人教版2022年高中物理必修第一册1.3位置变化快慢的描述——速度 导学案

运动快慢的描述一速度学案（人教版必修1）学案3运动快慢的描述一一速度［学习目标定位］1•理解速度的物理意义，特别是理解速度是矢量，知道速度的方向即物体运动的方向2能区分平均速度和瞬时速度，知道速率的概念3会用平均速度公式进行相关的计算.一、速度1Ax2・定义式：v=・At3二、平均速度和瞬时速度Axl・平均速度：公式v=At内的平均快慢程度，称为平均At速度.平均速度只能粗略地描述运动的快慢.2.瞬时速度：运动•时刻或某一位置的速度.它可以精确地描述物体运动的快慢.瞬时速度的大小通常叫做速率.3.匀速直线运动：匀速直线运动是持不变的运动■一、速度［问题设计］自行车和汽车都在平直公路上沿同一方向单向行驶，自行车在30min内行驶8km；汽车在30min内行驶50km；百米比赛中，运动员甲用时10s, 运动员乙用时13.5s.(1)自行车和汽车哪个运动得快？运动员甲和运动员乙哪个跑得快？(2)汽车和运动员甲哪个运动得快？如何进行比较的？答案⑴汽车运动得快，相同时间内位移大.运动员甲运动得快，通过相同位移所需时间短.(2)对于汽车和运动员甲，通过比较两物体单位时间内的位移，可比较两物体运动的快慢.350km50X10m汽车：~27.8m/s.30min30X60s100m运动员甲：=10m/s.10s所以汽午运动得快.［要点提炼］Axl・定义式：v=•其中Ax是位移，不是路程.At说明这里的定义方法是比值定义法.比值定义法是高中常见的一种定义物理量的方法，被定义的物理量不是由其它两个量决定，即不能说v与Ax成正比，与At成反比.初中mU曾学习过P=R=也是用比值定义法定义的.VI2.方向：速度是矢量，速度的方向就是物体运动的方向.注意(1)当比较两个速度是否相同时，既要比较大小是否相等又要比较其方向是否相同.(2)分析物体的运动速度时不可只关注速度的大小，也要注意确定速度的 方向.二、平均速度和瞬时速度［问题设计］某同学百米比赛用时12s,前2s内的位移为12m,第2个2s内位移>314m,第3个2s内位移为16m,第4个2s内位移为19m,第5个2s内位移为20m,第6个2s内位移为19m.(1)请计算上述6个时间间隔内的平均速度，并说明哪段时间运动得最快？(2)通过以上数据，你能知道这个同学的“起跑速度”、“冲刺速度”以及“最大速度”吗？答案⑴第1个2s内vl=第2个2s内v2=第3个2s内v3=第4个2s内v4=第5个2s内v5=12m6m/s,2sl4m=7m/s,2sl6m=8m/s,2sl9m=9.5m/s,2s20m=10m/s,2s第6个2s内v6=19m=9.5m/s.2s第5个2s内运动得最快.⑵不能.［要点提炼］1.平均速度 ⑴定义：公式v=.(2)(1)矢量性：平均速度的方向与At⑷平均速度只能粗略地反映物体运动的快慢.1.瞬时速度△x(l)定义：当At非常非常小时，就可以用v=表示物体在t时刻的瞬时速度.At(2)的速度.⑶瞬时速度的方向就是该时刻物体运动的方向.瞬时速度的大小叫速率.⑷咸某一位置)的运动快慢.3三、平均速度、平均速率和速率［问题设计］物体在某段时间内一直运动，它的平均速度可能等于零吗？平均速率呢？请举例说明.答案比如某人绕操场跑一圈的过程，位移等于零则平均速度等于零，但是路程不等于零，则平均速率就不等于零.［要点提炼］1位移速度=时间23.速率：瞬时速度的大小.［延伸思考］当物体做单向直线运动时平均速度就是平均速率吗？ 答案当物体做单向直线运动时平均速度的大小等于平均速率，但是平均速度是矢量，所以不能说平均速度就是平均速率.一、对速度的理解例1关于速度的定义式v=Ax()AtA.物体做匀速直线运动时，速度V与运动的位移Ax成止比，与运动时间At成反比B.速度V的大小与运动的位移Ax和时间M都无关C.此速度定义式适用于任何运动D.速度是表示物体运动快慢及方向的物理量Ax解析v=C对；此式只说明速度可用位移AxAt除以时间At来获得，并不是说v与Ax成正比，与At成反比，A错，B对；速度的大小表示物体运动的快慢，方向表示物体的运动方向，D对.