km/h。下列有关“武宜高铁”的说法正确的是（　　） A．在研究列车从汉川站出发到达荆门西站的时间时，可以把列车看成质点 B．研究列车进站时，可以把列车看成质点 C．“最高速度可达350km/h”指的是平均速度大小 D．“线路全长313千米”指的是位移大小 【答案】A 【详解】A．研究列车从汉川站到荆门西站的运行时间时，列车自身长度远小于两站间的距离，对时间计算的影响可以忽略，因此可以将列车视为质点，故A正确； B．研究列车进站时，需要考虑列车的长度、停靠位置等因素，列车的大小和形状不可忽略，不能将其看成质点，故B错误； C．“最高速度350km/h”指的是列车运行过程中能达到的瞬时速度最大值，平均速度是位移与时间的比值，二者概念不同，故C错误； D．“线路全长313千米”是高铁线路轨迹的实际长度，属于路程，位移是起点指向终点的有向线段的长度，二者不相同，故D错误。 故选A。 5．下列说法正确的是（    ） A．“地球的公转”参考系是月球 B．列车员说“火车8点42分到站”，8点42分指的是时间 C．运-20在机场滑行至停止的过程以地面为参考系，运-20是运动的 D．“复兴号”列车组列车在高铁线率先以350千米/时的速度运行，这里的速度指平均速度 【答案】C 【详解】A．地球公转是绕太阳的周期性运动，参考系为太阳，以月球为参考系无法描述该公转运动，故A错误； B．8点42分对应火车到站的瞬间，属于时刻，时间指的是时间间隔，故B错误； C．运-20滑行过程中相对地面的位置持续变化，因此以地面为参考系时运-20是运动的，故C正确； D．350千米/时是列车运行时的瞬时速度大小，平均速度为位移与对应时间的比值，二者概念不同，故D错误。 故选C。 6．2026年1月1日，贯穿天山的交通大动脉的乌尉高速开通试运营。小麦一家乘车回库尔勒探亲时发现高速测速有两种：一种是定点测速如图甲，不超过限速的10%不处罚；另一种是区间测速如图乙，区间测速有两个测速点；分别是区间的起点和终点位置，过起点和终点时各记录一个时刻，根据区间的里程和前后两次时刻，来确定在该路段是否超速。下列说法正确的是（　　） A．图乙中该路段小型车的区间限速为120m/s B．图乙中的100是指该区间大型车行驶的平均速度 C．若小型车通过该区间测速路段（区间测速长度13km）的时间为7min，则该小型车未违反区间测速的限速规定 D．若小型车某时刻瞬时速度达到35m/s，则该小型车会受到处罚 【答案】C 【详解】A．图乙中该路段小型车的区间限速为120km/h，A错误； B．图乙中的“100”是指100km/h，是指该区间大型车行驶的平均速率的最大值，B错误； C．若小型车通过该区间测速路段（区间测速长度13km）的时间为7min，则 则该小型车未违反区间测速的限速规定，C正确； D．若小型车某时刻瞬时速度达到35m/s=126km/h，没超过120km/h的百分之十，则该小型车不会受到处罚，D错误。 故选C。 解答题 7．一质点沿一边长为2m的正方形轨道运动，每秒钟匀速移动1m，初始位置在bc边的中点A，由b向c运动，如图所示，分别是边的中点，求 (1)前3秒内的平均速率； (2)前4秒内的平均速度大小； (3)前9秒内的平均速度大小。 【答案】(1)1m/s (2)0.5m/s (3)m/s 【详解】（1）由已知条件可知，前3s内路程为 则前3秒内的平均速率为 （2）4s时质点到达点，故质点前4s内的位移大小为 则前4秒内的平均速度大小为 （3）9s时质点到达点，故质点前9s内的位移大小为 则前9秒内的平均速度大小为 第 1 页 共 10 页 学科网（北京）股份有限公司 $