1.3 位置变化快慢的描述—速度 导学案—2022-2023学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册（含答案）
文档属性
| 名称 | 1.3 位置变化快慢的描述—速度 导学案—2022-2023学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册（含答案） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 296.8KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-09-16 15:55:52 | ||
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文档简介
1.3运动快慢的描述——速度
【学习目标】
1．知道速度的意义、公式、符号、单位、矢量性．
2．知道质点的平均速度和瞬时速度等概念．
3．知道速度和速率以及它们的区别．
4．会用公式计算物体运动的平均速度．
【学习重点】
速度、瞬时速度、平均速度三个概念，及三个概念之间的联系．
【学习难点】
平均速度计算
【知识梳理】
速度的物理意义是“描述物体运动快慢和方向的物理量”，定义是“位移与发生这个
位移所用的时间之比”，即。速度是矢量。
2．上面式子所给出的其实是“平均速度”。对于运动快慢一直在变化的“非匀速运动”（又叫变速运动），如果要精确描述物体每时每刻运动的快慢程度，就必须引入“瞬时速度”这个概念。当Δt非常小（用数学术语来说，Δt→0）时的就可以认为是瞬时速度。也就是说，要真正理解瞬时速度概念，需要数学里“极限”的知识，希望同学们结合数学相关内容进行学习。
3．速度是矢量，与“速度”对应的还有一个“速率”的概念。按书上的说法，速率（瞬时速率）就是速度（瞬时速度）的大小。它是一个标量，没有方向。不过，日常生活中人们说的速度其实往往就是速率（日常语言词汇中几乎没有速率这个词）。
*其实速率的原始定义是“运动的路程与所用时间之比”，而不是“位移与所用时间之比”，在物体作曲线运动时，“平均速率”与“平均速度的大小”通常并不相等（因为在作曲线运动时，路程是曲线轨迹的长度，比位移直线长，“平均速率”总是比“平均速度的大小”要大些）。
但是，在发生一段极小的位移时，位移的大小和路程相等，所以瞬时速度的大小就等于瞬时速率。因此书上的说法只能理解成“瞬时速率就是瞬时速度的大小”。
【学习过程】
自主学习
一、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________。
二、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，如果在时间△t：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。在国际单位制中，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
三、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。
四、速度和速率
速率：
合作学习
一、仔细阅读“速度”一部分，回答问题：
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
2．什么是速度？为什么用速度就可以描述物体运动的快慢？
3．表示速度的单位有哪些？它是矢量还是标量？
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。
思考：平均速率是平均速度的大小吗？
三、精讲精练
例1 一物体沿直线运动，先以3m/s的速度运动60m，又以2m/s的速度继续向前运动60m，物体在整个运动过程中平均速度是多少？
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v1，后一半路程为v2，则汽车全程的平均速度为多少？（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？
典例剖析
例1．一辆汽车以20m/s的速度沿平直公路从甲地运动到乙地，又以30m/s的速度从乙地运动到丙地。已知甲、乙两地间的距离与乙、丙两地间的距离相等，求汽车从甲地开往丙地的过程中的平均速度。
