4.1 机械运动（第3课时） 讲义 2026-2027学年浙教版科学七年级上册

本讲义聚焦初中科学机械运动第3课时核心知识点，从速度测量方法切入，系统梳理匀速直线运动（定义、s-t图像及路程时间正比关系）、变速直线运动（加速/减速判断）、平均速度计算（总路程与总时间比），延伸至速度公式应用及s-t/v-t图像含义与转换，构建完整学习支架。 该资料以科学观念为引领，通过频闪照片、限速标志等实例助学生理解速度概念，结合s-t/v-t图像分析培养科学思维中的模型建构能力。避坑指南精准辨析易错点，实战与拓展练习融入生活问题（如斑马线过马路、追及问题），课中辅助教师教学，课后帮助学生查漏补缺，提升解决实际问题的探究实践能力。

4.1 机械运动（第3课时） 本节导航·目标清单 教材精研·内容全解 避坑指南·易错辨析 实战演练·随堂检测 巩固拓展·课后提升 本节导航·目标清单 目标导航 方法指导 · 知道测量物体运动速度的方法，理解从简单直线运动入手研究 · 理解匀速直线运动的概念，知道路程与时间成正比 · 理解变速直线运动的概念，能区分匀速和变速 · 掌握平均速度的计算方法，能用平均速度描述变速运动快慢 · 了解速度相关标识和测量速度的常见方法 · 能运用速度公式及其变形公式解决实际问题 · 理解s-t图像和v-t图像的含义，能进行简单图像转换 · 在坐标图中画出路程-时间关系图像，通过图像判断速度特点 · 相等时间内路程相等→匀速；路程增大→加速；路程减小→减速 · 匀速直线运动中，s-t图像是过原点的直线，斜率代表速度 · 平均速度=总路程÷总时间，不是速度的平均值 · 应用速度公式时，注意已知量、未知量和单位统一 · s-t图像中：点的坐标表示某时刻的位置，斜率表示速度大小 · v-t图像中：水平线表示匀速，斜线表示变速，面积表示路程 教材精研·内容全解 考点01 速度的测量 1. 速度测量的基本思路 人们研究物体的运动，就要测量物体运动的速度，如人奔跑的速度、汽车行驶的速度、高速列车运行的速度、火箭飞行的速度。测量物体运动的速度可以从简单的直线运动开始。通过记录物体在不同时刻的位置，测量出物体通过的路程和所用的时间，就可以利用速度公式计算出物体运动的速度。 测量人奔跑的速度 测量汽车行驶的速度 测量列车运行的速度 考点02 匀速直线运动 1. 路程与时间关系图像 图示记录了甲、乙两辆汽车在平直公路上的行驶情况。在坐标图中画出路程与时间关系图像，可以判断甲、乙两辆汽车在各段时间内的速度特点。横轴表示时间，纵轴表示路程，通过描点连线即可画出s-t图像。图像的形状能够直观反映物体的运动规律。 甲、乙两车在平直公路上的行驶情况记录 路程与时间关系坐标图 2. 匀速直线运动的定义 一个物体沿直线运动，如果在相等的时间内通过的路程相等，它的速度是不变的。我们把物体沿直线且速度不变的运动叫作匀速直线运动。匀速直线运动是最简单的运动，是快慢不变的直线运动。在匀速直线运动中，路程和时间成正比，即路程随时间均匀增加。 匀速直线运动——相等时间内路程相等，s-t图为直线 3. 匀速直线运动的实例 在日常生活中，如果物体在运动过程中速度几乎不变，轨迹近似为直线，通常看作匀速直线运动。例如，人随自动扶梯的运动可以看作匀速直线运动。判断方法是：看相等的时间间隔内通过的路程是否相等，如果相等则为匀速直线运动。 人随自动扶梯的运动——匀速直线运动 考点03 变速直线运动 1. 加速和减速直线运动 在相等的间隔时间内，如果物体通过的路程逐渐增大，即速度增大，这种运动叫作加速直线运动，此时路程和时间不成正比。在相等的间隔时间内，如果物体通过的路程逐渐减小，即速度减小，这种运动叫作减速直线运动。加速和减速运动都属于变速运动。 加速运动——相等时间内路程增大 减速运动——相等时间内路程减小 2. 变速直线运动的定义 物体在一条直线上运动，如果在相等的时间内通过的路程不相等，这种运动就叫作变速直线运动。苹果下落的运动就是变速直线运动的典型例子，从苹果下落的频闪照片可以看出，相等时间内苹果通过的路程越来越大，说明苹果下落的速度越来越大，做加速直线运动。 苹果下落的频闪照片——变速直线运动 考点04 平均速度 1. 平均速度的概念与计算 在许多情况下，我们不需要精确地考察每一时刻的运动，可以测量某物体通过的某段路程与所用的时间，根据速度公式求得比值，得知物体这段时间的运动快慢。