粤教版物理必修一第一章 运动的描述
第四节《物体运动的速度》学案
一、教学目标
（一）知识与技能
1、了解如何描述物体运动快慢和方向
2、理解物体运动的速度，知道速度的意义、公式、符号、单位、矢量性。
3、理解平均速度的意义，会用公式计算物体运动的平均速度。
4、能理解瞬时速度的意思。
5、能区别质点的平均速度和瞬时速度等概念
6、知道速度和速率以及它们的区别。
（二）过程与方法
1、通过描述方法的探索，体会如何描述一个有特点的物理量，体会科学的方法，体验用比值定义物理量的方法。
2、通过实际感悟体验感知速度的意义和应用。
3、会通过仪表读数，判断不同速度或变速度。
（三）情感态度与价值观
1、通过介绍或学习各种工具的速度，去感知科学的价值和应用。
2、了解从平均速度求瞬时速度的思想方法，体会数学与物理间的关系。
3、培养学生认识事物的规律：由简单到复杂、培养学生抽象思维能力。
4、培养对科学的兴趣。
二、教学重点和难点
（一）教学重点：
速度、瞬时速度、平均速度三个概念及三个概念之间的联系。
（二）教学难点：
对瞬时速度的理解
三、知识点巩固
1、速度是描述物体 的快慢的物理量，而速率是描述物体 的快慢的物理量。
2、速度是 量，速率是 量。
3、速度的定义式是 ，速率的定义式是 。
4、物理学中，把运动物体在某段时间内的 与发生这段位移所需的 的比值，叫做
，常用符号 表示，其定义式为 。其国际单位是 。
其物理意义是粗略地描述做变速直线运动的物体在 或 内运动的 。
5、运动物体在运动过程中某个时刻t的运动速度为 。它是一个 量，它的方向就是物体此时刻的 ，即物体在 上过该点的 方向。
四、例题解析：
例1、对于做匀速直线运动的物体，下列说法中错误的是（ ）
A、任意2 s 内的位移一定等于1 s 内位移的2倍
B、任意一段时间内的位移的大小一定等于它的路程
C、若2物体的速度相同，则它们的速率必然相同，在相同时间内通过的路程相等
D、若2物体的速率相等，则它们的速度必然相同，在相同时间内通过的位移相等
【解析】物体做匀速直线运动时，速度v的大小、方向恒定不变，有公式s=vt得知，其位移与时间成正比。又由于速度v方向不变，其轨迹是一条单向的直线，任意时间内的位移大小与路程相等。当时，表示两者的大小、方向都相同，相同时间内的路程必然相等。但当速率时，两物体的运动方向可能不同，则速度可能不同，相同时间内的位移可能不等。
例2、一物体沿直线运动，先以3 m/s的速度运动60 m，又以2 m/s的速度继续向前运动60 m，物体在整个运动过程中平均速度是多少？（ ）
A、2.4 m/s B、2.5 m/s C、2.6 m/s D、2 m/s
【解析】根据平均速度的定义公式 ，s为总位移，t为总时间，等于前一段位移与后一段位移所用时间之和。
全过程的位移s=120m
物体在前一段位移用的时间为
后段位移用的时间为
整个过程的用的总时间为t=t1+t2=50s
整个过程的平均速度为 m/s=2.4m/s
所以选A。
*注意：全过程的平均速度只能只能由全过程的总位移与通过全路程所用的总时间的比值得出。如果用求速度的平均值去做=2.5m/s这样得出的答案是错的。
五、课后习题
1、下列关于速度方向的说法正确的是( )
A、速度方向就是物体的运动方向；
B、位移的方向和速度的方向一定不同；
C、匀速直线运动的速度方向是不变的；
D、匀速直线运动的速度方向是可以改变的。
2、为了比较物体运动的快慢,可以采用的方法有( )
A、在位移相同的情况下,比较所用时间的长短,时间越长的运动越快；
B、在位移相同的情况下,比较所用时间的长短,时间越长的运动越慢；
C、在时间相同的情况下,比较所通过的位移大小,位移越长的运动越快；
D、在时间相同的情况下,比较所通过的位移大小,位移越长的运动越慢。
3、日常生活中所说的速度哪些是瞬时速度（ b ）
