第一章运动的描述第三节运动快慢的描述一速度【学习目标】1、理解坐标变化量的物理意义，能用坐标变化量表示直线运动的位移和时间；2、通过极短时间内的平均速度认识瞬时速度。通过瞬时速度，初步了解极限的思想；3、通过对日常生活中有关速度的实例的分析，体会变化率的概念及表达方式；4、理解速度和速率的物理意义，知道速度是矢量。【重点、难点】重点：比值法定义速度，瞬时速度，平均速度的理解；难点：对瞬时速度的理解。预习案【自主学习】1、坐标及坐标变化量・位移是描述变化的物理量。一个人从A点出发沿直线到达C点后再返回到B点静止，如图，已知AC=80m,BC=30m,则他走完全程所通过的路程为,人的位移为,位移的方向为。ABCABC111I11…111*丨丨丨0204060SO2、速度定义:物理学中用的比值称为物体的速度，通常用字母表示，如果在时I'可At内物体的位移Ax,它的速度可表示为o速度是表示物理量，也就是描述物体.的物理量,速度越大，表示物体运动越快，其位置变化也越快。速度是矢量，既有大小，又有方向。在国际单位制屮，速度的单位是,符号是,常用单位还有千米每小时（）,厘米每秒（cm/s）等，3、瞬时速度和平均速度（1）平均速度：在变速直线运动中，运动质点的的比值，叫做这段时间内的平均速度，平均速度只能地描述运动的快慢。（2）瞬时速度：运动物体在的速度，瞬时速度地描述了物体运动的快慢及方向，是矢量。一般情况下所提到的速度都是指瞬时速度。（3）速率：o【学始于疑】
探究案【合作探究一】仔细阅读“速度”一部分，冋答问题：问题1、比较物体运动的快慢，可以有哪些方法？结合你身边的实例加以说明问题2、什么是速度？为什么用速度就nJ■以描述物体运动的快慢?问题3、表示速度的单位有哪些？它是矢量还是标量?归纳总结【合作探究二】仔细阅读“平均速度和瞬时速度、速度和速率”两部分，同时提出问题：我们日常生活中说到的“速度”是指什么？请举例说明。例1：一物体沿直线运动，先以3m/s的速度运动60叫乂以2m/s的速度继续向前运动60m,物体在整个运动过程屮平均速度是多少？例2：汽车沿着指向从甲地开往乙地，（1）若在一半路程的平均速度为\仃，后一半路程为巾，则汽车全程的平均速度7为多少？（2）若汽车在全程所用时间的前一半和平均？（3）两种情况下的平均速度哪个大？
归纳总结【课堂小结】
【思考】平均速率是平均速度的大小吗?【当堂检测】1.有关瞬时速度、平均速度、平均速率，下列说法屮正确的是（）A.瞬时速度是物体在某一位置或某一时刻的速度B.平均速度等于某段时间内物体运动的位移与所用时间的比值C.做变速运•动的物体，平均速率就是平均速度的大小D.做变速运动的物体，平均速度是物体通过的路程与所用吋间的比值3.2012年1月9日，长春选手梁文豪在全国冬季运动会短道速滑男子500米决赛屮以42秒59的成绩获得金牌，梁文豪之所以能够取得这个项目的冠军，取决于他在500米中（）图1一3—8A.平均速率大B.到终点的瞬时速度大C.起跑时的瞬时速度大D.某一时刻的瞬时速度大4.短跑运动员在100m比赛中，以8m/s的速度迅速从起点冲出，到50m处的速度是9m/s,10s末到达终点的速度是10.2m/s,则运动员在全程屮的平均速度是（）A.9m/sB.10.2m/sC.10m/sD.9.1m/s图1_3_95.某人从弭点出发，先以2ni/s的速度向东走了40s,到达〃点，接着以3m/s的速度向北又走了20s,到达C点，求此人在这60【课后巩固】
