1.3 位置变化快慢的描述-速度 讲义及典型例题 -2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册

1.3《位置变化快慢的描述-速度》讲义及典型例题

一、速度

1.定义：物理学中用位移与发生这段位移所用时间之比。

2.表达式:（是比值定义式，不是决定式）

3.单位: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)。

1m/s=3.6km/h.

4.矢量性:矢量，方向与物体在时间内的位移的方向相同。

5.物理意义:描述物体运动的快慢和方向。

二、平均速度和瞬时速度

1.平均速度

（1）概念：物体在某段时间内的位移与发生这段位移所用时间的比值。

（2）公式：

（3）物理意义：描述物体在一段时间内运动的平均快慢程度及方向，能粗略地描述物体运动的快慢。

（4）矢量性：矢量，方向与时间内发生的位移的方向相同。

2.瞬时速度

（1）概念：运动物体在某一时刻或某一位置的速度。

（2）物理意义：可以精确地描述物体运动的快慢。瞬时速

度的大小通常叫作瞬时速率。

（3）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相等。

三、测量纸带的平均速度和瞬时速度

1.测量平均速度：测出纸带上两点之间的位移和所用的时间，就可以根据算出平均速度。

2.测量瞬时速度：用求出的平均速度可以粗略代表范围内某点的瞬时速度，并且越小、越短，平均速度越接近于某点的瞬时速度。如下图所示

根据量出的A、D间的距离和时间间隔可以算出A、D间的平均速度。用这个速度可以近似地表示纸带在B点时的瞬时速度，如果再小些（如A、C之间），用平均速度代表B点的瞬时速度会更精确一些。

四、用光电门测量物体的速度

1.硬件组成：光电门呈U形，一侧是红外线发射管，另一侧是光电接收管，中间形成一束红外光路；外接数字计时器（传感器）。小车上固定挡光片，挡光片宽度为d。

2.计时逻辑：无物体时，红外线直达接收管，电路维持常态，计时器不启动；挡光片前沿切断光路 → 计时器开始计时；挡光片后沿离开、光路重新连通 → 计时器停止计时；

仪器直接读出挡光持续时间。

3.测速核心公式：挡光片通过光电门的平均速度：

4.极限思想：挡光片宽度d很小、极短时，平均速度近似等于滑块经过光电门位置的瞬时速度。

五、速度-时间图像

1.速度-时间图像（v-t图像）的建立：用横轴表示时间，纵轴表示速度，建立直角坐标系。根据测量的数据在坐标系中描点，然后用一条平滑曲线把这些点连接起来，即得到v-t图像。

2. v-t图像的意义：v-t图像非常直观地反映了速度随时间变化的情况，图像上的点的纵坐标反映该时刻的瞬时速度。