这个比值就是平均速度。平均速度等于总路程与总时间之比，用公式表示为： 其中，s总表示总路程，t总表示总时间。平均速度可以粗略描述变速运动在某段时间内的整体快慢程度。 百米赛跑不同时间段速度计算——变速运动的平均速度 2. 平均速度的计算步骤 以某同学百米赛跑为例，计算不同时间段的速度步骤如下：第一步，将赛跑过程分成若干时间段（如0~3s、3~5s、5~7s等）；第二步，测量每个时间段内通过的路程；第三步，用速度公式计算每个时间段的速度，判断快慢变化情况；第四步，用总路程除以总时间计算平均速度。需要注意的是，平均速度不是各段速度的算术平均值，而是总路程与总时间的比值。 考点05 速度的标识与测量方法 1. 速度相关标识 在生活中，速度是人们比较关注的一个量。为了保障交通安全，必须对交通工具的速度进行限制。道路上的限速标志标明了不同车型在该路段允许行驶的最高速度。读懂速度相关的标识，有助于我们了解交通规则，保障出行安全。 道路上的限速标志——中型以上客车、货运车辆、危险品运输车限速 2. 测量速度的常见方法 测量物体运动速度的方法有很多。频闪照相机可以在相等的时间间隔内拍摄物体的位置，通过测量相邻位置间的距离来计算速度；电光门利用光线被遮挡的时间精确测量物体通过某一段路程的速度；雷达测速利用电磁波反射原理测量运动物体的速度，常用于交通测速；超声波测速利用超声波反射原理测量物体运动速度。汽车上的速度仪可以直接读出汽车的行驶速度，街头电子测速仪能自动测量并记录过往车辆的速度。 频闪照相机——相等时间间隔拍摄位置 电光门——精确测量通过时间 雷达测速——利用电磁波反射 超声波测速——利用超声波反射 考点06 速度的应用 1. 速度公式的变形与应用 根据速度公式，如果我们测得速度、路程、时间三个量中的任意两个量，就可以利用这个公式及其变形公式计算出第三个量。速度公式为： 变形公式一（求路程）：变形公式二（求时间）： 应用速度公式解决实际问题时，需要注意：明确已知量和未知量，统一单位，代入公式计算，最后写出完整的答语。 2. 例题——斑马线过马路问题 为了交通安全，城市中许多道路都画有斑马线，在斑马线的两侧装有红绿灯。某人过斑马线前看到绿灯亮的时间还剩7 s，斑马线区域的道路宽为15 m。如果他步行的速度为2 m/s，那么在绿灯熄灭前他能否穿过斑马线区域？解：根据题意，需要计算人在7 s内能通过的路程，再与斑马线宽度比较。由速度公式变形：因为14 m小于15 m，所以在绿灯熄灭前他不能穿过斑马线区域。答：在绿灯熄灭前他不能穿过斑马线区域。 考点07 速度图像专题 1. s-t图像的含义 s-t图像（路程-时间图像）是描述物体运动路程随时间变化关系的图像。横轴表示时间t，纵轴表示路程s。s-t图像中的含义：（1）点：图像上每一个点表示物体在某一时刻通过的路程。点的坐标（t, s）给出了该时刻的时间值和路程值。（2）线与斜率：图像中线的倾斜程度（斜率）表示速度的大小。斜率越大，速度越大；斜率为零（水平线），速度为零（静止）；斜率不变（直线），速度不变（匀速）。过原点的直线表示匀速直线运动，直线的斜率等于速度。 s-t图像——点表示状态，斜率表示速度 2. v-t图像的含义 v-t图像（速度-时间图像）是描述物体运动速度随时间变化关系的图像。横轴表示时间t，纵轴表示速度v。v-t图像中的含义：（1）点：图像上每一个点表示物体在某一时刻的速度。点的坐标（t, v）给出了该时刻的时间值和速度值。（2）线与斜率：图像中线的倾斜程度（斜率）表示速度变化的快慢。水平线表示速度不变（匀速运动）；向上倾斜的直线表示速度增大（加速运动）；向下倾斜的直线表示速度减小（减速运动）。（3）面积：v-t图像中图线与时间轴围成的面积表示物体在该段时间内通过的路程。这是v-t图像区别于s-t图像的重要特征。 v-t图像——点表示速度，斜率表示加速，面积表示路程 3. s-t图像与v-t图像的转换 s-t图像和v-t图像可以相互转换。转换的关键是理解两种图像中速度的表达方式：s-t图像中速度等于图线的斜率，v-t图像中速度直接由纵坐标读出。转换方法：从s-t图像转换为v-t图像时，先在s-t图像上取若干时间段，计算每段的斜率（即速度），再在v-t图像上对应的时间段标出该速度值，连线即得v-t图像。