1.3 位置变化快慢的描述—速度 导学案-高中物理人教版（2019）必修第一册
文档属性
| 名称 | 1.3 位置变化快慢的描述—速度 导学案-高中物理人教版（2019）必修第一册 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 353.8KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2025-07-09 22:13:22 | ||
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文档简介
1.3运动快慢的描述 速度
【学习目标】
1．了解坐标与坐标的变化量。
2．理解速度的概念。知道速度是表示运动快慢的物理量，知道它的定义、公式、符号和单位，知道它是矢量。
3．理解平均速度，知道瞬时速度的概念。
4．知道速度和速率以及它们的区别。
【学习重点】
速度的概念。
【学习难点】
速度和速率。
【学习过程】
一、坐标与坐标的变化量：1．如图1所示，一辆小汽车从位置A运动到位置B，坐标系已建立好，则这辆小汽车在A点的位置坐标为________ m，在B点的位置坐标为________ m，从A到B的过程中坐标的变化为________ m。
图1
2．在x轴上，质点的位移可以用坐标变化量Δx来表示，Δx的大小表示位移的________，Δx的________表示位移的方向。
3．速度是物体发生的________与发生这个位移所用________的比值，其公式为v＝，速度的大小反应了物体运动的快慢，速度的方向表示物体运动的方向。
4．变速运动物体的位移跟发生这段位移所用时间的比值，叫做物体在Δt或位移Δx内的__________。其公式为：______。
5．运动物体经过________的速度，叫瞬时速度，常简称为速度；瞬时速度的大小叫________。瞬时速度：__________的描述物体的运动快慢。瞬时速度是矢量，其方向与物体经过某位置时的__________相同。
二、速度和速率：
（一）速度
1．定义：位移与发生这段位移所用时间的比值。
2．定义式：v=s/t
3．物理意义：描述物体运动快慢程度的物理量。
4．单位： 国际单位：m/s 常用单位：km/h cm/s
5．标矢性：矢量。速度的大小在数值上等于单位时间内物体位移的大小，速度的方向就是物体运动的方向。
（二）速率
1．定义：速度的大小。
2．跟速度的区别：只有大小无方向，是标量。
汽车速度计不能显示车辆运动的方向，它的读数实际是汽车的速率。日常生活和物理学中说到的“速度”有时是指速率。
三、平均速度和瞬时速度：
1．平均速度：
①描述变速直线运动的物体在某段时间（或某段位移S）内的平均快慢与运动方向（运动速度）。v
②不是速度的平均值，它等于位移与发生这段位移所用时间的比值，即v=s/t。
③对做变速直线运动的物体，不同位移或不同时间段的平均速度一般不同。所以平均速度只有指明了是哪段位移，或哪段时间内的平均速度才有意义。
④对做匀速直线运动的物体，位移与时间的比值不变，所以做匀速直线运动的物体的平均速度就是物体的速度。
平均速率：v=s/t （s是指路程）
2．瞬时速度：
①描述运动物体经过某一时刻（或某一位置）的速度，简称速度。
②在直线运动中，瞬时速度的方向与物体经过某一位置时运动方向相同。它的大小叫瞬时速率。在技术上通常用速度计来测瞬时速率。
③在匀速直线运动中，各时刻瞬时速度都相等，且与各段时间内的平均速度都相等。在位移时间图象中，图线的倾斜程度表示速度的大小，斜率越大，速度越大。斜率为正，表示速度方向与所选正方向相同，斜率为负，表示速度方向与所选正方向相反。
④在以后的叙述中，“速度”一词有时是指平均速度，有时指瞬时速度，要根据上下文判断。
问题：1．同一物体的同一段运动的平均速率的大小一定等于平均速度的大小吗？ 2．同一物体的同一段运动的瞬时速率的大小一定等于瞬时速度的大小吗？
【例一】下列关于速度和速率的说法中正确的是（ ）
A．速度是矢量，用来描述物体运动的快慢。