解析：根据平均速度的定义，汽车从甲地到丙地的平均速度，等于甲、丙两地间的总位移与总时间的比值，即，设甲、乙两地间的距离和乙、丙两地间的距离为L，则
拓展：有的同学可能会认为平均速度=（v1+ v2）/ 2=25m/s，但其实这是不对的。计算平均速度还是要根据其定义。
如果问题改成“物体在前半段时间和后半段时间内的速度分别为20m/s和30m/s，求它在整个时间内的平均速度？”则=（v1+ v2）/ 2=25m/s。
【达标检测】
一、单选题
1．关于速度与速率，下列说法错误的是（ ）
A．瞬时速度的大小叫作速率，平均速度的大小叫作平均速率
B．速度是表示物体运动快慢的物理量，既有大小，又有方向，是矢量
C．运动物体在某一时刻或某一位置的速度，叫作瞬时速度，它是矢量
D．汽车上的速度计是用来测量汽车的速率的仪器
2．自行车是人们常用的交通工具，低碳环保。图示是中学生骑用的自行车，下列估测值中最符合实际的是（ ）
A．自行车的质量约为100kg B．车座到地面的高度约为1m
C．暴晒下烫手的车座温度约为35℃ D．骑行时的平均速度约为80km/h
3．如图所示为甲、乙两物体运动的位移-时间图像，在内，下列说法正确的是（ ）
A．甲沿曲线运动，乙沿直线运动 B．两物体运动路程均为30 m
C．乙物体运动位移大小为450 m D．两物体的平均速度大小均为1 m/s
4．百货大楼一、二楼间有一部正以恒定速度向上运动的自动扶梯。某人以相对扶梯的速度v沿扶梯从一楼上爬，数得梯子有N1级，到二楼后他反过来以相对扶梯的速度v沿扶梯向下跑到一楼，数得梯子有N2级，那么扶梯梯子的实际级数为（设人计数的速度恒定）（ ）
A． B． C． D．
5．在某次汽车性能测试中，两辆汽车先后经过同一平直公路的ab段，检测仪显示两车经过ab段的时间相等。则可判定两车在ab段运动的（ ）
A．初速度相等 B．末速度相等
C．中间位移的速度相等 D．平均速度相等
6．下列说法正确的是（ ）
A．高速公路上限速牌上的速度值指瞬时速度大小
B．背越式跳高比赛中研究运动员过杆的技术要领时，可把运动员当成“质点”来处理
C．某运动员的链球成绩为47.29m，其47.29m是指链球从离开手到落地的位移大小
D．在400m比赛中，处于第1跑道的丁丁同学正好跑了完整一圈，他的成绩为100.0s，则他在整个过程的平均速度为4m/s
7．如图所示为A、B两质点在同一直线上运动的位移-时间（）图像。A质点的图像为直线，B质点的图像为过原点的抛物线，两图像交点C、D坐标如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．时刻A追上B，时刻B追上A
B．时间内B质点的平均速度小于A质点的平均速度
C．质点A做直线运动，质点B做曲线运动
D．时间内，A的速度一直大于B的速度
二、实验题
8．（1）在做用打点计时器测速度的实验时，要用到打点计时器，常用的打点计时器是使用___________（直流或交流）电源的计时仪器，若电源频率为50Hz则它们每隔____________s打一个点。其中电磁打点计时器所用电压为____________V，电火花打点计时器所用电压为____________V；
（2）根据打点计时器打出的纸带，我们可以从纸带上直接得到的物理量是___________；
A．时间间隔 B．位移 C．瞬时速度 D．平均速度
9．电磁打点计时器使用______电源，电火花计时器使用______电源，工作电压______伏。当电源的频率是50Hｚ时，它们都是每隔______秒打一个点。
10．使用打点计时器测量运动小车速度的实验中，是先开启打点计时器的电源后使小车开始运动，还是先让小车开始运动再开启打点计时器的电源？为什么？
11．打点计时器是一种计时的仪器，它使用___________ （填“交流”或“直流”）电源，当电源的频率为50Hz时，它每隔___________ s打一个点，其中电火花计时器使用的电压___________ 。
12．某同学用手机和带刻度的玻璃筒等器材研究金属小球在水中竖直下落的速度变化情况。他用手机拍摄功能记录小球在水中静止释放后位置随时间的变化，每拍摄一张照片。
（1）取某张照片中小球的位置为0号位置，然后依次每隔3张照片标记一次小球的位置，则相邻标记位置之间的时间间隔是______s。
（2）测得小球位置x随时间t变化曲线如题图所示，由图可知，小球在时间段平均速度的大小______（选填“大于”、“等于”、“小于”）在时间段内平均速度的大小。
（3）在实验器材不变的情况下，能够减小实验测量误差的方法有：_______（写出一种即可）
