人教版（2019）高中物理必修一 1.3 运动快慢与方向的描述——速度 学案

第3节◆运动快慢与方向的描述——速度
学习目标
1.深刻理解速度和平均速度的概念，能区分速度和速率，会计算平均速度。
2.通过自主学习、合作探究，学会用比值定义物理量的方法。
3．激情投入，全力以赴，培养对科学的兴趣，坚定学习、思考、探索的信念。
重点：速度概念的建立；速度的比值定义法的理解。
难点：速度矢量性的理解。
预习案
使用说明&学法指导
1.先通读教材，勾画出本节内容的基本概念（速度、速率、平均速度等），再完成教材助读设置的问题，依据发现的问题，然后再读教材或与同学交流，解决问题。
2．限时15分钟。
3、题目前没有标号的是基础训练和基本探究点，标有★的是中等难度的知识点训练及探究，标有★★的是高难度知识点及探究。
I．知识准备
1．位置、时刻、坐标和位移、时间、坐标的变化量有什么联系与区别？
2．百米赛跑中，你如何比较运动员谁跑得快谁跑得慢？同时从你身边经过的自行车和汽车，如何比较它们运动的快慢？
3．回忆初中学过的速度概念，想一想它的定义、物理意义和单位，从它的单位中你领悟到了什么？
学习建议》 认真思考知识准备中钓问题，结合生活实例，仔细研读表材，体会快慢的含义，明确两种速度对运动快慢描述的差异．
Ⅱ，教材助读
（一）坐标和坐标的变化量
1.阅读教材P15“坐标与坐标的变化量”内容。观察图1. 3-1，能说说“坐标”与“坐标的变化量”有何不同，又有何联系吗？
（二）速度
2.高空飞行的飞机、公路上行驶的汽车、百米赛跑中的运动员等，它们的位置都在变化，但快慢却不同，如何表示运动的快慢？
3．速度的单位有哪些？如何确定速度的方向？
（三）平均速度和瞬时速度
4．甲百米赛跑用时12.5 s，求整个过程中甲的平均速度是多少？
5．京九铁路全长约2 400 km，特快列车从北京到香港只需30 h，那么列车在整个过程的运动速度是多少？整个过程速度变化吗？
少？整个过程速度变化吗？
6．怎样才能准确描述物体运动的快慢？在描述物体动时平均速度和瞬时速度有什么不同？
Ⅲ．预习自测
1．下列说法中正确的是( )
A.平均速度就是速度的平均值
B．速率是指瞬时速度的大小
C．火车以速度v经过某一段路，v是指瞬时速度
D．子弹以速度v从枪口射出，v是指平均速度
2．甲、乙两人从市中心出发，甲经过2分钟到达正东方向120米处，乙经过3分钟到达正北方向180米处，试比较整个过程中甲、乙两人的平均速度。
3．物体沿一直线运动，下列说法正确的是( )
A．物体在某时刻的速度为3 m/s ，则在1 s内物体一定走3m
B．物体在某1s内的平均速度为3 m/s，则在这1s 内物体一定运动3 m
C. 物体在某段时间内平均速度为3 m/s，则在这段时间内的任意1s内的位移都为3m
D．物体在t1时刻的速度为2m/s ，在t2时刻的速度为4 m/s,则在t1至t2的过程中平均速度可能为零
？我的疑惑 请将预习中不能解决的问题写下来，供课堂解决。
探究案
I．学始于疑——我思考、我收获
1.速度是用比值定义的物理量。用比值定义物理量有什么好处？
2.速度、速率、平均速度有什么不同？
学习建议》 请同学们用3分钟时间认真思考这些问题，并结合预习中自己的疑问开始下面的探究学习
Ⅱ．质疑探究——质疑解疑、合作探究
探究点一:坐标与坐标的变化量（重点）
问题：坐标表示物体的位置，坐标的变化量表示什么？如果坐标的变化量为负值又有什么物理意义？
探究点二:速度（重点）
问题：怎样才能方便描述物体运动的快慢？
针对训练
1.汽车以36km/h的速度从甲地匀速运动到乙地用了2h，如果汽车从乙地返回甲地匀速运动了2.5h，那么汽车返回时的速度为（设甲、乙两地在同一直线上）（ ）
A．-8m/s B．8 m/s
C. -28.8 km/h D．28.8 km/h
归纳总结
探究点三:平均速度和瞬时速度（难点）
问题1：如果物体做变速直线运动，在相等的时间里位移是否都相等？那么如何描述物体运动的快慢呢？
问题2：试比较平均速度与瞬时速度有什么不同？
针对训练
2．下列说法正确的是( )
A．若物体在某段时间内每个时刻的速度都等于零，则它在这段时间内的平均速度一定等于零
B．若物体在某段时间内平均速度为零，则它在这段时间内任一时刻的速度一定等于零
