2021版(新教材)高中物理人教版必修第一册学案：1 4页

3．位置变化快慢的描述 —— 速度 目标体系构建 明确目标 ·梳理脉络 【学习目标】 1.知道什么叫作平均速度，什么叫作瞬时速度，探究其矢量性。 2．理解平均速度和瞬时速度的区别和联系。 3．会用平均速度公式进行相关计算。 4．理解速率和速度的区别和联系。 5．理解速度 — 时间图像。 【思维脉络】 课前预习反馈 教材梳理 ·落实新知 知识点 1 速度 1．物理意义： 表示物体运动 __快慢 __的物理量。 2．定义： 位移与发生这段位移所用 __时间 __的比值。 3．定义式： v＝__ Δx Δt__。 4．单位： 在国际单位制中，速度的单位是 __米每秒 __，符号是 m/s 或 m·s－1；常用单位 还有千米每小时 (km/h 或 km·h－1)、厘米每秒 (cm/s 或 cm·s－1)等。 5．矢量性： 速度是 __矢量 __，方向与时间 Δt 内的位移 Δx 的方向 __相同 __。 知识点 2 平均速度和瞬时速度 1．平均速度： 由 Δx Δt 等求得的速度 v，表示物体在时间 Δt 内运动的 __平均快慢 __程度。 2．瞬时速度 (1)当 Δt 非常非常小时，我们就把 Δx Δt叫作物体在某一时刻的 __瞬时速度 __。 (2)瞬时速度可以 __精确 __地描述物体运动的快慢，瞬时速度的大小通常叫作 __速率 __。 3．匀速直线运动： 匀速直线运动是 __瞬时速度 __保持不变的运动，在匀速直线运动中， 平均速度与瞬时速度 __相等 __。 知识点 3 测量纸带的平均速度和瞬时速度 1．根据纸带计算平均速度 用刻度尺测出 n 个点之间的间距 Δx，n 个点之间的时间 Δt＝(n－1)×0.02 s。则平均速度 v＝__ Δx Δt __。 2．根据打点计时器计算瞬时速度 取包含某一位置在内的一小段位移 Δx，根据 v＝ Δx Δt测出这一段位移内的平均速度，用这 个平均速度代表纸带经过该位置的瞬时速度。一般地，取以这个点为 __中间时刻 __的一段位 移来计算。如图所示， E 点的瞬时速度可用 D，F 两点间的平均速度代表，即 vE＝__ Δx Δt__。 知识点 4 速度 —时间图像 1．速度 —时间图像的意义： 直观表示物体运动的速度随 __时间 __变化的规律。 2．速度 —时间图像的获得： 用__横轴 __表示时间 t，__纵轴 __表示速度 v，建立直角坐标 系。根据测量的数据在坐标系中描点，然后用 __平滑 __的曲线把这些点连接起来，即得到 v －t 图像。如图所示： 预习自测 『判一判』 (1)由公式 v＝Δx Δt知，运动物体的位移 Δx 越大，速度越大。 ( × ) (2)瞬时速度等于运动时间 Δt 非常非常小时的平均速度。 ( √ ) (3)物体的平均速度为零，则物体一定处于静止状态。 ( × ) (4)因为 2>－3，所以 2 m/s>－3 m/s。 ( × ) (5)子弹以速度 v 从枪口射出， v 指瞬时速度。 ( √ ) 『选一选』 (2019·山西省太原市高一上学期期中 )如图为京港高铁车厢内可实时显示相 关信息的显示屏照片。关于显示屏上的甲、乙两数据，下列说法中正确的是 ( A ) A．甲表示时刻，乙表示动车该时刻的瞬时速度 B．甲表示时刻，乙表示动车从起动到该时刻内的平均速度 C．甲表示动车运行的时间，乙表示动车在该时间内的平均速度 D．甲表示动车运行的时间，乙表示动车在该时间内的平均速率 解析： 甲表示的是时刻，乙表示此时刻的速度，所以是瞬时速度，故 A 正确， B、C、D 错误。 『想一想』 在日常生活中，人们常把物体运动的路程与运动时间的比值定义为物体运 动的平均速率。某同学假日乘汽车到南京观光，在公路上两次看到路牌和手表如图所示，则 该同学乘坐的汽车在该段时间内行驶的平均速率是多少呢？ 答案： 60 km/h 。 解析： 20 min ＝1 3 h，故平均速率 v ＝Δx Δt＝20 1 3 km/h ＝60 km/h 。 课内互动探究 细研深究 ·破疑解难 探究 对速度的理解 ┃┃情境导入 __■ (1)如图甲， 30 min 内自行车行驶了 8 km、汽车行驶了 50 km，应该如何比较它们运动的 快慢呢？ (2)如图乙，百米赛跑，优秀运动员跑 10 s，而某同学跑 13.5 s，应该如何比较他们运动的 快慢呢？ 提示： (1)相同时间内通过位移大的运动得快。 (2)相同的位移所用时间短的运动得快。 ┃┃要点提炼 __■ 1．对速度的理解 (1)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。 (2)两种速度的定义并不矛盾，因为初中只研究匀速直线运动，不注重运动方向，路程即 位移大小。 2．对定义式 v＝ Δx Δt 的理解 (1)公式 v＝ Δx Δt中的 Δx 是物体运动的位移，不是路程。 (2)v＝ Δx Δt是速度的定义式，不是决定式，不能认为 v 与位移成正比、与时间成反比。 3．速度是矢量 (1)速度既有大小，又有方向，是矢量。瞬时速度的方向就是物体此时刻的运动方向。 (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。 特别提醒 (1)分析物体的运动速度时，既要计算速度的大小，又要确定速度的方向，不可只关注速 度的大小。 (2)初中的速度概念实际是物体路程与相应时间的比值，即平均速率，与高中的速度概念 是不同的。 ┃┃典例剖析 __■ 典题 1 (多选 )以下说法正确的是 ( CD ) A．物体运动的位移越大，其速度一定越大 B．物体运动的时间越短，其速度一定越大 C．速度是表示物体运动快慢的物理量 D．做匀速直线运动的物体，其位移跟时间的比值是一个恒量 思路引导： 速度的 物理意义 → 定义式 → 匀速直线 运动的定义 解析： 由 v＝Δx Δt知，物体运动的位移大，时间长，其速度不一定大；同理，物体运动的时