1.3 第1课时 速度(Word学生用书)-【学霸笔记·同步精讲】2026-2027学年高中物理必修第一册(人教版)
2026-08-25
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教辅
摘要:
该高中物理导学案围绕“速度”展开,涵盖速度的概念、矢量性,平均速度与瞬时速度的区别及联系。以100米比赛情境导入,通过问题引导学生思考位置变化快慢的描述,结合教材阅读填空、表格数据分析,搭建从具体现象到抽象概念的学习支架,衔接位移等前序知识。
资料注重物理观念建构与科学思维培养,通过易错辨析强化速度矢量性理解,结合瞬时速度建构渗透极限方法,例题设计联系生活实际,分层练习与x-t图像分析助力学生掌握科学推理,帮助学生深化物理观念,提升解决实际问题的能力。
内容正文:
第1课时 速度
1.理解速度的概念,领会其矢量性,知道速度的大小和方向。(物理观念)
2.了解平均速度与瞬时速度的区别与联系。(物理观念)
3.结合瞬时速度概念的建构,体会研究物理问题的极限方法和抽象思维的方法。(科学思维)
知识点一 速度
在100 m比赛过程中,运动员同时出发,经过长短相同的路径,不同时刻到达终点。这段时间内运动员们位置变化的快慢相同吗,我们应该用哪个物理量来描述这种不同?
(阅读教材P21,完成下列填空)
1.定义: 与发生这段位移所用 之比。
2.定义式:v= 。
3.单位:在国际单位制中,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)等。
4.方向:速度既有大小,又有方向,是 。速度v的方向与时间Δt内的位移Δx的方向 。
1.速度就是单位时间内通过的路程。( )
2.通过的位移越大,则物体的速度越大。( )
3.物体运动得越快,速度越大。( )
阅读下面的表格,完成相关问题。
位移/m
经过时间/s
速度/m·s-1
人在平直道路上跑步
50
10
自行车沿平直道路行驶
80
10
汽车沿平直道路行驶
80
5
(1)将速度分别填入表中。
(2)人、自行车、汽车,谁的位置变化快?为什么?
(3)根据速度的定义式v=,思考一下v是不是与位移成正比、与时间成反比?
定义式v=的理解
1.Δx是物体运动的位移,不是路程。
2.不能认为v与位移成正比、与时间成反比。
3.速度既有大小,又有方向,是矢量。
角度1 速度的理解
〔多选〕对速度的定义式v=,以下叙述正确的是( )
A.速度定义式适用于任何运动
B.速度v的大小与运动的位移Δx和时间Δt都无关
C.物体做匀速直线运动时,速度v与运动的位移Δx成正比,与运动的时间Δt成反比
D.速度是表示物体运动快慢及方向的物理量
尝试解答
角度2 速度的计算
(2026·浙江宁波高一期中)某人在室内以窗户为背景摄影时,恰好把窗外从高处落下的一颗小石子拍摄在照片中,已知本次摄影的曝光时间是0.01 s。测得照片中石子运动的长度为1.2 cm,经测量发现,实际长度为1 m的窗框在照片中的长度为5 cm,则石子运动的速度大约是( )
A.5 m/s
B.15 m/s
C.25 m/s
D.35 m/s
尝试解答
〔多选〕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,则可知( )
A.乙的速度大于甲的速度
B.甲的速度大于乙的速度
C.这里正、负号的物理意义是表示质点的运动方向
D.若甲、乙两质点在同一直线上同时由同一点出发,则10 s后甲、乙相距60 m
知识点二 平均速度和瞬时速度
第十五届全国运动会田径项目女子100米决赛中,一名运动员以11秒10的成绩第一个撞线。该运动员在100 m内的平均速度大小大约是多少?能否用这个速度精确描述其在100 m内的运动情况?
