第一章 3 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（人教版 提高A版）

3　位置变化快慢的描述——速度

第1课时　速度

[学习目标]　1.掌握速度的物理意义和定义，理解其矢量性(重点)。2.理解平均速度，能区分平均速度和平均速率并会进行相关计算(重难点)。3.理解瞬时速度，知道瞬时速度与平均速度的区别与联系，初步体会极限思想在研究物理问题中的应用和意义(重难点)。4.能利用x-t图像判断速度的大小和方向，进一步理解x-t图像相交即相遇(重点)。

一、速度

阅读下面的表格，完成相关问题。

 

(1)将位移分别填入表中。

(2)人、自行车、汽车，谁的位置变化快？为什么？

答案　(1)50　80　80　(2)汽车位置变化快，因为单位时间内汽车的位移大。

1.对速度概念的理解

(1)物理意义：表示物体运动的快慢。

(2)定义：位移与发生这段位移所用时间之比。

(3)定义式：v=。

(4)单位：国际单位制中速度的单位是米每秒，符号是m/s或m·s-1。常用单位：千米每时(km/h或km·h-1)、厘米每秒(cm/s或cm·s-1)等。1 m/s=3.6 km/h。

2.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Δx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，正号表示与规定的正方向相同，负号表示与规定的正方向相反。

1.某同学根据v=得出“速度与位移成正比、与时间成反比”的结论正确吗？为什么？你还学过哪些物理量是用比值法定义的？

答案　不正确。v=是速度的定义式，用比值法定义的物理量，其大小与Δx及Δt无关，比如匀速直线运动中v不变。ρ=、R=。

2.甲、乙两质点在同一直线上做匀速运动，取向右为正方向，甲的速度为2 m/s，乙的速度为-4 m/s，“因为+2>-4，所以甲的速度大于乙的速度”，这种说法正确吗？为什么？

答案　不正确。因为速度是矢量，其正、负号仅表示质点的运动方向，只能用数值来比较大小。

1.比值定义法：用两个基本的物理量的“比”来定义一个新的物理量的方法。如速度、压强、密度等。

比值定义法的特点：比值定义法定义的物理量往往不随定义所用的物理量的大小、有无而改变。

2.速度是矢量，正、负号仅代表方向，不能用来比较大小。

二、平均速度和瞬时速度

1.平均速度

(1)物理意义：描述物体在时间Δt内运动的平均快慢程度及方向。

说明：粗略地描述物体位置变化的快慢，与物体运动的路径无关。

(2)表达式：v=。

(3)方向：与这段时间内的位移方向相同。

2.瞬时速度

(1)定义：在表达式v=中，当Δt非常非常小时，运动快慢的差异可以忽略不计，此时，我们就把叫作物体在时刻t的瞬时速度(极限思想)。

(2)方向：物体在该时刻的运动方向。

(3)物理意义：是精确地描述物体运动快慢和方向的物理量。

3.在匀速直线运动中平均速度与瞬时速度相等。

4.速率：瞬时速度的大小叫速率。

5.平均速率：=(Δs为路程)。

小明坐在沿直线行驶的汽车上，从甲地到乙地用时20 min，行程20 km。根据公式v=，他计算出自己的速度为60 km/h，而途中某时刻小明发现速度计显示为70 km/h。

上面提到的两个速度分别表示什么？

答案　60 km/h表示平均速度　70 km/h表示速率

(1)物体的平均速度为零，则物体一定处于静止状态。(　×　)

(2)在v=中，Δt越短，平均速度越接近某点的瞬时速度。(　√　)

(3)只有瞬时速度才可以精确描述变速运动。(　√　)

(4)瞬时速度的方向与位移的方向相同。(　×　)

例1　(2024·宁波市高一月考)关于速度，下列说法中正确的是(　　)

A.汽车速度计上显示70 km/h，指的是汽车一段行程中的平均速度

B.某高速公路上的限速为120 km/h，指的是平均速度

C.子弹以900 m/s的速度从枪口射出，指的是瞬时速度

D.火车从杭州到北京的速度约为120 km/h，指的是瞬时速度

答案　C

解析　汽车速度计上显示的速度是指汽车在某一时刻或者某一位置的速度大小，即为瞬时速度的大小，故A错误；某高速公路上的限速指的是限制的瞬时速度，故B错误；子弹射出枪口的速度，与枪口这一位置相对应，所以是瞬时速度，故C正确；火车从杭州到北京的速度与过程相对应，所以是平均速率，故D错误。

1.平均速度对应位移和时间。

2.瞬时速度对应位置和时刻。

例2　(多选)(2024·福州市高一期中)如图所示，用光电计时装置可以测出气垫导轨上滑块的瞬时速度。已知固定在滑块上的遮光条的宽度为Δx=3.0 cm，遮光条经过光电门的遮光时间为Δt=0.11 s，用近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度。则下列说法正确的是(　　)

A.滑块经过光电门位置时的速度大小为0.27 m/s

B.滑块经过光电门位置时的速度大小为27 m/s