第1章 第3节 第1课时 速度（配套教参Word）-【步步高】2025-2026学年高一物理必修第一册学习笔记（鲁科版）

第3节　速度

第1课时　速度

[学习目标]　1.通过对比理解平均速度和瞬时速度的含义，知道它们的区别和联系(重点)。2.能区分瞬时速度、瞬时速率、平均速度和平均速率(重难点)。3.理解比值定义法定义物理概念的方法。4.体会处理问题的极限方法。

一、平均速度

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)往往是不同的，阅读表格，试分别比较A和B、B和C、A和C运动的快慢。

 

答案　B比A运动得快，因为同样大小的位移，B所用时间少；C比B运动得快，因为运动时间相同，C的位移大；C比A运动得快，因为单位时间内C的位移大。

1.平均速度的意义：大致描述一段时间(位移)内物体运动的快慢和方向。

2.定义：物体运动的位移与所用时间之比，称为这段位移(这段时间)内的平均速度。

3.公式：=。

4.单位：平均速度的单位是米/秒，符号为m/s或m·s-1，1 m/s=3.6 km/h。

5.速度的矢量性

(1)速度既有大小，又有方向，是矢量(选填“标量”或“矢量”)，方向与位移的方向相同。

(2)在一维坐标系中，速度方向可用带正、负号的数值表示，正号表示速度方向与规定的正方向相同，负号速度方向表示与规定的正方向相反。

如图所示，有两辆车从同一地点出发，一辆向东开，一辆向南开，10 s内的位移大小均为200 m，你认为两辆车的运动情况相同吗？平均速度相同吗？

答案　运动方向不同，所以运动情况不相同，平均速度不相同。

(1)两物体的速度分别是v1=2 m/s，v2=-3 m/s，则速度的大小关系为v1>v2。(　×　)

(2)物体的平均速度为零，则物体一定处于静止状态。(　×　)

(3)由=可以得出与s成正比。(　×　)

(4)平均速度不是速度的平均值。(　√　)

例1　如图所示为高速摄像机拍摄的子弹穿过扑克牌的照片，已知子弹穿过扑克牌的时间大约为6.25×10-5 s，扑克牌的宽度约为5 cm，子弹的长度约为1.5 cm，试估算子弹穿过扑克牌的平均速度大小为(　　)

A.10 m/s B.100 m/s

C.1 000 m/s D.10 000 m/s

答案　C

解析　由于扑克牌的宽度约为5 cm，子弹的长度约为1.5 cm，子弹穿过扑克牌所通过的位移s=5 cm+1.5 cm=6.5 cm，所以子弹穿过扑克牌的平均速度==≈1 000 m/s，故选项C正确。

例2　(来自教材)一辆摩托车沿平直公路做直线运动，前半段位移的平均速度大小为20 m/s，后半段位移的平均速度大小为30 m/s。求摩托车全程的平均速度大小。

答案　24 m/s

解析　设全程位移为s

则前半段位移用时t1=

后半段位移用时t2=

全程的平均速度大小==24 m/s。

二、瞬时速度

在2021年举办的东京奥运会男子百米半决赛比赛中，苏炳添以9秒83的成绩创造亚洲新纪录，也成为首位闯入奥运会男子百米决赛的中国运动员。假设他在50 m处的速度为9.9 m/s，到达终点的速度为10.5 m/s，他全程中的速度约为10.17 m/s。上面情景中所出现的三个速度意义一样吗？

答案　不一样。

9.9 m/s、10.5 m/s是运动员在某一位置的速度。

10.17 m/s是运动员在100 m位移内的平均速度大小。

1.瞬时速度的意义：准确描述物体在某位置(时刻)运动的快慢。

2.定义：物体在某位置(时刻)的速度，称为瞬时速度。

3.方向：瞬时速度是矢量，其方向与运动方向相同。

4.瞬时速率：瞬时速度的大小，简称速率。

5.当位移足够小(时间足够短)时，物体的速度变化很小，可近似认为物体在这段位移(时间)内是匀速的，对应的平均速度近似视为经过这小段位移中某点的瞬时速度。

如图所示，在寓言“龟兔赛跑”中，乌龟先到达终点。你认为乌龟和兔子谁跑得更快？请作出解释。若兔子跑过某位置时的瞬时速度为6 m/s，能否说兔子每1 s都跑了6 m，或者能否说每跑6 m都用了1 s的时间？其含义是什么？

答案　因乌龟和兔子同时从同一位置出发，乌龟比兔子先到达终点，则乌龟用时较短，由平均速度公式=得，乌龟比兔子跑得更快；不能说兔子每1 s都跑了6 m，也不能说每跑6 m都用了1 s时间，因为瞬时速度是物体在某位置或某时刻的速度，并不能代表某段时间或某段位移的速度大小。

(1)在v=中，时间越短，平均速度越接近某点的瞬时速度。(　√　)

(2)瞬时速度的方向与位移的方向相同。(　×　)