1.3位置变化的快慢与方向——速度（第一课时　平均速度　瞬时速度）课件-2026-2027学年高一上学期物理教科版必修第一册

该高中物理课件聚焦平均速度、瞬时速度、速率及平均速率等核心概念，通过“飞人大战”百米赛跑实例导入，复习位移和x-t图像旧知，以“位移相同如何比快慢”问题链搭建学习支架，衔接位置变化快慢的描述需求。 其亮点在于结合生活实例（汽车速度表、列车时刻表）和科学思维（比值定义、割线逼近切线），通过“绕圆一周”等案例辨析矢量标量，小结清晰对比四概念，助力学生构建运动观念，教师可高效开展概念教学与能力训练。

位置变化的快慢与方向——速度 教科版　物理　必修第一册　·　第一章　第3节　·　第一课时　平均速度　瞬时速度 第一章　描述运动的基本概念 世界上跑得最快的人，"快"到底是什么意思？ 1 复习回顾 第 2 节·位置与位移 1．位移 Δx＝x₂－x₁，末减初；正负号表示方向。位移是矢量。 2．x-t 图像：纵轴位置、横轴时间；图线不是运动轨迹。 这一节要问的是：物体位置变化得快还是慢，用什么量来描述？ 2 导入·"飞人大战" 百米赛跑是奥运会田径场上最短的直道项目，被称为"飞人大战"。 发令枪响，选手们同时起跑，运动方向相同，位移 Δx 都等于 100 m。 问　既然位移一样，凭什么定名次？"世界上跑得最快的人"，"快"是怎么比出来的？ 3 学习目标 1．理解平均速度的定义，会用定义式计算平均速度，知道它是矢量。 2．知道瞬时速度的含义，知道它是怎样从平均速度"逼近"得到的。 3．知道速率是瞬时速度的大小，区分平均速度与平均速率。 4．知道速度的常用单位及换算。 4 一、平均速度 位移与时间的比 5 怎样比"快慢" 百米赛跑中，大家位移都是 100 m，看谁所用的时间 Δt 最短，谁就最快。 把位移和所用时间放在一起比——用它们的比值，就能描述位置变化的快慢。 这个比值，就是平均速度。 6 平均速度 物体的位移 Δx 与发生这段位移所用时间 Δt 的比， 叫作这段时间内的平均速度（average velocity）。 v ＝ 平均速度是矢量，它的方向就是物体位移的方向。 7 用坐标写出来 t₁ 时刻坐标 x₁，t₂ 时刻坐标 x₂，这段时间的平均速度： v ＝ 8 速度的单位 常用单位：米每秒 m/s　　千米每时 km/h 换算：1 m/s ＝ 3.6 km/h。 　　例：36 km/h ＝ 36 ÷ 3.6 m/s ＝ 10 m/s。 "× 3.6" 由 m/s 变 km/h，"÷ 3.6" 反过来。 9 练一练·单位换算 把下列速度换算过来： （1）72 km/h ＝ ＿＿ m/s （2）15 m/s ＝ ＿＿ km/h （3）某高铁 350 km/h ＝ ＿＿ m/s 答案　（1）72 ÷ 3.6 ＝ 20 m/s。 （2）15 × 3.6 ＝ 54 km/h。 （3）350 ÷ 3.6 ≈ 97.2 m/s。 10 例·质点的平均速度 质点沿 x 轴正方向运动，t＝2 s 时位置坐标 x₁＝−4 m， t＝6 s 时位置坐标 x₂＝6 m。求这段时间内的位移和平均速度。 解　位移　Δx ＝ x₂ − x₁ ＝ 6 − (−4) ＝ 10 m，方向沿 x 轴正方向。 时间　Δt ＝ t₂ − t₁ ＝ 6 − 2 ＝ 4 s。 平均速度　v ＝ Δx ÷ Δt ＝ 10 ÷ 4 ＝ 2.5 m/s，方向沿 x 轴正方向。 11 例·读列车时刻表 某次列车时刻表（部分）：潍坊 10:47 开，蓝村 12:05 到，两站里程 341−210＝131 km。 （表中"停留 3 分钟"、各站到发时刻均已给出） 解　"3 分钟"是停留的时间间隔；"12:05"是到站的时刻——先分清时刻与时间间隔。 潍坊到蓝村的时间 Δt ＝ 12:05 − 10:47 ＝ 1 h 18 min ＝ 1.3 h。 这两站间的平均速度 v ＝ 131 km ÷ 1.3 h ≈ 100.8 km/h。 （时刻表给的是路程，只有沿直线单向行驶时才等于位移大小。） 12 平均速度·两点要交代 ① 平均速度是矢量。 　方向与这段位移的方向相同，报平均速度要带方向。 ② 平均速度对应一段确定的时间（或一段位移）。 　"平均"二字一般不能省略，还要说明是哪一段时间内的平均速度。 　不同时间段的平均速度可以不同。 13 二、瞬时速度 把时间间隔取得非常非常短 14 平均速度不够用的时候 汽车从家开到学校，平均速度是 30 km/h。 但路上有时快、有时慢，遇到红灯还会停。 问　"某一时刻"车速到底是多少？比如经过某个路口那一瞬间。这个怎么求？ 15 把 Δt 取得越来越短 v ＝ Δx ÷ Δt 求的是 Δt 这段时间内的平均速度。 如果这段时间里速度在变，它和某一时刻的速度并不相等。 所取的时间间隔 Δt 越短，这个比值就越接近那一时刻的速度。 当 Δt 非常非常短时，就可以认为它是那一时刻的速度。 16 看一看·割线逼近切线 Δt 越取越短，平均速度越来越接近 t=1 时刻的瞬时速度。 17 瞬时速度 某时刻（或经过某位置时）的速度， 称为瞬时速度（instantaneous velocity）。 瞬时速度是矢量，既有大小，也有方向。 "瞬时"二字常省略，简称速度。初速度、末速度、某时刻的速度……都指瞬时速度。 18 看一看·速度表指的是瞬时速度 汽车速度表随时在变，它显示的是此刻的瞬时速度（的大小）。 19 三、速率 瞬时速度的大小 20 速率 有些情况下，人们更关心速度的大小，不关心方向。 瞬时速度的大小，称为速率（speed）。 汽车速度表、道路限速牌，标示和限制的都是速率。 限速牌 10 km/h，指的是车速大小不超过 10 km/h。 21 平均速度 与 平均速率 平均速度 ＝ 位移 ÷ 时间　（矢量，有方向） 平均速率 ＝ 路程 ÷ 时间　（标量，只有大小） 初中说"路程与时间之比叫速度"，其实那是平均速率，粗略描述快慢、不涉及方向。 一般情况下，平均速度的大小 ≠ 平均速率。 22 例·绕圆一周 质点沿半径 R 的圆形轨道，以恒定速率运动，经 t 秒走一圈。 解　一周后初末位置重合，位移为零 → 平均速度 ＝ 0。 路程 ＝ 圆周长 ＝ 2πR → 平均速率 ＝ 2πR / t。 同一段运动，平均速度是 0，平均速率不是 0，可见两者不同。 要粗略描述位置改变的快慢，用平均速率。 23 讨论交流 教材第 15 页 问　瞬时速度的大小叫速率。那么，平均速度的大小，是不是就叫平均速率？ 明确　不是。平均速度 ＝ 位移 ÷ 时间，平均速率 ＝ 路程 ÷ 时间。 位移和路程一般不相等，所以平均速度的大小一般不等于平均速率。 只有沿直线、同一方向运动（位移大小＝路程）时，两者才相等。 24 四个概念·理清关系 平均 速度 瞬时 速度 速率 位移÷时间 （一段·矢量） 某时刻的速度 （矢量） 瞬时速度的大小 （标量） Δt→0 取大小 25 例·概念辨析 关于速度的定义式 v＝Δx ÷ Δt，下列正确的是（　　） A．匀速直线运动时，v 与 Δx 成正比、与 Δt 成反比 B．v 的大小与 Δx、Δt 都无关 C．速度大小不变的运动就是匀速直线运动 D．v₁＝2 m/s、v₂＝−3 m/s，因为 2＞−3，所以 v₁＞v₂ 解　选 B。