1.3位置变化快慢的描述——速度 课件-2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册

该高中物理课件聚焦“位置变化快慢的描述——速度”，系统讲解速度的概念、定义及矢量性，平均速度、瞬时速度、速率的含义，速度-时间图像的理解与应用，以及用打点计时器测速度的实验。课堂导入通过田径赛场场景，分位移相同比时间、时间相同比位移、位移时间不同比比值三种情况引导学生比较运动快慢，衔接初中路程概念，搭建从直观感受到定量描述的学习支架。 其亮点在于以生活实例（田径赛跑）为切入点，通过极限思想（瞬时速度的Δt→0近似）培养科学思维，结合打点计时器实验（器材使用、数据处理）和速度-时间图像绘制（数据描点、平滑连线）落实科学探究，帮助学生构建运动观念。学生能在实验与图像分析中提升科学推理和探究能力，教师可借助结构化内容高效实施概念教学与实验指导。

第一章 运动的描述 1.3 位置变化快慢的描述——速度 人教版普通高中物理（2019） 2026年8月31日星期一5时3分21秒 学习目标 1.理解速度的概念、定义，领会其矢量性. 2.知道平均速度、瞬时速度和速率的含义. 3.理解速度—时间图像，会通过图像描述物体的运动. 4.会用打点计时器打出的纸带测物体的速度. 2026年8月31日星期一5时3分21秒 课前导入 如何比较运动快慢？ 在田径赛场上，运动员们奋力奔跑。我们不仅能直观感受到速度的差异，更需要用科学的标准来定量描述和比较这种“运动快慢”。 01 位移相同，比较时间 场景：百米赛跑，甲用时12秒，乙用时13秒。 结论：位移相同时，所用时间越短，运动越快。 02 时间相同，比较位移 场景：1分钟内，A跑300米，B跑250米。 结论：时间相同时，通过的位移越大，运动越快。 03 位移与时间均不同，比“比值” 场景：100米/15秒 vs 200米/25秒。 引导：需引入统一标准——单位时间内的位移（即速度）。 1.3.1 速度 1.3.1 速度 2026年8月31日星期一5时3分21秒 01 核心定义 物理学中，用位移与发生这段位移所用时间之比，来定量描述物体运动的快慢。它是反映物体运动状态的基本物理量。 02 数学定义式 公式表达：v = Δx / Δt 其中 Δx 代表位移变化量，Δt 代表时间变化量，v 代表物体的平均速度。 03 单位与换算 国际单位：米/秒 (m/s)（常用单位：km/h、cm/s） 核心换算：1 m/s = 3.6 km/h，即从m/s转换为km/h时，数值需乘以3.6。 04 矢量特性 速度是矢量，兼具大小与方向。速度的方向与物体运动的方向一致，也与位移的方向相同。仅有大小无方向的量称为“速率”。 1.3.1 速度 2026年8月31日星期一5时3分21秒 1．对速度概念的理解 这里的速度指运动物体的位移与所用时间的比值，而不再是初中所学的路程与时间的比值。两种速度的定义有所不同，是因为初中只研究匀速直线运动，不注重运动方向，此时路程等于位移大小。 2．对定义式v＝的理解 (1)公式v＝中的Δx是物体运动的位移，也就是位置的变化，不是路程。速度也可以说是物体位置随时间的变化率，速度越大，表示物体运动得越快，其位置也就变化得越快。 1.3.1 速度 2026年8月31日星期一5时3分21秒 (2)速度是采用比值法定义的，不能认为速度v与位移Δx成正比、与时间Δt成反比。 (3)Δx与Δt具有对应性。 3．速度的矢量性 速度既有大小，又有方向，是矢量。 (1)求解物体的速度时，既要计算速度的大小，又要确定速度的方向。 (2)比较两个速度是否相同时，既要比较其大小是否相等，又要比较其方向是否相同。 1.3.2 平均速度和瞬时速度 1.3.2 平均速度和瞬时速度 2026年8月31日星期一5时3分21秒 1.3.2 平均速度和瞬时速度 2026年8月31日星期一5时3分21秒 以上是视频中的三幅截图，我们说取得冠军的运动员跑的快，那么这位运动员在100m全程中的每个位置跑的都是最快的吗？对运动员的速度，我们应该怎样理解才更为准确？ 1.3.2 平均速度和瞬时速度 2026年8月31日星期一5时3分21秒 1.平均速度 (3)物理意义：粗略地描述物体在某段时间内的平均快慢程度。 (1)定义：位移与发生这个位移所用时间的比值，叫做物体在这段时间 （或这段位移）内的平均速度。 (2)公式： (4)方向：与某段时间内位移的方向一致。 (5)注意：计算物体的平均速度时必须指明物体是在哪段时间内或哪段位移上的平均速度。 1.3.2 平均速度和瞬时速度 2026年8月31日星期一5时3分21秒 平均速度描述物体在一段时间内运动的平均快慢程度及方向。那么，怎样描述物体在某一时刻运动的快慢和方向呢？ 1.3.2 平均速度和瞬时速度 2026年8月31日星期一5时3分21秒 01 核心问题 如何描述物体在某一时刻（或某一位置）的运动快慢？这是我们探究瞬时速度的起点，也是理解变速运动的关键。 02 极限思想 用包含该时刻的一小段时间内的平均速度来近似表示。当时间间隔 Δt 无限缩短时，平均速度就无限逼近于该时刻的瞬时速度。 03 数学定义 当时间间隔 Δt 非常非常小时，位移与时间的比值 Δx / Δt 即为该时刻的瞬时速度。