答案BCD二、平均速度与瞬时速度的理解例2小蒙骑自行车由静止沿直线运动，他在第Is内、第2s内、第3s内、第4s内通过的位移分别为1m、2m、3m、4m,贝9()A.他4s末的瞬时速度为4m/sB.他第2s内的平均速度为1.5m/sC.他4s内的平均速度为2.5m/sD.他Is末的速度为lm/s解析自行车速度是逐渐增大的，无法确定它的瞬时速度，只能求出平均速度，第2s1+2+3+42内平均速度为m/s=2m/s；4s内的平均速度v=m/s=2.5 m/s.14答案C针对训练下列关于瞬时速度的说法中正确的是()A・瞬时速度可以精确地描述物体运动的快慢，但不能反映物体运动的方向B.瞬时速度等于运动的物体在一段非常短的时间内的平均速度C.瞬时速度的方向与位移的方向相同D.某物体在某段时间内的瞬时速度都为零，则该物体在这段时间内静止答案BD解析瞬时速度是为了精确描述物体运动的快慢和方向而引入的物理量，所以A选项错.平均速度在描述物体运动的快慢时较粗略，但平均速度中所对应的时间At越小，越能精确地描述物体在那一时刻附近的运动快慢，所以选项B对.平均速度的方向与物体的位移方向相同，而瞬时速度是与某时刻相对应的物理量,不能说明它与一段时I'可内位移方向间的关系，所以C选项错.三、平均速度与平均速率的计算例3—物体以vl=4m/s的速度向东运动了5s后到达A点，在A点停了5s后又以v2=6m/s的速度沿原路返回，运动了5s后到达B点，求物体在全程的平均速度和平均速率.解析物体全程的位移大小x=v2t2—vltl=6X5m—4X5m=10m, 全程用时t=5s+5xlO2s+5s=15s,故平均速度大小v==m/s=m/s,方向水平向西.物体全程的路程s=tl53s5010v2t2+vltl=6X5m+4X5m=50m,故平均速率v‘=m/s=m/s・tl53210答案平均速度的大小为m/s,方向水平向西平均速率为m/s33三组物理量的对比辨析1.（速度）关于速度的说法，下列各项中正确的是（）A.速度是描述物体运动快慢的物理量，速度大表示物体运动得快B.速度描述物体的位置变化快慢，速度大表示物体位置变化大C.速度越大，位置变化越快，位移也就越大D•瞬时速度的大小通常叫做速率，速度是矢量，速率是标量答案AD2.（平均速度与瞬时速度）为了使公路交通冇序、安全，路旁立了许多交通标志.如图1所示，甲图是限速标志，表示允许行驶的最大速度是80 km/h；乙图是路线指示标志，表示到杭州还有100km.±述两个数据的物理意义是（）图1A.80km/h是平均速度，100km是位移B.80km/h是平均速度，100km是路程C.80km/h是瞬时速度，100km是位移D.80km/h是瞬时速度，200km是路程答案D解析在某路段或路口限定最高时速，是指任一时刻都不能超过该速度，是瞬时速度，较远距离的公路是有弯的，100km是指路程，D对.1.（平均速度与平均速率）三个质点A、B、C同时从N点出发，同时到达M点，三质点的运动轨迹如图2所示，下列说法正确的是（）A.三个质点从N到M的平均速度相同B.B质点从N到M的平均速度方向与任意时刻瞬时速度方向相同图2C.到达M点的瞬时速度一定是A的最大D.三个质点从N到M的平均速率相同答案AB 解析三个质点在相同的时间内的位移相同，故它们的平均速度相同,A对.B质点的平均速度及各时刻的瞬吋速度方向均为N到M,B对.无法比较三质点在M点的瞬时速度大小,C错•三个质点运动的路程不相同，运动的时间相同，故三个质点从N到M的平均速率不相同，D错.1.（平均速度与平均速率的计算）汽车以36km/h的速度从甲地做匀速直线运动，行驶了30km到达了乙地，如果汽车从乙地返回仍做匀速直线运动以72km/h的速度行驶了20km到达了丙地，那么汽车全程的平均速度和平均速率分别为多少？答案9km/h,方向是由甲地指向丙地45km/h解析汽车全程的位移大小为：x=xl—x2=30km—20km=10km,全程所用时间为：t302010x10=tl+t2=h+h=，故平均速度大小v==km/h=9km/h,方向是由甲地指367291109s50向丙地；汽车全程的路程：s=xl+x2=30km+20km=50km,所以平均速率为v‘==tkm/h=45km/h109