A、克里斯蒂亚诺·罗纳尔多的百米速度是9. 52 m/s
B、刘翔以9.4 m/s
C、一辆汽车在高速公路上行驶的速度约为100 km/h
D、声音在空气中的传播速度是340 m/s
4、下面的几个速度中表示平均速度的是（ b ）
A、子弹以790 m/s的速度击中目标
B、小明从家里走到学校的速度是2.2 m/s
C、汽车通过站牌时的速度是72 km/h
D、铜球下落第3秒末的速度是6 m/s
5、在100m竞赛中,测得某一运动员5s末瞬时速度为10.4m/s，10s末到达终点的瞬时速度为10.2m/s。则他在此竞赛中的平均速度为( )
A、10m/s B、10.2m/s C、10.3m/s D、10.4m/s
6、物体通过两个连续相等位移的平均速度分别是
，则物体在整个运动过程中的平均速度是（ c ）
A、13.75 m/s B、12.5 m/s C、12 m/s D、11.75 m/s
7、如图1所示为在同一直线上运动的甲、乙两物体的s-t图象,则甲物体的运动速度v1= ,乙物体的运动
速度v2= 。t=15s时,甲、乙两物体
相距_________m
8、如图2所示为甲、乙、丙3个物体在同一直线上运动的s-t图象,比较前5s内3个物体的平均速度: ；
比较前10s内3个物体的平均速度大小有：
(均填>、=或<)
9、某物体沿直线向一个方向运动，先以速度v1运动，发生了位移s，再以速度v2运动，发生了位移s，它在整个过程中的平均速度为__ ____。若先以速度v1运动了时间t，又以速度v2运动了时间3t，则它在整个过程的平均速度为 。
10、一辆汽车在平直公路上作直线运动，先以速度v1行驶了三分之二的路程，接着又以v2=20km／h跑完三分之一的路程，如果汽车在全过程的平均速度v=28km／h，则v1= km／h。
11、小明每天上学都是骑单车从家（A点），走图中直线路径AB到达学校（B点）的。假设他家与学校的距离为300m，平时上学所需时间为2分钟。但今天，当小明上学至AB路段中心E点时发现接下来的路段由于路面维修而出现封路状况，所以小明便立刻绕图中另一条小路（从A到C，再到D，最后到B）去学校。假设图中所示简图是正方形，问：
（1）平时小明上学的平均速度是多大？
平均速率是多大？
（2）今天小明上学的平均速度是多少？
平均速率是多少？
12、某运动员在百米跑道上以8m/s的速度跑了80m，然后又以2m/s的速度走了20m，这个运动员通过这段路的平均速度是多少？
课后习题答案：
1、AC 2、BC 3、B 4、B 5、A 6、C 7、30m/s；15m/s；225 8、＞；＞；=；= 9、 ， 10、35
11、假设A、B两点之间的位移是s，小明上学时走过的路程为l,所用时间为t，平均速度为，平均速率为V。
（1）平时上学，小明直接走线段AB的路径上学，则小明上学过程中的位移s相当于路程l，都等于，则由、可得：
（2）按题意，小明上学的位移为s=300 m/s，路程l包括小明上学所走的路径：，可以得路程l=1200 m/s。平均速率不变，。由可得：
由可得：
。
12、假设平均速度为，则根据可得：
。
第四节 物体运动的速度
学 习 目 标
知 识 脉 络
1.理解速度的概念，领会其矢量性．
2．知道速度的方向即物体运动的方向．
3．知道平均速度和瞬时速度、速度和速率的区别和联系．(重点)
4．会计算平均速度．(难点)
平 均 速 度 和 瞬 时 速 度
1．平均速度
(1)定义：物体的位移s与发生这段位移所用时间t的比值，叫做平均速度．
(2)表达式：公式＝，平均速度只能粗略地反映物体在经历某段位移时的运动快慢和方向．
(3)矢量性：平均速度是矢量，有大小也有方向，它的方向与物体的位移方向相同．在国际单位制中，速度的单位是m/s，读作米每秒．常用的单位还有km/h.