B．平均速度是速度的平均值，它只有大小没有方向。
C．汽车以速度v1经过某路标，子弹以速度v2从枪筒射出，两速度均为平均速度。
D．平均速度就是平均速率。
【例二】如图所示为A、B、C三个物体作直线运动的
s-t图。由图可知：________物体作匀速直线运动，
_________物体作变速直线运动。三个物体位移大小分
别为________，_______，______。三个物体的平均速度分
别为______m/s，______m/s，______m/s，三个物体运动的
总路程分别是_____，_____，_____，它们的平均速率分别
为________，_______，______。
【达标检测】
一、单选题
1．汽车紧急刹车后，停止运动的车轮在水平地面上滑动直至停止，在地面上留下的痕迹称为刹车线。由刹车线的长短可知汽车刹车前的速度。已知汽车轮胎与地面之间的动摩擦因数为0.80，测得刹车线长25 m。汽车在刹车前的瞬间的速度大小为（重力加速度g取10m/s2）（ ）
A．10 m/s B．20 m/s C．30 m/s D．40 m/s
2．如图所示是长沙南到北京西的部分高铁列车时刻表，由图中信息可知（ ）
A．高铁07：43从长沙南出发是指时间间隔
B．高铁历时06：35从长沙南到达北京西是指时间间隔
C．从长沙南到达北京西，G502比G84次高铁跑得快
D．从长沙南到达北京西，G502和G84次高铁跑得一样快
3．著名电动车制造商特斯拉预计今年年底推出新的自动驾驶系统“Autopilot”。该系统允许汽车在更复杂路况中使用定速巡航。在某次测试中，测试车辆以时速120公里行驶了1200公里。其中“时速120公里”、“行驶1200公里”分别是指（ ）
A．速度、位移 B．速度、路程
C．速率、位移 D．速率、路程
4．为检测汽车的基本性能，某志愿者驾驶汽车以36km/h的速度驶入水平长直试验场，某时刻开始刹车，汽车做匀减速直线运动直到速度减为0，然后马上使汽车做匀加速直线运动直到恢复最初的速度。从开始刹车到恢复最初速度的过程中汽车位移x与速度v的关系如图所示。下列说法中正确的是（ ）
A．汽车刹车过程中加速度的大小为5m/s2
B．汽车加速过程中加速度的大小为10m/s2
C．该过程中汽车的总位移为20m
D．该过程所用总时间为4s
二、填空题
5．平均速度和瞬时速度
（1）平均速度
a.描述物体在时间Δt内运动的___________及方向。
b.v=___________
（2）瞬时速度
a.描述物体___________运动的快慢及方向。
b.当Δt___________时，叫作物体在时刻t的瞬时速度。
（3）速率：___________的大小。汽车速度计的示数是汽车的速率。
（4）匀速直线运动：瞬时速度___________的运动，在匀速直线运动中，平均速度与瞬时速度相等。
6．在研究匀变速直线运动规律的实验中，做匀变速直线运动的小车带动纸带运动，打点计时器打下一条点迹清晰的纸带，如图所示。打点计时器打点的时间间隔为0.02s，按打点时间先后顺序，每五个点取一个计数点，依次得到A、B、C、D、E五个计数点。用刻度尺量得B、C、D、E各点到A点的距离分别为AB=7.60cm，AC=13.60cm，AD=18.00cm，AE=20.80cm。由此可知，小车在做_________（填“加速”或“减速”）运动，打点计时器打B点时，小车的速度为_________m/s。
7．2022年6月17日，中国第三艘航空母舰正式下水，被命名为“福建舰”，“福建舰”配置了电磁弹射器，并采用了平直通长飞行甲板，配置了阻拦装置，排水量可达8万余吨。某次训练时传感器测得舰载机的位置如表格所示。从某时刻（t=0）开始的一段时间内，该舰载机可视为沿直线运动。
0 0.4 0.8 1.2 1.6 2
0 3.94 15.75 35.42 63.00 98.48
回答下列问题：
（1）根据表中数据可判断该舰载机在这段时间内近似做匀加速运动，判断的理由是：___________。