它是平均速度在 Δt → 0 时的极限值。 04 物理意义 瞬时速度是矢量，它精确描述了物体在某一瞬间的运动快慢和方向，是研究物体变速运动的基础物理量。 2.瞬时速度 1.3.2 平均速度和瞬时速度 2026年8月31日星期一5时3分22秒 1．平均速度与瞬时速度的比较   平均速度 瞬时速度 定义 由Δt(Δx)求得的速度v，表示的只是物体在时间Δt内运动的平均快慢程度，叫作平均速度 用由时刻t到t＋Δt一小段时间内的平均速度来代替时刻t物体的速度，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Δt(Δx)叫作物体在时刻t的瞬时速度   1.3.2 平均速度和瞬时速度 2026年8月31日星期一5时3分22秒 1.3.2 平均速度和瞬时速度 2026年8月31日星期一5时3分22秒 1.3.2 平均速度和瞬时速度 2026年8月31日星期一5时3分22秒 3.平均速率 (1)定义：路程与发生这段路程所用时间的比值。 (2)公式： (3)平均速率为一标量。 2026年8月31日星期一5时3分22秒 平均速度 平均速率 定义 位移与时间的比值 路程与时间的比值 意义 粗略描述物体运动的快慢和方向 仅粗略表示物体运动的快慢 标矢性 矢量 标量 关系 平均速度大小一般小于平均速率，仅物体做单向直线运动时，两者大小才相等 1.3.2 平均速度和瞬时速度 1.3.3 速度时间图像 2026年8月31日星期一5时3分22秒 1.3.3 速度时间图像 实验探究：测量纸带的平均速度和瞬时速度 01 实验目的 掌握打点计时器的使用方法，学会通过纸带记录的点迹数据，计算物体运动的平均速度，并理解如何利用平均速度近似求解某点的瞬时速度。 02 实验原理 平均速度：v = Δx / Δt，即位移与对应时间的比值。 瞬时速度：利用“极限思想”，用包含该点的极短时间内的平均速度来近似代替该点的瞬时速度。 03 实验器材 核心器材：电磁打点计时器（或电火花计时器）、纸带、刻度尺。 辅助设备：低压交流电源（4-6V）、导线、复写纸、运动小车（或重物）。 2026年8月31日星期一5时3分22秒 1.3.3 速度时间图像 实验探究：数据处理 01 测量平均速度 选取纸带上较远的两点（如D、G），测量位移Δx，数出间隔点数计算总时间Δt（每间隔0.02s）。利用公式 v = Δx / Δt 即可算出平均速度，反映物体在一段时间内的运动快慢。 02 测量瞬时速度 选取待测点附近的极短位移（如D、F），测量Δx'并计算Δt'。用这段的平均速度 v ≈ Δx' / Δt' 近似表示该点瞬时速度。位移越短，近似值越接近真实的瞬时速度。 2026年8月31日星期一5时3分22秒 1.3.3 速度时间图像 图像分析：速度-时间 (v-t) 图像 核心概念 以时间 t 为横轴，速度 v 为纵轴建立直角坐标系，通过图像直观描述物体速度随时间变化的规律，即为速度-时间图像（v-t图像）。 01. 数据描点 依据实验获取的时间与速度数据，在坐标系中准确标记出一系列坐标点 (t, v)，形成离散的数据分布。 02. 平滑连线 观察数据点的变化趋势，用一条平滑的曲线（或直线）将各点连接，以反映速度随时间的连续变化规律。 图示：v-t图像的绘制过程，从离散的实验数据点（甲），到初步拟合（乙），最终形成平滑的曲线（丙），直观呈现速度随时间的变化。 2026年8月31日星期一5时3分22秒 1.3.3 速度时间图像 1.v－t图像的物理意义 反映做直线运动的物体的速度随时间变化的规律. 2.v－t图像的应用 (1)由图像能看出每一时刻对应的瞬时速度. (2)由图像能看出速度方向(如图)，速度为正，如图线1、3、5表示物体的速度方向与规定的正方向相同；速度为负，如图线2、4表示物体速度方向与规定的正方向相反. 2026年8月31日星期一5时3分22秒 1.3.3 速度时间图像 (3)可判断物体的运动性质 ①图线平行于t轴表示做匀速运动，图线1、2分别向正、负方向做匀速运动； ②图线3向正方向做加速运动，图线4向负方向做加速运动； 图线5沿正方向做减速运动. 2026年8月31日星期一5时3分22秒 1.3.3 速度时间图像 课堂小结 课堂小结 2026年8月31日星期一5时3分22秒 速度 平均速度 瞬时速度 平均速率 测纸带平均速度和瞬时速度 v-t图像 新课结束 请配套习题第一章第三节 平均速度 瞬时速度 物理意义 描述物体在一段时间内运动的平均快慢和方向。与一段时间或位移对应 描述物体在某一时刻运动的快慢和方向。与某一时刻或某一位置对应 大小 v＝ eq \f(Δx,Δt) v＝ eq \f(Δx,Δt)(Δt极小) 方向 与位移Δx的方向相同，与运动方向不一定相同 与物体的运动方向相同 说明 只能粗略地描述物体运动的快慢 可以精确地描述物体运动的快慢 联系 (1)瞬时速度可看作当Δt→0时，Δt时间内的平均速度 (2)匀速直线运动中，瞬时速度和平均速度始终相同 (3)两者的求解公式都为v＝ eq \f(Δx,Δt) Lavf58.20.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.3.73 $