【学霸笔记】 03　第一章　第三节　速度 课件 高中物理粤教版必修1

(共61张PPT)
现代文阅读Ⅰ
把握共性之“新”　打通应考之“脉”
第一章　 运动的描述
第三节　速度
[学习目标]　1．知道速度、平均速度、瞬时速度及速率的概念，能辨别平均速度、瞬时速度．2．知道平均速度和平均速率，瞬时速度和瞬时速率的区别与联系．3．培养学生应用数学方法解决物理问题的科学思维，理解速度—时间图像，能通过图像描述物体的运动．
必备知识·自主预习储备
知识点一　速度　平均速度　瞬时速度
1．平均速度
(1)定义：物体在时间t内的平均快慢程度．
(2)表达式：公式＝____．
(3)单位：在国际单位制中，速度的单位是______，读作________．常用的单位还有km/h．
m/s
米每秒
(4)标矢性：平均速度是____(选填“矢”或“标”)量，有大小也有方向，它的方向与物体的______方向相同．
(5)物理意义：平均速度只能______地反映物体在经历某段位移时的运动快慢和方向．
说明：平均速度一般不是速度的平均值，要依据定义来计算．
2．平均速率
(1)定义：______与时间的比值．
(2)表达式：＝_____．
矢
位移
粗略
路程
3．瞬时速度
(1)定义：运动物体在某一______或经过某一______时的速度．
(2)物理意义：瞬时速度反映了物体________的运动快慢．
(3)标矢性：瞬时速度是______，它的方向就是物体此时刻的__________，即物体在运动轨迹上过该点的______方向．
4．瞬时速率：瞬时速度的______称为瞬时速率，简称速率．
提醒　汽车速度计的示数是汽车的瞬时速率．
时刻
位置
某时刻
矢量
运动方向
切线
大小
体验　1．(1)通过相同的路程，所用时间少的物体速度一定大． (　　)
(2)物体的瞬时速度总是零，则平均速度一定为零． (　　)
(3)乒乓球运动员扣出的乒乓球速度达23 m/s，这个速度是________速度．
×
√
瞬时
知识点二　速度—时间图像
1．速度—时间图像：在平面直角坐标系中，用纵坐标表示物体运动的______，横坐标表示______，所画出的速度v随时间t的变化图像，叫速度—时间图像，简称为速度图像．
2．匀速直线运动的v-t图像是一条平行于时间轴的______，图像与时间轴所围成的面积表示这段时间内的______(如图中阴影部分所示)．
速度
时间
直线
位移
3．图像是一条倾斜的直线时，图像与纵坐标轴的交点表示物体运动的________，直线向右上方倾斜，表示速度越来越大．
初速度
提醒　v-t图像只能描述直线运动，不能描述曲线运动．
体验　2．(1)匀速直线运动的v-t图像是一条倾斜的直线． (　　)
(2)在v-t图像中，两图线的交点表示两物体在此时刻相遇． (　　)
(3)如图所示，当两条速度—时间图像相交时，其交点的含义表示____________________________．
×
×
两物体在该时刻的速度相同
关键能力·情境探究达成
全民健身目的是提高全民族身体素质、健康
水平和生活质量，促进人的全面发展．某次李明用
手机计步器记录了自己从家到公园再回到家的锻
炼情况．如图所示．
请探究：
图中的5.0 km/h指的是平均速度吗？请说明理由．
提示：不是平均速度．平均速度指位移与时间的比值，平均速率指路程与时间的比值，5.0 km/h为平均速率．
考点1　平均速度和瞬时速度
1．平均速度和瞬时速度的区别
项目 平均速度 瞬时速度
大小
物理 意义 粗略地描述物体在某一段时间或位移运动快慢的物理量 精确地描述物体在某一时刻或位置运动快慢的物理量
方向 物体位移的方向 此时刻物体运动的方向
对应 关系 与一段位移(或时间)对应，是过程量 与某一位置(或时刻)对应，是状态量
2．平均速度和瞬时速度的联系
(1)二者都是矢量，单位相同．
(2)瞬时速度是极短时间的平均速度．
(3)匀速直线运动中，平均速度等于瞬时速度．
(4)变速直线运动中，某段时间的平均速度和某时刻的瞬时速度无直接联系．
【典例1】　某台风登陆时中心附近瞬时最大风力达到12级(约
35 m/s)，登陆后，台风以20 km/h左右的速度向西北方向移动一段距离．其中“35 m/s”和“20 km/h”分别指的是(　　)
A．平均速度、平均速度
B．平均速度、瞬时速度
C．瞬时速度、瞬时速度