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
2．B
3．D
4．B
5．D
6．A
7．A
8． 交流 0.02 4~6 220 AB#BA
9． 交流 交流 220 0.02
10．先开启打点计时器的电源后使小车开始运动；为了提高纸带的利用率，同时为了使打点稳定
11． 交流 220V
12． 小于 多次测量取平均值
【学习目标】
1．知道速度的意义、公式、符号、单位、矢量性．
2．知道质点的平均速度和瞬时速度等概念．
3．知道速度和速率以及它们的区别．
4．会用公式计算物体运动的平均速度．
【学习重点】
速度、瞬时速度、平均速度三个概念，及三个概念之间的联系．
【学习难点】
平均速度计算
【知识梳理】
速度的物理意义是“描述物体运动快慢和方向的物理量”，定义是“位移与发生这个
位移所用的时间之比”，即。速度是矢量。
2．上面式子所给出的其实是“平均速度”。对于运动快慢一直在变化的“非匀速运动”（又叫变速运动），如果要精确描述物体每时每刻运动的快慢程度，就必须引入“瞬时速度”这个概念。当Δt非常小（用数学术语来说，Δt→0）时的就可以认为是瞬时速度。也就是说，要真正理解瞬时速度概念，需要数学里“极限”的知识，希望同学们结合数学相关内容进行学习。
3．速度是矢量，与“速度”对应的还有一个“速率”的概念。按书上的说法，速率（瞬时速率）就是速度（瞬时速度）的大小。它是一个标量，没有方向。不过，日常生活中人们说的速度其实往往就是速率（日常语言词汇中几乎没有速率这个词）。
*其实速率的原始定义是“运动的路程与所用时间之比”，而不是“位移与所用时间之比”，在物体作曲线运动时，“平均速率”与“平均速度的大小”通常并不相等（因为在作曲线运动时，路程是曲线轨迹的长度，比位移直线长，“平均速率”总是比“平均速度的大小”要大些）。
但是，在发生一段极小的位移时，位移的大小和路程相等，所以瞬时速度的大小就等于瞬时速率。因此书上的说法只能理解成“瞬时速率就是瞬时速度的大小”。
【学习过程】
自主学习
一、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________。
二、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，如果在时间△t：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。在国际单位制中，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
三、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。
四、速度和速率
速率：
合作学习
一、仔细阅读“速度”一部分，回答问题：
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
2．什么是速度？为什么用速度就可以描述物体运动的快慢？
3．表示速度的单位有哪些？它是矢量还是标量？
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。
思考：平均速率是平均速度的大小吗？
三、精讲精练
例1 一物体沿直线运动，先以3m/s的速度运动60m，又以2m/s的速度继续向前运动60m，物体在整个运动过程中平均速度是多少？
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v1，后一半路程为v2，则汽车全程的平均速度为多少？（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？
典例剖析
例1．一辆汽车以20m/s的速度沿平直公路从甲地运动到乙地，又以30m/s的速度从乙地运动到丙地。已知甲、乙两地间的距离与乙、丙两地间的距离相等，求汽车从甲地开往丙地的过程中的平均速度。
解析：根据平均速度的定义，汽车从甲地到丙地的平均速度，等于甲、丙两地间的总位移与总时间的比值，即，设甲、乙两地间的距离和乙、丙两地间的距离为L，则
拓展：有的同学可能会认为平均速度=（v1+ v2）/ 2=25m/s，但其实这是不对的。计算平均速度还是要根据其定义。
如果问题改成“物体在前半段时间和后半段时间内的速度分别为20m/s和30m/s，求它在整个时间内的平均速度？”则=（v1+ v2）/ 2=25m/s。
【达标检测】
一、单选题