A、B：定义式是"比值定义"，v 由 Δx ÷ Δt 求得，但不是成正比反比关系。 C：匀速直线运动要求大小、方向都不变。 D：速度是矢量，正负表方向，比大小看绝对值，应是 |v₂|＞|v₁|。 26 例·方格图上的平均速度 物体沿 A→B→C→D→E 运动， 各段用时都是 1 s，方格边长 1 m。 （1）AB 段的平均速度？ （2）为什么 AB 段平均速度 　　 与平均速率可能不同？ 27 方格图·解答 解　（1）AB 段位移大小 ＝ 两点直线距离；沿方格量出 A、B 坐标， 　　用勾股定理算出直线距离，再除以 1 s，得平均速度大小，方向由 A 指向 B。 （2）平均速度看的是位移（直线距离），平均速率看的是路程（实际走过的长度）。 　　只要这一段不是沿直线单向走，位移就小于路程，两者数值不同。 要点：平均速度对应"哪一段"，逐段算，不能拿整段的结论套某一小段。 28 自我评价·第 1 题 教材第 17 页 机车在半径为 r 的圆形环形铁道上绕行一周，用时 t。 求它绕行一周的平均速度和平均速率，哪一个能粗略描述位置改变的快慢？ 解　绕一周回到出发点，位移为零 → 平均速度 ＝ 0。 路程 ＝ 周长 ＝ 2πr → 平均速率 ＝ 2πr / t。 平均速度为零，说明不了"位置改变得快不快"， 能粗略描述位置改变快慢的是平均速率。 29 当堂检测（一） 限时 3 分钟，学案上完成 1．下列说法正确的是（　　） A．平均速度就是初、末速度的平均值　　B．平均速度等于位移与所用时间的比值 C．瞬时速度只能描述速度大小　　D．速度只描述快慢，不表示方向 2．汽车速度表显示 60 km/h，这个 60 km/h 指的是＿＿速度（填平均/瞬时）， 　　合＿＿ m/s。 1．B　A 只有匀变速才成立；C 瞬时速度也有方向；D 速度是矢量，能表方向。 2．　瞬时；≈16.7。（60÷3.6） 30 当堂检测（二） 3．一物体前一半时间的平均速度为 3 m/s，后一半时间的平均速度为 6 m/s， 　　则全程的平均速度为＿＿ m/s。 4．甲的速度 5.4 km/h，乙 2 m/s，丙 120 cm/s。三者中最大的是＿，最小的是＿。 3．4.5　设各半时间为 t：全程 v ＝ (3t＋6t) ÷ (2t) ＝ 4.5 m/s。 4．　乙最大，丙最小。（换算：甲 1.5 m/s，乙 2 m/s，丙 1.2 m/s。） 31 本课小结 平均速度 　v＝Δx ÷ Δt，矢量，方向同位移；对应一段时间，"平均"二字不能省略。 瞬时速度 　Δt→0 时的速度，某时刻的速度，矢量；常简称速度。 速率 　瞬时速度的大小，标量。 平均速率 　路程÷时间，标量；一般不等于平均速度的大小。 32 易错提醒 1．v＝Δx ÷ Δt 是比值定义式，不能说 v 与 Δx 成正比、与 Δt 成反比。 2．速度是矢量，比大小看绝对值。v₂＝−3 m/s 比 v₁＝2 m/s 的大小大。 3．平均速度对应一段时间，说的时候要指明是哪一段。 4．平均速度的大小 ≠ 平均速率（绕圆一周：平均速度 0，平均速率不为 0）。 5．速度表、限速牌指的是速率（瞬时速度的大小）。 33 课时作业 A 组　基础巩固　　全体必做 B 组　能力提升（★）　　优生班必做，普通班选做 建议用时 25 分钟。解答题写出完整过程与方向。 预习：第 3 节后半 · 速度的测量　v-t 图像。 下一课时学怎样测速度（打点计时器、光电门），以及速度随时间变化的 v-t 图像。 34 下一课时　速度的测量　v-t 图像 打点计时器 · 光电门 · 速度随时间变化的图像 35 $