D．瞬时速度、平均速度
√
D　[根据题意，35 m/s是台风登陆时中心附近瞬间的速度，可知
35 m/s指瞬时速度，而20 km/h是台风向西北方向移动一段距离的速度，可知20 km/h指平均速度，即“35 m/s”和“20 km/h”分别指的是瞬时速度、平均速度．故选D．]
规律方法　平均速度与瞬时速度的大小关系
(1)平均速度与瞬时速度的大小无必然关系，平均速度大的物体，其瞬时速度不一定大；平均速度为零的物体，其瞬时速度也可能很大．
(2)在匀速直线运动中，物体的平均速度等于瞬时速度，而在其他运动中，物体的平均速度一般不等于其瞬时速度．
[跟进训练]
1．三个质点A、B、C同时从N点出发，同时到达M点，运动轨迹如图所示，下列说法正确的是(　　)
A．三个质点从N点到M点的平均速度相同
B．质点B从N点到M点的平均速度方向与在任意时刻瞬时速度方向相同
C．到达M点时的瞬时速度的值一定是A最大
D．三个质点到达M点时的瞬时速度的值相同
√
A　[三个质点运动的初、末位置相同，故位移相同，时间又一样，故平均速度相同，选项A正确；质点B沿直线NM运动但有可能往返，故不能断定平均速度方向与任意时刻的瞬时速度方向相同，选项B错误；到达M点时，三者瞬时速度大小无法确定，C、D均错误．]
考点2　平均速度和平均速率的比较
1．定义：平均速度＝，平均速率＝．
2．标矢性：平均速度是矢量，有方向；平均速率是标量，无方向．
3．联系：平均速度的大小一般小于平均速率，只有在单方向直线运动中，平均速度的大小才等于平均速率．
[注意]　瞬时速度的大小叫作瞬时速率，但是平均速度的大小不是平均速率．
【典例2】　某人爬山，从山脚爬上山顶，然后又从原路返回到山脚，上山的平均速率为v1，下山的平均速率为v2，则往返全程的平均速度的大小和平均速率分别是(　　)
A．　 B．
C．0， D．0，
√
D　[从山脚爬上山顶，然后又从原路返回到山脚，通过的位移为零，因此平均速度设从山脚爬上山顶路程为s，则上山时间下山时间因此往返全程的平均速率为′＝＝，故D正确．]
易错提醒　平均速度＝，是矢量，对应位移；平均速率＝，是标量，对应路程，二者是两个完全不同的概念．
[跟进训练]
2．冬奥会短道速滑男子1 000 m比赛场地如图所示，场地周长111.12 m，其中直道长度为28.85 m，弯道半径为8 m．在该比赛过程中(　　)
A．运动员到终点线时的速率约为23 m/s
B．运动员的平均速率为0
C．运动员的平均速度的大小约为11.5 m/s
D．所有参加短道速滑男子1 000 m比赛的运动员的平均速度均相同
√
D　[由题所给已知条件无法求得运动员到终点线时的速率，故A错误；运动员的路程不为零，则平均速率不为零，故B错误；由图可知，运动员最终回到了出发点，则位移为零，平均速度为零，故C错误；所有参加短道速滑男子1 000 m比赛的运动员最后都回到了出发点，则位移都为零，平均速度也都为零，故D正确．故选D．]
考点3　速度—时间图像的理解及应用
1．v-t图像的物理意义
反映做直线运动的物体的速度随时间变化的规律．
2．v-t图像的应用
(1)由图像能看出每一时刻对应的瞬时速度．
(2)由图像判断物体的运动性质．
瞬时速度为正，说明物体的运动方向与选定的正方向相同；瞬时速度为负，说明物体的运动方向与正方向相反．
如图所示，若图线平行于t轴，说明物体做匀速运动；若图线是倾斜的直线，说明物体做变速运动．
如图线1，物体沿正方向做匀速运动；
如图线2，物体沿负方向做匀速运动；
如图线3，物体沿正方向做加速运动；
如图线4，物体沿负方向做加速运动．
【典例3】　(多选)甲、乙两个物体在同一条直线上运动，它们的速度—时间图像分别如图中直线a、b所示，在t1时刻(　　)
A．它们的运动方向相同
B．甲一定在乙的后面
C．甲的速度比乙的速度大
D．乙的速度比甲的速度大
√
√
AD　[题图图线在横轴上方，速度均为正值，表示物体的运动方向均沿正方向，运动方向相同，A正确；由于在初始时刻甲、乙的位置关系未知，所以无法判断在t1时刻甲、乙的位置关系，B错误；在t1时刻b图线对应的坐标值大，故乙的速度比甲的速度大，C错误，D正确．]
[跟进训练]
3．某物体的运动规律如图所示，下列说法中正确的是(　　)
A．物体在第1 s末运动方向发生变化
B．第2 s内、第3 s内的速度方向是相同的