一、选择题1.下列说法正确的是（）A.平均速度就是速度的平均值B.速率是指瞬时速度的大小C.平均速率是指平均速度的大小D.在匀速直线运动中，平均速度等于瞬时速度2.下面列举的几种速度中，指瞬吋速度的是（）.A.某同学百米赛跑的速度是9m/sB.汽车以40km/h的速度通过飞云江大桥C.汽车经过路标时的速度是90km/hD.子弹在枪管里的速度是400m/s3.一个做直线运动的物体，某时刻速度是10m/s,那么这个物体（）A.在这一时刻之前0.1s内位移一定是1mB.从这一时刻Z后1s内位移一定是10mC.从这一时刻起10s内位移可能是50mD.如果从这一时刻起开始匀速运动，那么它继续通过1000m路程所需时间一定是100s4.甲、乙两质点在同一直线上匀速运动，设向右为正，甲质点的速度为2m/s,乙质点的速度为一4m/s,则可知（）A.乙质点的速率大于甲质点的速率B.因为+2>—4,所以甲质点的速度大于乙质点的速度C.这里的正、负号的物理意义是表示运动的方向D.若甲、乙两质点同时由同一点出发，则10s末甲、乙两质点相距60m5.在2012年2月18日英国伯明翰室内田径大奖赛60米栏中，中国飞人刘翔以7秒41完胜古巴选手罗伯斯夺得冠军.通过测量，测得刘翔5秒末的速度是8.00m/s,到达终点的速度是9.80m/s,则以下有关平均速度和瞬时速度的说法中正确的是（）A.8.00m/s是瞬时速度B.9.80m/s是全程的平均速度C.全程的平均速度是8.90m/sD.全程的平均速度是8.10m/s6.一汽车在平直的公路上先以72km/h的速度行驶20km,又以108km/h的速度行驶10km,则汽车在这30km的全程屮的平均速度为（）A.20m/sB.22.5m/sC.25m/sD.81m/s7.在北京奥运会男子百米飞人大战中，牙买加选手博尔特以9秒69的成绩轻松夺金；在男子200米决赛中，以19秒30夺金，成为双冠王.下列说法正确的是（）A.博尔特在100m比赛终点时的瞬时速度为10.32m/sB•博尔特在200m比赛中的速度始终为10.36m/sC.博尔特在100m比赛中的平均速度为10.32m/sD.I•専尔特在200m比赛终点时的速度可能为10.10m/s&如图1一3—10所示，为甲、乙两物体的x-t图彖，贝1」（）图1—3—10A.甲、乙两物体都做匀速直线运动B.若甲、乙两物体在同一直线上运动，则一定会相遇C.在时刻甲、乙两物体不会相遇
A.仇时•刻甲、乙相遇
9.A.B、C三质点同时同地沿一直线运动，其x-t图象如图1一3—11所示，则在0〜玄这段时间内，下列说法中正确的是()100iot图1一3—11A.质点/的位移最大B.质点/的路程最小C.三质点的平均速度相等D.三质点平均速率相等二、非选择题10.速度大小都是5m/s的/I、〃两列火车，在同一直轨道上相向而行.当它们相隔5=2000m时，一只鸟以10m/s的速度离开昇车头向〃车头飞去，当到达〃车头时立即返回，这样在两车头间来回飞着.问：(1)当两车头相遇时，这只鸟共飞了多长时间？(2)到相遇时这只鸟共E了多少路程？11.如图1一3—12所示为某客车的x~t图1-3-12(1)据图说明客车在各时间段的运动情况.(2)求各时间段的客车的速度.(3)求全程屮客午的平均速度和平均速率.12.某物体沿一条直线运动：(1)若前一半时间内的平均速度为5后一半时间内的平均速度为血，求全程的平均速度.(2)若前一半位移的平均速度为旳，后一半位移的平均速度为内，全程的平均速度又是多少?【答案】
自主学习：1、位置变化110m50mA指向BAr2、位移与发生这个位移所用时间vv=—位置变化快慢运动快慢米第秒m/sArkm/h3、位移与发生这个位移所用时间粗略地某一时刻或某一位置精确瞬时速度的大小叫速率。当堂检测:1.答案：AB2.解析：选ABD.由图象的物理意义得C项表示物体静止，而A、B、D均表示匀速直线运动.3.解析：选A.500米短道速滑比赛的总路程一定，谁滑行完总路程所用的时间短，说明谁的平均速率大.4.解析：选C.由平均速度的定义式得m/s=10m/s,故C正确.5.