（2）当时，该舰载机的速度大小v=___________m/s（结果保留三位有效数字）。
（3）这段时间内该舰载机的加速度大小a=___________（结果保留三位有效数字）。
参考答案：
B2．B3．D4．A
快慢 某一时刻（某一位置） 极小 瞬时速度 不变
减速 0.68
7． 舰载机相邻相等时间内位移差近似相等 39.4 49.4
【学习目标】
1．了解坐标与坐标的变化量。
2．理解速度的概念。知道速度是表示运动快慢的物理量，知道它的定义、公式、符号和单位，知道它是矢量。
3．理解平均速度，知道瞬时速度的概念。
4．知道速度和速率以及它们的区别。
【学习重点】
速度的概念。
【学习难点】
速度和速率。
【学习过程】
一、坐标与坐标的变化量：1．如图1所示，一辆小汽车从位置A运动到位置B，坐标系已建立好，则这辆小汽车在A点的位置坐标为________ m，在B点的位置坐标为________ m，从A到B的过程中坐标的变化为________ m。
图1
2．在x轴上，质点的位移可以用坐标变化量Δx来表示，Δx的大小表示位移的________，Δx的________表示位移的方向。
3．速度是物体发生的________与发生这个位移所用________的比值，其公式为v＝，速度的大小反应了物体运动的快慢，速度的方向表示物体运动的方向。
4．变速运动物体的位移跟发生这段位移所用时间的比值，叫做物体在Δt或位移Δx内的__________。其公式为：______。
5．运动物体经过________的速度，叫瞬时速度，常简称为速度；瞬时速度的大小叫________。瞬时速度：__________的描述物体的运动快慢。瞬时速度是矢量，其方向与物体经过某位置时的__________相同。
二、速度和速率：
（一）速度
1．定义：位移与发生这段位移所用时间的比值。
2．定义式：v=s/t
3．物理意义：描述物体运动快慢程度的物理量。
4．单位： 国际单位：m/s 常用单位：km/h cm/s
5．标矢性：矢量。速度的大小在数值上等于单位时间内物体位移的大小，速度的方向就是物体运动的方向。
（二）速率
1．定义：速度的大小。
2．跟速度的区别：只有大小无方向，是标量。
汽车速度计不能显示车辆运动的方向，它的读数实际是汽车的速率。日常生活和物理学中说到的“速度”有时是指速率。
三、平均速度和瞬时速度：
1．平均速度：
①描述变速直线运动的物体在某段时间（或某段位移S）内的平均快慢与运动方向（运动速度）。v
②不是速度的平均值，它等于位移与发生这段位移所用时间的比值，即v=s/t。
③对做变速直线运动的物体，不同位移或不同时间段的平均速度一般不同。所以平均速度只有指明了是哪段位移，或哪段时间内的平均速度才有意义。
④对做匀速直线运动的物体，位移与时间的比值不变，所以做匀速直线运动的物体的平均速度就是物体的速度。
平均速率：v=s/t （s是指路程）
2．瞬时速度：
①描述运动物体经过某一时刻（或某一位置）的速度，简称速度。
②在直线运动中，瞬时速度的方向与物体经过某一位置时运动方向相同。它的大小叫瞬时速率。在技术上通常用速度计来测瞬时速率。
③在匀速直线运动中，各时刻瞬时速度都相等，且与各段时间内的平均速度都相等。在位移时间图象中，图线的倾斜程度表示速度的大小，斜率越大，速度越大。斜率为正，表示速度方向与所选正方向相同，斜率为负，表示速度方向与所选正方向相反。
④在以后的叙述中，“速度”一词有时是指平均速度，有时指瞬时速度，要根据上下文判断。
问题：1．同一物体的同一段运动的平均速率的大小一定等于平均速度的大小吗？ 2．同一物体的同一段运动的瞬时速率的大小一定等于瞬时速度的大小吗？
【例一】下列关于速度和速率的说法中正确的是（ ）
A．速度是矢量，用来描述物体运动的快慢。
B．平均速度是速度的平均值，它只有大小没有方向。
C．汽车以速度v1经过某路标，子弹以速度v2从枪筒射出，两速度均为平均速度。
D．平均速度就是平均速率。
【例二】如图所示为A、B、C三个物体作直线运动的
s-t图。由图可知：________物体作匀速直线运动，