C．物体在第2 s内返回出发点，向反方向运动
D．物体从原点出发，在这7 s内物体的位置始终不会为负值
√
D　[物体在第1 s末运动方向没有发生变化，A错误；第2 s内、第3 s内的速度方向是相反的，B错误；物体在第2 s内位移变大，向正方向运动，C错误；物体做的是往复运动，先向正方向出发，故物体的位置始终不会为负值，D正确．]
学习效果·随堂评估自测
1．(多选)下列关于速度和速率的说法正确的是(　　)
A．瞬时速度的大小叫瞬时速率
B．平均速率是平均速度的大小
C．对运动的物体，某段时间的平均速度不可能为零
D．对运动的物体，某段时间的平均速率不可能为零
√
√
AD　[瞬时速度的大小叫瞬时速率，故A正确；平均速率等于路程与时间的比值，平均速度等于位移与时间的比值，平均速度的大小与平均速率不一定相等，故B错误；对于运动的物体，若某段时间内的位移为零，则平均速度为0，故C错误；对于运动的物体，某段时间内的路程不可能为零，则平均速率不可能为零，故D正确．]
2．(多选)利用速度传感器与计算机结合，
可以自动作出物体运动的图像．某同学在
一次实验中得到的运动小车的速度—时间
图像如图所示，则以下说法中正确的是(　　)
A．小车先做加速运动，再做匀速运动，后做减速运动
B．小车运动的最大速度约为0.8 m/s
C．小车的前10 s朝正方向运动，10 s后朝负方向运动
D．小车做曲线运动
√
√
AB　[由v-t图像可以看出，小车的速度先增加再不变后减小，最大速度约为0.8 m/s，故A、B均正确；小车的速度先增大再不变后减小，一直朝正方向运动，C错误；题图图线弯曲表明小车速度变化不均匀，不表示小车做曲线运动，故D错误．]
3．(新情境题，以“电动自行车”为背景考查速度)电动自行车以其时尚、方便、快捷深受广大高中学生的喜爱，但由电动自行车引发的交通事故也在逐年增多．“学习交通安全常识，自觉遵守交通法规”是确保学生交通安全的重要举措之一．按规定电动自行车在城区限速25 km/h．下列说法正确的是(　　)
√
A．电动自行车限速25 km/h，指的是平均速度
B．电动自行车限速25 km/h，指的是瞬时速度
C．交通事故发生时，相互碰撞的速度指的是平均速度
D．在某一路段行驶的速度，指的是瞬时速度
B　[电动自行车限速25 km/h，是指电动自行车的最高时速，为瞬时速度，A错误，B正确；交通事故发生时，相互碰撞的速度指的是碰撞时的速度，为瞬时速度，C错误；在某一路段行驶的速度，指的是平均速度，D错误．]
回归本节知识，自我完成以下问题：
1．平均速度和瞬时速度的方向有什么不同？
提示：平均速度的方向为位移的方向，瞬时速度的方向为运动方向．
2．平均速率是平均速度的大小吗？
提示：不是．
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
11
12
√
?题组一　平均速度和瞬时速度
1．(多选)对于瞬时速度和平均速度的理解，下列说法正确的是(　　)
A．瞬时速度为0，平均速度一定为0
B．瞬时速度为0，平均速度可以不为0
C．瞬时速度不为0，平均速度一定不为0
D．瞬时速度不为0，平均速度可以为0
课时分层作业(三)　速度
√
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
11
12
BD　[车辆中途刹车停止后，再启动运行的一段时间内平均速度不为0，但停止时的瞬时速度为0，A错误，B正确；物体沿一圆周运动一圈的过程中，瞬时速度不为0，但位移为0，所以平均速度为0，C错误，D正确．]
√
2．下列有关常见物体的运动速度的表述中，符合实际情况的是
(　　)
A．光在真空中的传播速度是3 000 m/s
B．人正常行走的速度约为4 km/h
C．军用喷气式飞机正常飞行时的速度约为40 km/h
D．声音在空气中传播的速度为340 km/h
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
11
12
√
3．汽车沿直线从甲地开往乙地，前一半位移内的平均度为30 km/h，后一半位移内的平均速度是60 km/h，这辆汽车全程的平均速度是多少(　　)
A．40 km/h　　 B．45 km/h
C．50 km/h D．55 km/h
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