C．匀速直线运动中，物体在任意一段时间内的平均速度都等于它在任一时刻的瞬时速度
D．变速直线运动中，物体在一段时间内的平均速度一定不等于它在某一时刻的瞬时速度
探究点四:速度和速率（易混点）
问题1：速度和速率有什么不同？
问题2：速率是速度的大小，平均速率也是平均速度的大小吗？
针对训练
3．一质点沿直线AB运动，先以速度v从A匀速运动到B，接着以速度2v沿原路返回到A，已知A、B间距为x，求整个过程的平均速度、平均速率。
Ⅲ．我的知识网络图——归纳总结、串连整合
Ⅳ.当堂检测—一有效训练、反馈矫正
1．下列所说的速度中，哪些是平均速度，哪些是瞬时速度？（ ）
A.百米赛跑的运动员以9.5m/s的速度冲过终点线；
B．经过提速后，列车的速度达到150 km/h；
C．由于堵车，在隧道中的车速仅为1.2 m/s;
D．返回地面的太空舱以8 m/s的速度落入太平洋；
E．子弹以800 m/s的速度撞击在墙上。
2．一物体做匀速直线运动，10 s内位移为100 m，试求物体在5 s末的瞬时速度。
3．对于平均速度、瞬时速度与速率，下列说法正确的是( )
A.平均速度的大小等于平均速率
B．平均速度的大小一定等于初速度和末速度的平均值
C．瞬时速度的大小叫速率
D．瞬时速度是某一时刻的速度
4．一架飞机水平匀速地从某同学头顶上方飞过，当他听到飞机飞行的声音从头顶正上方传来时，发现飞机在他前上方约与地面成角的方向上，据此可估算出飞机的速度约为声速的多少倍？
第3节◆运动快慢与方向的描述——速度
训练案
说明：标★号的是中等难度的题目，标★★号的是难度较大的题目，标有⑥符号的为能力题。
一、基础巩固题——把简单的事做好就叫不简单
1.用同一张底片对着小球运动的路径每隔s拍一次照，得到的照片如图1—3—1所示，则小球在图中运动过程中的平均速度大小是( )
A.0.25 m/s B．0.2 m/s
C．0. 17 m/s D．无法确定
2.某班同学去部队参加代号为“猎狐”的军事演习，甲、乙两个小分队同时从同一地点0出发，并同时捕“狐”于A点，指挥部的荧光屏上描出两个小分队的行军路径如图1-3-2所示，则( )
A. 两个小分队运动的平均速度相等
B．甲队的平均速度大于乙队
C．两个小分队运动的平均速率相等
D．甲队的平均速率大于乙队
3.（★经典好题）图1—3-3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. 10一3 s B.10-6 s C.10-9 s D. 10-12 s
二、综合应用题一一挑战高手，我能行！
4．（联系实际题）火车从甲站到乙站的正常行驶速度是60 km/h，有一次火车从甲站开出，由于迟开了5 min,司机把速度提高到72 km/h，才刚好正点到达乙站，则甲、乙两站间的距离是 km，火车从甲站到乙站正常行驶的时间为 h。
5．（生活实际题）一位同学根据车轮通过两段钢轨交接处发出的响声来估测火车的速度，他从车轮的某一次响声开始计时，并同时数“1”，当他数到“21”时，停止计时，表上显示的时间为15s，已知每根钢轨的长度为12. 5m,根据这些数据，你能估算出火车的速度吗？
6．[★]甲、乙两个物体均做单向直线运动，通过的距离相同。甲前一半时间内以做匀速直线运动，后一半时间内以速度做匀速直线运动；乙前一半位移以速度做匀速直线运动，后一半位移以速度做直线运动.≠，则：
(1)甲、乙整个过程对我平均速度分别是多少？
（2）走完全程，甲、乙哪个所用时间短？
三、拓展探究题——战胜自我，成就自我！
7．天空有近似等高的浓云层。为了测量云层的高度，在水平地面上与观测者的距离为d=3.0km处进行一次爆炸，观测者听到由空气直接传来的爆炸声和由云层反射来的爆炸声时间上相差。试估算云层下表面的高度。已知空气中的声速。
8．[★]（知识应用题）一门反坦克炮直接瞄准所要射击的一辆坦克，射击后，经过=0.6 s炮弹手在炮台上看到炮弹爆炸，经过=2.1 s才听到爆炸的声音。问坦克离炮台的距离有多远？炮弹飞行的水平速度有多大？（声音在空气中的速度是340 m/s，空气阻力不计）
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