_________物体作变速直线运动。三个物体位移大小分
别为________，_______，______。三个物体的平均速度分
别为______m/s，______m/s，______m/s，三个物体运动的
总路程分别是_____，_____，_____，它们的平均速率分别
为________，_______，______。
【达标检测】
一、单选题
1．汽车紧急刹车后，停止运动的车轮在水平地面上滑动直至停止，在地面上留下的痕迹称为刹车线。由刹车线的长短可知汽车刹车前的速度。已知汽车轮胎与地面之间的动摩擦因数为0.80，测得刹车线长25 m。汽车在刹车前的瞬间的速度大小为（重力加速度g取10m/s2）（ ）
A．10 m/s B．20 m/s C．30 m/s D．40 m/s
2．如图所示是长沙南到北京西的部分高铁列车时刻表，由图中信息可知（ ）
A．高铁07：43从长沙南出发是指时间间隔
B．高铁历时06：35从长沙南到达北京西是指时间间隔
C．从长沙南到达北京西，G502比G84次高铁跑得快
D．从长沙南到达北京西，G502和G84次高铁跑得一样快
3．著名电动车制造商特斯拉预计今年年底推出新的自动驾驶系统“Autopilot”。该系统允许汽车在更复杂路况中使用定速巡航。在某次测试中，测试车辆以时速120公里行驶了1200公里。其中“时速120公里”、“行驶1200公里”分别是指（ ）
A．速度、位移 B．速度、路程
C．速率、位移 D．速率、路程
4．为检测汽车的基本性能，某志愿者驾驶汽车以36km/h的速度驶入水平长直试验场，某时刻开始刹车，汽车做匀减速直线运动直到速度减为0，然后马上使汽车做匀加速直线运动直到恢复最初的速度。从开始刹车到恢复最初速度的过程中汽车位移x与速度v的关系如图所示。下列说法中正确的是（ ）
A．汽车刹车过程中加速度的大小为5m/s2
B．汽车加速过程中加速度的大小为10m/s2
C．该过程中汽车的总位移为20m
D．该过程所用总时间为4s
二、填空题
5．平均速度和瞬时速度
（1）平均速度
a.描述物体在时间Δt内运动的___________及方向。
b.v=___________
（2）瞬时速度
a.描述物体___________运动的快慢及方向。
b.当Δt___________时，叫作物体在时刻t的瞬时速度。
（3）速率：___________的大小。汽车速度计的示数是汽车的速率。
（4）匀速直线运动：瞬时速度___________的运动，在匀速直线运动中，平均速度与瞬时速度相等。
6．在研究匀变速直线运动规律的实验中，做匀变速直线运动的小车带动纸带运动，打点计时器打下一条点迹清晰的纸带，如图所示。打点计时器打点的时间间隔为0.02s，按打点时间先后顺序，每五个点取一个计数点，依次得到A、B、C、D、E五个计数点。用刻度尺量得B、C、D、E各点到A点的距离分别为AB=7.60cm，AC=13.60cm，AD=18.00cm，AE=20.80cm。由此可知，小车在做_________（填“加速”或“减速”）运动，打点计时器打B点时，小车的速度为_________m/s。
7．2022年6月17日，中国第三艘航空母舰正式下水，被命名为“福建舰”，“福建舰”配置了电磁弹射器，并采用了平直通长飞行甲板，配置了阻拦装置，排水量可达8万余吨。某次训练时传感器测得舰载机的位置如表格所示。从某时刻（t=0）开始的一段时间内，该舰载机可视为沿直线运动。
0 0.4 0.8 1.2 1.6 2
0 3.94 15.75 35.42 63.00 98.48
回答下列问题：
（1）根据表中数据可判断该舰载机在这段时间内近似做匀加速运动，判断的理由是：___________。
（2）当时，该舰载机的速度大小v=___________m/s（结果保留三位有效数字）。
（3）这段时间内该舰载机的加速度大小a=___________（结果保留三位有效数字）。
参考答案：
B2．B3．D4．A
快慢 某一时刻（某一位置） 极小 瞬时速度 不变
减速 0.68
7． 舰载机相邻相等时间内位移差近似相等 39.4 49.4