11
12
A　[设总位移为2x，汽车行驶前一半路程所用的时间为t1＝，行驶后一半路程所用的时间为t2＝．全程的平均速度为＝＝ km/h＝40 km/h，故选A．]
√
4．如图所示，在气垫导轨上安装有两个光电门A、B，A、B间距离为L＝30 cm．为了研究滑块的运动情况，在滑块上安装了一宽度为d＝1 cm的遮光条．现让滑块依次通过光电门A、B，并记录了遮光条通过两光电门A、B的时间分别为0.010 s、0.005 s，滑块从光电门A到B的时间为0.200 s．则下列说法正确的是(　　)
A．滑块经过A的速度为1 cm/s
B．滑块经过B的速度为2 cm/s
C．滑块在A、B间的平均速度为1.5 m/s
D．滑块在A、B间的平均速度为3 m/s
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
11
12
C　[滑块经过A的速度vA＝＝ m/s＝1 m/s，选项A错误；滑块经过B的速度vB＝＝ m/s＝2 m/s，选项B错误；滑块在A、B间的平均速度为＝＝ m/s＝1.5 m/s，选项C正确，D错误．]
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
11
12
√
5．如图所示为高速摄影机拍摄到的子弹穿过苹果瞬间的照片．该照片经过放大后分析出，在曝光时间内，子弹影像前后错开的距离约为子弹长度的1%～2%．已知子弹飞行速度约为500 m/s，因此可估算出这幅照片的曝光时间最接近(　　)
A．10-3 s B．10-6 s
C．10-9 s D．10-12 s
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
11
12
B　[子弹的长度大约2.5 cm，所以曝光时间内的位移大约为s＝2.5×10-2×2% m，又已知子弹的速度v＝500 m/s，所以曝光时间为t＝＝ s＝10-6 s，故B正确．]
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
11
12
√
?题组二　平均速度和平均速率的比较
6．杭州女孩叶诗文成为中国游泳史上第一位集奥运会、世锦赛、短池世锦赛和亚运会冠军于一身的全满贯运动员．叶诗文夺得冠军说明她在比赛中下列的哪一个物理量一定比其他运动员的大(　　)
A．跳入泳池的速度
B．终点撞线时的速度
C．全程的平均速度
D．全程的平均速率
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
11
12
D　[因游泳比赛是往复运动，路程除以时间是平均速率，运动员的路程都相同，叶诗文所用的时间短，说明她的平均速率大，D正确．]
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
11
12
√
7．如图所示，风力发电机叶片上有P、Q两点，其中P在叶片的端点，Q在另一叶片的中点，叶片转动一圈，下列说法正确的是(　　)
A．P、Q两点路程一样
B．P、Q两点平均速度相等
C．P、Q两点平均速率相等
D．P点平均速度大于Q点平均速度
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
11
12
B　[叶片转动一周，P、Q两点的路程都为圆的周长，时间都相同，P、Q两点到圆心的距离不同，根据s＝2πr，可知P、Q两点路程不一样，根据平均速率的定义式v＝，可知P、Q两点平均速率不相等，故A、C错误；叶片转动一圈，P、Q两点的位移都为零，所以平均速度相等，故B正确，D错误．故选B．]
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
11
12
?题组三　速度—时间图像
8．(多选)如图为某物体做直线运动的v-t图像，关于物体在前4 s 的运动情况，下列说法正确的是(　　)
A．物体始终向同一方向运动
B．物体先向负方向运动，后向正方向运动
C．物体在前2 s内做减速运动
D．物体在前2 s内做加速运动
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
11
12
√
√