(阅读教材P21—P22,完成下列填空)
1.平均速度
(1)物理意义:描述物体在 内运动的平均快慢程度及方向。
(2)定义式:v=。
(3)矢量性:平均速度是矢量,其方向与 方向相同。
2.瞬时速度
(1)物理意义:描述物体在 运动的快慢及方向。
(2)矢量性:瞬时速度是矢量,其方向与物体的 方向相同。
(3)瞬时速度是Δt→0时平均速度的极限值。
3.速率: 的大小。
4.匀速直线运动:是指 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。
1.物体的平均速度为零,则物体一定处于静止状态。( )
2.时间越短,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的快慢。 ( )
4.瞬时速度的方向与位移的方向相同。 ( )
角度1 平均速度和瞬时速度的区别
〔多选〕关于平均速度和瞬时速度,下列说法正确的是( )
A.匀速直线运动的平均速度等于瞬时速度
B.只有瞬时速度可以精确描述运动的快慢
C.瞬时速度和平均速度都可以精确描述运动的快慢
D.平均速度=,当Δt充分小时,该式可表示t时刻的瞬时速度
尝试解答
易错警示
1.平均速度对应位移和时间。
2.瞬时速度对应位置和时刻。
3.在匀速直线运动中,平均速度和瞬时速度相等。
角度2 平均速度和平均速率的计算
(8分)(2026·贵州遵义高一月考)在一次登山活动中,某登山运动员用100 min由宿营地X爬到山顶Y。在山道上通过的路程是2 400 m,相对于X升高了1 200 m①;如图所示,求:
(1)登山运动员由X运动到Y总的位移;
(2)登山运动员爬山的平均速度②;
(3)登山运动员爬山的平均速率③。
【教你审题】
信息提取
信息加工
①
登山运动员由X运动到Y总的位移是从初位置到末位置的有向线段
②
平均速度是位移与时间的比值
③
平均速率等于路程与时间的比值
尝试解答
方法技巧
平均速度与平均速率的区别与联系
项目
平均速度
平均速率
区
别
定义
平均速度=
平均速率=
标矢性
矢量,有方向
标量,无方向
联系
(1)都粗略地表示物体运动的快慢;
(2)平均速度的大小一般小于平均速率。只有在单向直线运动中,平均速度的大小才等于平均速率,但此时也不能说平均速度就是平均速率
(2026·江苏苏州高一月考)如图所示是三个质点A、B、C的运动轨迹,三个质点同时从N点出发,又同时到达M点,则下列说法正确的是( )
A.从N到M的过程中,A的平均速率最大
B.三质点从N到M的平均速率相同
C.三质点从N到M的过程中,A的平均速度最大
D.到达M点时A的瞬时速率最大
角度3 从x-t图像看速度
(2026·山东济南高一期中)一质点沿直线运动,位移—时间图像如图所示。关于质点的运动情况,下列说法中正确的是( )
A.2 s末质点的速度为零,此时质点改变了运动方向
B.4 s末质点的位移为零,该时刻质点的速度为0.2 m/s
C.质点做匀速直线运动,速度大小为0.1 m/s,方向与规定的正方向相同
D.质点在4 s时间内位移的大小为0.4 m,位移的方向与规定的正方向相反
尝试解答
规律总结
从x-t图像看速度
(1)x-t图像为直线时,斜率表示物体的速度,斜率的绝对值表示速度的大小,斜率的正、负表示物体的运动方向。
(2)x-t图像为曲线时,表示物体做变速运动。某时刻的瞬时速度等于该时刻图线上对应点的切线的斜率。
完成课后作业 第一章 3. 第1课时
答案
第1课时 速度
知识点一
情境导入
提示:不同 速度
自主学习
1.位移 时间 2. 4.矢量 相同
易错辨析
1.× 2.× 3.√
课堂互动
探究
提示:(1)5 8 16
(2)汽车位置变化快,因为汽车的速度最大。
(3)不是。
【例1】 ABD 速度的定义式适用于任何运动,A正确;速度v的大小与位移Δx和时间Δt都无关,B正确,C错误;速度是表示物体运动快慢及方向的物理量,D正确。
【例2】 C 设在曝光时间0.01秒内,石子实际下落的距离为L,由题意得=,解得L=0.24 m,由于曝光时间非常短,石子运动的速度为v==24 m/s,接近于25 m/s,故选C。
即学即练
ACD 速度是矢量,其正、负号表示质点的运动方向,比较速度大小只比较其绝对值,故A、C正确,B错误;若甲、乙两质点在同一直线上同时由同一点出发,向相反方向运动,则10 s内甲运动了20 m,乙运动了40 m,故10 s后甲、乙相距60 m,D正确。
知识点二
情境导入
提示:9.0 m/s 不能
自主学习
1.(1)某一段时间 (3)位移 2.(1)某时刻 (2)运动
3.瞬时速度 4.瞬时速度
易错辨析
1.× 2.√ 3.√ 4.×
课堂互动
【例3】 ABD 匀速直线运动任意时刻速度都相等,平均速度等于瞬时速度,故A正确;瞬时速度对应某一时刻或某一位置的速度,可以精确描述运动的快慢,平均速度只能粗略地描述运动的快慢,故B正确,C错误;平均速度=,当Δt非常非常小时,Δt可认为是一个时间点,此时平均速度可代表t时刻的瞬时速度,故D正确。
【例4】 (1)2 000 m 方向:由X指向Y
(2)0.33 m/s 方向:由X指向Y (3)0.4 m/s
规范解答:(1)位移等于初、末位置的距离,总位移为x= m=2 000 m,(2分)
方向:由X指向Y。(1分)
(2)平均速度== m/s=0.33 m/s,(2分)
方向:由X指向Y。(1分)
(3)平均速率'== m/s=0.4 m/s。(2分)
即学即练
A 从N到M的过程中,A的路程最大,根据平均速率=,时间相同的情况下,A的平均速率最大,故A正确,B错误;三质点从N到M的过程中,位移相同,根据平均速度=,时间相同的情况下,三者的平均速度相同,故C错误;由于运动过程中速率变化情况未知,故无法判断到达M点时瞬时速率的大小情况,故D错误。
【例5】 C 根据位移—时间图像的斜率表示速度,可知质点做匀速直线运动,速度大小v==0.1 m/s,方向与规定的正方向相同,质点在4 s时间内位移的大小为0.4 m,位移的方向与规定的正方向相同,故选C。
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