解析：X\=AB=v\t\=2X40m=80mx>=BC=t^^=3X20m=60m60s内的路程为：s=x】+x2=80m+60m=140m60s内的位移为：x=p#+£=#80‘+6(T'm=100mc1407平均速率为：=市m/s=-m/st603平均速度为中=£¥m/s=|m/s.课后巩固：一、选择题1.BD2.解析：选C.瞬时速度是指物体在某一时刻或某一位置的速度，故C正确；而A、B、D中的速度是物体经过某一段位移的速度，是平均速度，因此4.解析：选ACD.因为速度是矢量，其正负号表示物体的运动方向，速率是标量，在匀速直线运动中，速度的大小等于速率，故A、C正确，B错；甲、选C.3.CD乙两质点在同一直线上沿相反方向运动，从同一点分别前进了20m和40m,故此时两者相距60m,D正确.5.解析：选AD.8.00m/s对应着5s末时刻,是瞬时速度,A对;9.80m/s对应着终点位置,是瞬时速度，B错；平均速度不是瞬时速度的算术平均值，即不等-T-|x(8.00+9.80)m/s=8.90(、m/s,C错；据平均速度定义可知平均速度为丙m/s=8.10m/s,D对.36.解析：选B.第一段用时20X11s=103sV\ZU
給一即m卄,尿10X01000第一段用时广2—■■—OAS—3S，20+10X1031°/m/s=22.5m/s.全程平均速度Vi30x\+x21^1+t210001000+丁7.解析：选CD.在已知时间和位移的情况下只能求得平均速度，而无法确定其在运动过程中的瞬时速度•博尔特两次比赛的平均速度分別为：100m决赛的平均速度旳=罟m/s=10.32m/s；由于200m决赛是曲线，其位移小于200m,则其平均速度血〈詈务m/s=10.36m/s.根据实际情况，博尔特在200m终点时的速度有可能是10.10m/s(略小于平均速度).&解析：选AB.从图象可以看出甲、乙都做匀速直线运动，而运动方向相反，若二者在同一直线上运动，二者一定会相遇.在力时刻，甲、乙离开原点的位移(矢量)相同，即二者在同一个位置上，所以二者相遇，故选A、B.9.解析：选C.由图彖可知〃做匀速直线运动，A.Q做变速直线运动，但它们的初、末位置相同，所以三质点的位移大小相等，又因为所用时I'可也相同，所以三质点的平均速度也相等，由于〃质点的路程最大，平均速率最大.故C正确.二、非选择题10.解析：(1)两车相遇前，车一直行驶，鸟不停地飞，二者运动时间相同，故只要求出两车相遇前行驶吋间就得鸟飞行的吋间，设此吋间为t.A.〃两车的速度大小为va=【勺=5m/s由两车相遇的条件有5=(Va+Vil)tva+vb5+5(2)在200s内鸟飞行的路程s'—vt=10X200m=2000m.答案：(1)200s(2)2000in11.解析：(1)0〜1h,客车向正方向匀速前进40km.1h〜1.5h,客车静止在40km处.1.5h〜3h,客车沿负方向匀速返回.(2)客车在0〜1h内的速度所以鸟飞行的时间为：才=亠二=理s=200s.A山40ri=~—km/h=40km/hAt\11h〜1.5h内客车静止，故r2=0km/h1.5h〜3h内的速度4=+^=—km/h=—26.7km/h,负号表示与旳方向相反.△方33—1.0(1)全程的总位移为零，故平均速度为零.—s2X40平均速率v=-=—-—km/h=26.7km/h.LO答案：见解析12.解析：(1)设全程所用的时间为b则由平均速度的定义知前一半时间㊁内的位移为X\=K1・-后一半吋间彳内的位移为x2=v2•彳
全程时间方内的位移为x=Xi+x2=(vi+V2)-X全程的平均速度为r=-=2(ri+渤•
(2)设全程位移为廿，rti平均速度定义知xx前一半位移所用时间为^=2/71=2?XX后一半位移所用时间为t2=-/v2=—YvV全程所用时间为—+—=-1V\V2全程的平均速度为7=产=笔竺.I旳十旳答案：⑴扣卄)⑵卷
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