BC　[由题图可知，物体初速度v0＝－2 m/s．前2 s内即0～2 s内做负方向的减速运动，后2 s内即2～4 s内做正方向的加速运动，运动方向发生了改变，故B、C正确．]
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
11
12
√
9．(多选)做直线运动的物体，其v-t图像如图所示，下列判断正确的是(　　)
A．物体在1 s末改变运动方向
B．物体在前3 s内运动方向不变
C．物体在3 s末运动方向改变
D．物体在2 s时的速度大小为2 m/s
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
11
12
√
√
BCD　[前3 s内物体的速度方向均为正，运动方向没有改变，A错误，B正确；由题图可知物体在3 s末后瞬间速度为负，则说明物体改变了运动方向，C正确；从题图图像中可以看出，物体在2 s时的速度大小为2 m/s，D正确．]
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
11
12
√
10．如图所示是物体做直线运动的v-t图像．由图可知，该物体
(　　)
A．第1 s内和第3 s内的运动方向相反
B．第3 s内和第4 s内的运动方向相反
C．第1 s内和第4 s内的位移大小不相等
D．0～2 s和0～4 s内的平均速度大小相等
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
11
12
√
11．(多选)如图所示，某赛车手在一次野外训练中，先用地图计算出出发地A和目的地B的直线距离为9 km，实际从A运动到B用时5 min，赛车上的里程表指示的里程数增加了15 km．当他经过某路标C时，车内速度计指示的示数为150 km/h，那么可以确定的是(　　)
A．整个过程中赛车的平均速度为180 km/h
B．整个过程中赛车的平均速度为108 km/h
C．赛车经过路标C时的瞬时速度为150 km/h
D．整个过程中赛车的平均速率为180 km/h
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
11
12
√
√
BCD　[整个过程中赛车的平均速度为＝＝ km/h＝108 km/h，故A错误；B正确；车内速度计指示的示数为瞬时速度，故C正确；整个过程中赛车的平均速率为v＝＝km/h＝180 km/h，故D正确．故选BCD．]
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
11
12
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
11
12
12．如图所示，一辆汽车在从上海到南京的高速公路上行驶．汽车上的速度计指针在图中左图所示位置附近左右摆动，请你根据生活经验和图中提供的信息，回答下列问题：
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
11
12
(1)图中A、B两处相距多远？其值是指A、B两处的路程还是位移大小？
(2)图中速度计中指针所指的速度表示汽车的平均速度还是瞬时速度？其值为多大？
(3)假设汽车在A、B间按速度计中指针所指的速度做匀速直线运动，再由图中信息求出汽车从A处行驶到B处需要多长时间？
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
11
12
[解析]　(1)A、B两地距离
s＝120 km－40 km＝80 km
因为根据实际情况在高速公路上相距80 km两点间的道路不可能是直线，所以其值是指A、B两地间的路程．
(2)题图中速度计中指针所指的速度表示汽车的瞬时速度(汽车上常见的速度计都是直接表示车辆在某一时刻或某一位置时的瞬时速度)，其值为100 km/h．　
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
11
12
(3)因为汽车在A、B间做匀速直线运动，根据v＝，所以t＝＝＝0.8 h
即汽车从A处行驶到B处需要0.8 h．
[答案]　(1)80 km　路程　(2)瞬时速度　100 km/h　(3)0.8 h
谢 谢！