2．瞬时速度
(1)定义：物体在某一时刻前后无穷短时间内的平均速度．
(2)瞬时速度反映了物体某时刻的运动快慢．
(3)矢量性：瞬时速度是矢量，它的方向就是物体此时刻的运动方向即物体在运动轨迹上过该点的切线方向．
1．平均速度只能粗略反映运动物体在某段位移内的运动快慢和方向．(√)
2．物体的平均速度为零，则物体一定处于静止状态．(×)
3．物体的瞬时速度总为零，则平均速度一定为零．(√)
4．瞬时速度的方向就是位移的方向(×)
1．运动物体的位移越大，速度越大吗？
【提示】 速度等于物体发生的位移与发生这段位移所用时间的比值，由于不知道时间长短，所以无法确定物体运动的快慢．
2．子弹出枪口的速度是800 m/s,800 m/s指的是平均速度还是瞬时速度？
【提示】 枪口是某一位置，出枪口的时间是极短的时间，所以描述的速度是瞬时速度．
在公路上常有交通管理部门设置的如图1-4-1所示的限速标志， 这是告诫驾驶员在这一路段驾驶车辆时要多加注意．
图1-4-1
探讨1：限速标志上标明的是瞬时速度还是平均速度？
【提示】 是瞬时速度．
探讨2：一辆汽车在做什么运动时其平均速度和瞬时速度会始终相同？
【提示】 当汽车做瞬时速度不变的匀速直线运动时，平均速度和瞬时速度会始终相同．
平均速度与瞬时速度的区别与联系
物理量
平均速度
瞬时速度
区别
定义
运动物体发生的位移与所用时间的比值，用表示
运动物体在某时刻(某位置)的速度
物理
意义
反映一段时间内物体运动的平均快慢程度，与一段时间或一段位移相对应
描述某时刻物体运动的快慢及方向，与某一时刻或某一位置相对应
方向
与位移方向一致
与某时刻(某位置)运动方向一致
联系
①当位移足够小或时间足够短时平均速度就等于瞬时速度
②在匀速直线运动中，瞬时速度和平均速度始终相等
③二者都是矢量，既有大小又有方向
1．下列所说的速度，指平均速度的是( )
A．百米赛跑运动员以9.5 m/s的速度冲过终点线
B．上海磁悬浮列车行驶过程中的速度为400 km/h
C．乒乓球运动员王励勤扣出的乒乓球速度达23 m/s
D．子弹以800 m/s的速度撞击墙壁
【解析】 A、C、D三项中的速度都是瞬时速度，B项中400 km/h是平均速度．
【答案】 B
2．(多选)下列关于平均速度和瞬时速度的说法正确的是( )
A．平均速度＝，当Δt充分小时，该式可表示t时刻的瞬时速度
B．直线运动的平均速度等于瞬时速度
C．瞬时速度和平均速度都可以精确描述运动的快慢
D．只有瞬时速度可以精确描述运动的快慢
【解析】 由平均速度定义式＝可知，当Δt足够小，甚至趋近于零时，该式可表示t时刻的瞬时速度，A正确；匀速直线运动的速度不变，各段时间内的平均速度均等于瞬时速度，B错误；平均速度只能粗略反映一段时间内物体运动的快慢程度，而瞬时速度能精确地描述物体在某一时刻或某一位置运动的快慢及方向，C错误，D正确．
【答案】 AD
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．
平 均 速 度、平 均 速 率 和 速 率 的 比 较
探讨1：平均速度的大小叫平均速率吗？
【提示】 平均速度是位移除以时间，其大小不叫平均速率．平均速率是路程除以时间．
探讨2：平均速率与速率有怎样的区别？
【提示】 平均速率是路程除以时间．速率是瞬时速度的大小．
1．平均速度：在某段时间内的位移与发生这段位移所用时间的比值；
其表达式为平均速度＝.(注意平均速度的大小就叫平均速度的大小，没有其他名称．)
2．平均速率：路程与时间的比值，即平均速率＝.
3．速率：瞬时速度的大小．
4．区别与联系：(1)因为位移不大于路程，所以平均速度小于等于平均速率，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．
(2)瞬时速度的大小叫做瞬时速率，但是平均速度的大小不是平均速率．
3．(多选)下列关于速度和速率的说法正确的是( )
A．速率是速度的大小
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
【解析】 速率是速度的大小，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．故选AD.
【答案】 AD
4．一辆汽车从甲地沿平直的公路以v1＝36 km/h的速度经过2 h到达乙地，休息了4 h后，又沿原路返回，以v2＝54 km/h的速度运动了3 h越过甲地到达丙地．求全程的平均速度和平均速率．
【解析】 汽车全程的位移大小为s＝v2t2－v1t1＝54×3 km－36×2 km＝90 km，全程所用时间为t＝2 h＋4 h＋3 h＝9 h，故平均速度大小＝＝ km/h＝10 km/h，方向是由甲地指向丙地；汽车全程的路程l′＝v2t2＋v1t1＝54×3 km＋36×2 km＝234 km，所以平均速率为′＝＝ km/h＝26 km/h.
【答案】 平均速度大小为10 km/h，方向是由甲地指向丙地 平均速率为26 km/h
课件34张PPT。
第一章 运动的描述