1．关于速度与速率，下列说法错误的是（ ）
A．瞬时速度的大小叫作速率，平均速度的大小叫作平均速率
B．速度是表示物体运动快慢的物理量，既有大小，又有方向，是矢量
C．运动物体在某一时刻或某一位置的速度，叫作瞬时速度，它是矢量
D．汽车上的速度计是用来测量汽车的速率的仪器
2．自行车是人们常用的交通工具，低碳环保。图示是中学生骑用的自行车，下列估测值中最符合实际的是（ ）
A．自行车的质量约为100kg B．车座到地面的高度约为1m
C．暴晒下烫手的车座温度约为35℃ D．骑行时的平均速度约为80km/h
3．如图所示为甲、乙两物体运动的位移-时间图像，在内，下列说法正确的是（ ）
A．甲沿曲线运动，乙沿直线运动 B．两物体运动路程均为30 m
C．乙物体运动位移大小为450 m D．两物体的平均速度大小均为1 m/s
4．百货大楼一、二楼间有一部正以恒定速度向上运动的自动扶梯。某人以相对扶梯的速度v沿扶梯从一楼上爬，数得梯子有N1级，到二楼后他反过来以相对扶梯的速度v沿扶梯向下跑到一楼，数得梯子有N2级，那么扶梯梯子的实际级数为（设人计数的速度恒定）（ ）
A． B． C． D．
5．在某次汽车性能测试中，两辆汽车先后经过同一平直公路的ab段，检测仪显示两车经过ab段的时间相等。则可判定两车在ab段运动的（ ）
A．初速度相等 B．末速度相等
C．中间位移的速度相等 D．平均速度相等
6．下列说法正确的是（ ）
A．高速公路上限速牌上的速度值指瞬时速度大小
B．背越式跳高比赛中研究运动员过杆的技术要领时，可把运动员当成“质点”来处理
C．某运动员的链球成绩为47.29m，其47.29m是指链球从离开手到落地的位移大小
D．在400m比赛中，处于第1跑道的丁丁同学正好跑了完整一圈，他的成绩为100.0s，则他在整个过程的平均速度为4m/s
7．如图所示为A、B两质点在同一直线上运动的位移-时间（）图像。A质点的图像为直线，B质点的图像为过原点的抛物线，两图像交点C、D坐标如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．时刻A追上B，时刻B追上A
B．时间内B质点的平均速度小于A质点的平均速度
C．质点A做直线运动，质点B做曲线运动
D．时间内，A的速度一直大于B的速度
二、实验题
8．（1）在做用打点计时器测速度的实验时，要用到打点计时器，常用的打点计时器是使用___________（直流或交流）电源的计时仪器，若电源频率为50Hz则它们每隔____________s打一个点。其中电磁打点计时器所用电压为____________V，电火花打点计时器所用电压为____________V；
（2）根据打点计时器打出的纸带，我们可以从纸带上直接得到的物理量是___________；
A．时间间隔 B．位移 C．瞬时速度 D．平均速度
9．电磁打点计时器使用______电源，电火花计时器使用______电源，工作电压______伏。当电源的频率是50Hｚ时，它们都是每隔______秒打一个点。
10．使用打点计时器测量运动小车速度的实验中，是先开启打点计时器的电源后使小车开始运动，还是先让小车开始运动再开启打点计时器的电源？为什么？
11．打点计时器是一种计时的仪器，它使用___________ （填“交流”或“直流”）电源，当电源的频率为50Hz时，它每隔___________ s打一个点，其中电火花计时器使用的电压___________ 。
12．某同学用手机和带刻度的玻璃筒等器材研究金属小球在水中竖直下落的速度变化情况。他用手机拍摄功能记录小球在水中静止释放后位置随时间的变化，每拍摄一张照片。
（1）取某张照片中小球的位置为0号位置，然后依次每隔3张照片标记一次小球的位置，则相邻标记位置之间的时间间隔是______s。
（2）测得小球位置x随时间t变化曲线如题图所示，由图可知，小球在时间段平均速度的大小______（选填“大于”、“等于”、“小于”）在时间段内平均速度的大小。
（3）在实验器材不变的情况下，能够减小实验测量误差的方法有：_______（写出一种即可）
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
2．B
3．D
4．B
5．D
6．A
7．A
8． 交流 0.02 4~6 220 AB#BA
9． 交流 交流 220 0.02
10．先开启打点计时器的电源后使小车开始运动；为了提高纸带的利用率，同时为了使打点稳定
11． 交流 220V
12． 小于 多次测量取平均值