1.3.1 速度 导学案-2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册

该高中物理导学案聚焦速度概念，涵盖速度的定义式、平均速度与瞬时速度的辨析、速率与平均速率的区别及v-t图像理解。通过对比初中路程/时间与高中位移/时间的定义差异，衔接前序位移知识，搭建从初中到高中的认知支架。 资料通过判断题和例题强化概念辨析，如速度矢量性及平均速度与平均速率的区别，培养科学思维中的科学推理能力。实验部分介绍光电门、频闪照相等测量瞬时速度的方法，渗透科学探究中的证据获取与解释，助力学生构建运动观念，提升物理核心素养。

1.3 速度 教案 1.3-1速度 教学目标 1. 理解速度的概念，知道速度是描述物体运动快慢和方向的物理量，掌握速度的定义式 v = Δx/Δt。 2. 理解平均速度的概念，知道平均速度是矢量，能用平均速度公式进行计算。 3. 理解瞬时速度的概念，了解极限思想在瞬时速度定义中的应用。 4. 理解速率和平均速率的概念，能区分平均速度与平均速率。 5. 了解测量瞬时速度的实验方法（打点计时器、光电门等）。 知识点一 速度 知识预习 1. 定义：物体运动的位移与发生这段位移所用时间之比叫作速度 2. 表达式：v = Δx/Δt（Δx为位移，Δt为时间） 3. 单位：国际单位：米每秒（m/s 或 m·s⁻¹）；常用 km/h、cm/s。1 m/s = 3.6 km/h 4. 标矢性：矢量，既有大小又有方向。 方向与位移Δx方向相同。正负表示运动方向，不表示大小； 5. 特点：①速度是比值定义法；②路程不为零时速度可能为零 6. 意义：描述物体运动的快慢和方向 补充：初中的速度定义用路程/时间，高中用位移/时间。当物体绕操场跑一周回到出发点，路程不为零但位移为零，故速度为零。 7.x-t图像理解 判断题 （1）速度是描述物体运动快慢的物理量，是标量。（ ） （2）速度的大小只与位移大小有关，与时间无关。（ ） （3）速度的方向与物体运动方向相同。（ ） （4）物体运动的路程越大，速度一定越大。（ ） （5）速度为正值表示物体沿正方向运动。（ ） 【答案】（1）×（2）×（3）√（4）×（5）√ 【例1】甲、乙两质点沿同一直线做匀速运动，规定向右为正方向，甲的速度为2 m/s，乙的速度为−4 m/s。下列说法正确的是（ ） A. 甲的速度大于乙的速度 B. 甲的速度大于乙的速度的大小 C. 因为2 > −4，所以甲的速度大于乙的速度 D. 乙的速度大小大于甲的速度大小 【答案】D【解析】速度是矢量，正负表示方向，比较大小只看绝对值。|−4| > |2|，所以乙的速度大小大于甲的速度大小。A、C项错误地将正负号参与大小比较；B项说甲的速度大小大于乙的，错误。 【例2】关于速度，下列说法正确的是（ ） A. 速度是描述物体位置变化的物理量 B. 速度是描述物体运动快慢和方向的物理量 C. 速度越大，物体的位移一定越大 D. 速度越大，物体的路程一定越大 【答案】B【解析】A项，描述位置变化的是位移，不是速度；B项，速度是描述物体运动快慢和方向的物理量，正确；C项，位移还与时间有关，速度大位移不一定大；D项，路程也与时间有关。 知识点二 平均速度和瞬时速度 知识预习 1. 平均速度: 某段时间内位移Δx与所用时间Δt的比, 2. 意义：粗略描述某段时间内运动快慢和方向 3. 瞬时速度：运动物体在某一时刻（或某一位置）的速度。当Δt→0时，v 的极限 4. 意义：精确描述各时刻运动快慢和方向 补充——速率与平均速率： ①速率：瞬时速度的大小，是标量（如汽车速度计示数）； ②平均速率：路程与通过路程所用时间的比，v̄ = s/t，是标量； ③平均速率一般不等于平均速度的大小，仅在单向直线运动中二者大小相等。 📖要点提醒 1.辨析 项目 速度 初中"速度"/速率 瞬时速度 平均速度 平均速率 定义 位移/时间 路程/时间 位移/时间 某一时刻（状态） 位移/时间 一段时间（过程） 路程/时间 标矢性 矢量 标量 矢量 矢量 标量 方向 有方向（与位移同向） 无方向 与该时刻运动方向同向 与位移Δx同向 大小可以相等 说相同一定错误 平均速率≥平均速度大小 单向直线运动时大小相等 2. ①平均速度必须指明是哪段位移或哪段时间内的。 ②平均速度一般不等于速度的平均值（v̄ ≠ (v₁+v₂)/2，除非匀变速直线运动）。 ③平均速度为零时，瞬时速度不一定为零（如物体运动后又回到出发点）。 ④平均速率一般不等于平均速度的大小。 判断题 （1）平均速度是描述物体在某一时刻运动快慢的物理量。（ ） （2）瞬时速度的方向与物体在该时刻的运动方向相同。（ ） （3）平均速度的大小等于平均速率。（ ） （4）匀速直线运动中，平均速度等于瞬时速度。（ ） （5）平均速度为零，则物体一定静止不动。（ ） （6）极短时间内的平均速度可以近似代替瞬时速度。（ ） 【答案】（1）×（2）√（3）×（4）√（5）×（6）√ 知识点三：速度—时间图像 1．概念：以 时间 为横轴， 速度 为纵轴，坐标系中的图像即为速度—时间图像或v—t图像。 2．物理意义：vt图像非常直观地反映了物体运动的 速度 随 时间 变化的情况。 分析运动情况： 【例3】赛车手从A地到B地，直线距离9 km，用时5 min，里程表增加15 km，途中经过路标C时速度计示数为150 km/h。下列说法正确的是（ ） A. 从A到B的平均速度为108 km/h B. 从A到B的平均速率为180 km/h C. 经过C点时的瞬时速度为150 km/h D. 从A到B的位移大小为15 km 【答案】ABC【解析】A项，平均速度 = 位移/时间 = 9 km/(5/60)h = 108 km/h，正确；B项，平均速率 = 路程/时间 = 15 km/(5/60)h = 180 km/h，正确；C项，速度计示数为瞬时速率，正确；D项，位移大小为9 km（直线距离），不是15 km（路程），错误。 【例4】关于平均速度和瞬时速度，下列说法正确的是（ ） A. 平均速度就是速度的平均值 B. 瞬时速度是某一时刻的速度，与平均速度无关 C. 当Δt非常小时，Δt内的平均速度可近似为该时刻的瞬时速度 D. 做变速直线运动的物体，平均速度等于某段位移与所用时间的比值 【答案】CD【解析】A项，平均速度一般不等于速度的平均值（除非匀变速直线运动），错误；B项，瞬时速度是平均速度在Δt→0时的极限，二者有联系，错误；C项，当Δt非常小时，该段平均速度可近似为瞬时速度，正确；D项，这就是平均速度的定义，正确。 测瞬时速度的方法 1．借助传感器与计算机测速度 其中一种位移传感器如图1所示。这个系统只有一个不动的小盒C，工作时小盒C向被测物体D发出短暂的超声波脉冲，脉冲被运动物体反射后又被小盒C接收。根据发射与接收超声波脉冲的时间差和空气中的声速，可以得到小盒C与运动物体D的距离x1、x2以及对应的位移Δx和时间间隔Δt，系统根据v＝就能算出运动物体D的速度v，显示在屏幕上。 2．利用光电门测瞬时速度 实验装置如图2所示，使一辆小车从一端垫高的木板上滑下，木板旁装有光电门，其中A管发出光线，B管接收光线。当固定在车上的遮光板通过光电门时，光线被阻挡，从记录仪上可以直接读出光线被阻挡的时间。这段时间就是遮光板通过光电门的时间。根据遮光板的宽度Δx和测出的时间Δt，就可以算出遮光板通过光电门的平均速度。 由于遮光板的宽度Δx很小，可以认为这个平均速度就是小车通过光电门时的瞬时速度。 3．利用频闪照相法计算物体的速度 频闪照相法是一种利用照相技术每间隔一定时间曝光，从而在胶片上形成间隔相同时间的影像的方法。在频闪照相中会用到频闪灯，它每隔相等时间闪光一次，例如每隔0.1 s闪光一次，即每秒闪光10次。当物体运动时，利用频闪灯照明，照相机可以拍摄出该物体每隔相等时间的像，从而记录物体每隔相等时间所到达的位置。通过这种方法拍摄的照片称为频闪照片。图3中是采用每秒闪光10次拍摄的小球沿斜面滚下的频闪照片示意图，照片中每两个相邻小球的影像间隔的时间都是0.1 s，这样便记录了物体运动的时间。物体运动的位移则可以用尺子量出。与打点计时器记录信息相比，频闪灯的闪光频率相当于打点计时器交变电源的频率，而相同时间间隔出现的影像则相当于打点计时器打出的点迹。因此，运动物体的频闪照片既记录了物体运动的时间信息，又记录了物体运动的位移信息。至于求平均速度和瞬时速度，与分析打点计时器打出的纸带时所用的方法相同。 1 学科网（北京）股份有限公司 $