第1章 描述运动的基本概念 章末小结与质量评价-【新课程学案】2026-2027学年高中物理必修第一册教师用书word(教科版)
一、知识体系建构——理清物理观念
二、综合考法融会——强化科学思维
考法一 对速度和速率的理解
[例1] 某游泳爱好者在8月8日8时整,从旅顺老铁山南岬角准时下水,于8月10日10时22分抵达蓬莱阁东沙滩,游程为123.58 km,直线距离为109 km,不借助任何漂浮物横渡了渤海海峡。试求在这次横渡海峡中:
(1)游泳爱好者的平均速度大小。
(2)游泳爱好者的平均速率和每游100 m大约所需要的时间。
(3)能否确定游泳爱好者在游程中经过某地点的瞬时速度。
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[解析] (1)在这次横渡海峡中,游泳爱好者的位移x=109 km,经历时间t=50小时22分钟,平均速度为:=
=
≈0.60 m/s。
(2)游泳爱好者的平均速率为:
'=
=
≈0.68 m/s
每游100 m所需要的时间为:
t0=≈147 s。
(3)由于没有相关信息,故不能确定游泳爱好者在游程中经过某地点的瞬时速度。
[答案] (1)0.60 m/s (2)0.68 m/s 147 s (3)不能
[融会贯通]
两种速度、两个速率的比较
| 速度 | 速率 | |||
区别 | 物理 意义 | 描述物体运动快慢和方向的物理量,是矢量 | 描述物体运动快慢的物理量,是标量 | ||
分类 | 平均速度 | 瞬时速度 | 平均速率 | 瞬时速率 | |
大小 | 平均速度= | 在Δt→0时平均速度的极限值 | 平均速率= | 瞬时速度的大小,可简称速率 | |
方向 | 与位移方向相同 | 物体在某点 的运动方向 | 无方向 | ||
联系 | (1)它们的单位都是m/s (2)瞬时速度的大小等于瞬时速率 (3)|平均速度|≤平均速率,只有在单向直线运动中两者大小相等 | ||||
[对点训练]
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1.如图甲所示是一种应用传感器监测轨道车运行的实验装置。在轨道某处设置监测点,当车头到达传感器瞬间和车尾离开传感器瞬间,信号发生器各发出一个脉冲信号,由记录仪记录。假如轨道车长度为22 m,记录仪记录的信号如图乙所示,则轨道车经过该监测点的速度为 ( )
A.0.20 m/s B.2.0 m/s
C.22 m/s D.220 m/s
解析:选C 由题图可知车头到达该监测点与车尾离开监测点的时间间隔为1.0 s,故车速为v==22 m/s。故选项C正确。
2.(选自鲁科版教材课后练习)超速行驶极易引发交通事故。在高速公路的有些路段会进行区间测速,有些位置则进行固定位置测速。
(1)判断这两种测速方式是测量瞬时速率还是平均速率,比较两种测速方式对整治超速行驶违法行为的优劣。
(2)测量汽车的瞬时速率有哪些方法?测量原理有何共同之处?
解析:(1)区间测速是测量平均速率,其优点是通过监测车辆在某路段内的平均速率,可一定程度上整治车辆在该路段内的违法超速行为,但缺点是不能对车辆在该区间内某处的速度进行测量,这样可能造成车辆尽管在某区间的速度在合理范围,但其在某时间段的超速行驶不能被监测。固定位置测速是测量瞬时速率,其优点是通过对一些特殊位置过往车辆的速率进行监测,整治可能出现的超速行为,缺点是不能监测未安装测速装置路段可能出现的超速行为。
(2)测量汽车的瞬时速率主要有雷达测速、激光测速、地感线圈测速、卫星测速等,测量原理的共同点是通过测量汽车在极短时间内的位移,计算该时间内的平均速度大小作为测量时的瞬时速率。
答案:见解析
考法二 运动图像问题
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