匀速直线运动的s-t图像是过原点的直线，对应的v-t图像是一条水平线。 s-t图像与v-t图像转换示例 图像转换对照——匀速运动的s-t图与v-t图 避坑指南·易错辨析 【温馨提示】 1. 匀速直线运动的判断依据是「相等的时间内通过的路程相等」，不是「路程相等」或「时间相等」。必须同时满足沿直线运动和速度不变两个条件。 2. 匀速直线运动中，路程和时间成正比，s-t图像是过原点的直线。但s-t图像是直线不一定是匀速直线运动——过原点的直线才是。 3. 变速直线运动中，相等时间内通过的路程不相等。加速运动路程增大，减速运动路程减小，但运动路线仍然是直线。 4. 平均速度等于总路程除以总时间，不是各段速度的平均值。例如前半段速度为3 m/s、后半段速度为5 m/s时，平均速度一般不等于速度的平均值4 m/s，而要用总路程除以总时间。 5. 计算平均速度时，必须用总路程除以总时间，不能把各段速度相加再除以段数。 6. s-t图像中斜率表示速度，斜率越大速度越大；v-t图像中纵坐标表示速度，图线与时间轴围成的面积表示路程，两者不要混淆。 7. v-t图像中的水平线表示匀速运动（速度不变），不是静止；s-t图像中的水平线才表示静止（路程不变）。 8. 应用速度公式解题时，必须统一单位。如果速度用m/s，路程用m，时间用s；如果速度用km/h，路程用km，时间用h。 实战演练·随堂检测 【实战演练】 1. 下列关于匀速直线运动的说法中，正确的是（ ） A. 物体沿直线运动，只要路程相等就是匀速直线运动 B. 物体沿直线运动，在相等的时间内通过的路程相等，就是匀速直线运动 C. 速度越大的物体，越接近匀速直线运动 D. 只有静止的物体才能做匀速直线运动 2. 某物体的s-t图像是一条过原点的直线，该物体的运动情况是（ ） A. 做匀速直线运动 B. 做变速直线运动 C. 静止不动 D. 无法判断 3. 关于平均速度，下列说法正确的是（ ） A. 平均速度就是速度的平均值 B. 平均速度等于总路程除以总时间 C. 平均速度等于最大速度与最小速度的平均 D. 平均速度可以精确描述物体每时刻的运动快慢 4. 物体沿直线运动，如果在相等的时间内通过的路程______，这种运动叫作匀速直线运动；如果在相等的时间内通过的路程______，这种运动叫作变速直线运动。在匀速直线运动中，路程和时间成______比。 答：________________________________ 答：________________________________ 答：________________________________ 5. 一辆汽车在高速公路上以108 km/h的速度匀速行驶，求该汽车在5 min内通过的路程是多少米？ 6. 在v-t图像中，图线与时间轴围成的面积表示（ ） A. 物体的速度 B. 物体的初始位置 C. 物体通过的路程 D. 物体运动的时间 巩固拓展·课后提升 7. 某同学骑自行车上学，前半段路程以速度3 m/s匀速行驶，后半段路程以速度5 m/s匀速行驶。若全程路程为600 m，求该同学全程的平均速度。 8. 一条斑马线区域道路宽为20 m，绿灯亮的时间还剩8 s。某人以2.5 m/s的步行速度过马路，他能否在绿灯熄灭前穿过斑马线区域？如果能，还剩多少时间？ 9. 甲、乙两车从同一地点出发沿同一直线匀速行驶。甲车速度为20 m/s，乙车速度为15 m/s。甲车比乙车晚出发10 s，求甲车出发后经过多长时间能追上乙车？ 参考答案 1. B 解析：匀速直线运动必须同时满足两个条件：沿直线运动、在相等的时间内通过的路程相等（速度不变）。B选项正确。 2. A 解析：s-t图像是过原点的直线，说明路程与时间成正比，速度不变，是匀速直线运动。 3. B 解析：平均速度等于总路程除以总时间，不是速度的平均值。平均速度只能粗略描述一段时间的整体快慢，不能精确描述每时刻的快慢。 4. 相等；不相等；正 5. 9000 m ，，。 6. C 解析：v-t图像中，图线与时间轴围成的面积等于速度乘以时间，即路程。 7. 3.75 m/s 8. 恰好穿过，剩余0 s ，正好等于路宽20 m，所以恰好在绿灯熄灭时穿过。 9. 30 s 设甲出发后t秒追上乙：，解得。 学科网（北京）股份有限公司 $