高中物理新教材 粤教版必修一 学案1.4 速度 Word版含答案

第一章 运动的描述
1.4 速度 学案
1.理解速度的概念,知道速度的定义.
2.知道速度是矢量,知道速度的单位及符号.
3.理解平均速度和瞬时速度的概念及意义.
4.知道速率的概念,知道平均速度与平均速率的区别和联系.
1.速度
(1)速度是物体发生的　　　　与　　　　的比值.?
(2)速度的表达式:　　　　.?
(3)速度是描述　　　　的物理量.其国际单位是　　　　,符号是　　　　.?
(4)速度是矢量,它的方向就是　　　　.?
2.平均速度、瞬时速度和速率
(1)平均速度是与某一段时间或某一段位移对应的速度,只能　　　　地描述物体运动的快慢程度,平均速度的方向与　　　　的方向相同.?
(2)瞬时速度是物体在某一时刻或某一位置时的速度,它能　　　　地描述物体运动的快慢程度,瞬时速度的方向是　　　　向.?
(3)速率是指　　　　,是　　　　.?
3.速度—图像
（1）v-t图象描述的 .
一、速度
问题设计1：
在直线运动中，比较物体运动快慢的方法有两种，一种是比较在相等时间内物体运动位移的大小.在相等时间内，物体运动位移大的就运动得快.例如，在平直的公路上，甲车2h行驶了80km，乙车2h行驶了100km，则乙车比甲车快，另一种是比较相同的位移所用时间的长短.运动相同的位移所用时间短的就运动得快.例如，在百米赛跑中，甲运动员的成绩为10s，乙运动员的成绩为12s，则甲运动员比较快.如果两个不同的运动物体，各自在不同的时间内运动不同的位移，又该如何比较这两个物体的运动快慢呢？解决的办法就是找一个统一的比较标准.为此，我们引入速度的概念。
要点提炼1
1．总结:比较物体运动快慢常用的两种方法:(1)　　　　　　　　　　,(2)　　　　　　　　　.?
2.对于时间不同,位移也不同的情况呢,我们如何比较物体运动的快慢?
总结：
速度是反映物体运动快慢和方向的物理量，用位移跟发生这段位移所用时间之比来表示。若用字母，表示速度，s表示时间t内的位移，则有
在国际单位制中，速度的单位是米每秒，符号是m/s或.常用单位还有千米每时（km/h或）、厘米每秒（cm/s或）等.
速度是矢量，既有大小，又有方向.
深入思考
速度的大小该如何描述？
二、瞬时速度
问题设计2
我们该如何精确描述物体的运动呢？
平均速度只是粗略地反映了物体在某段位移上或某段时间内的运动快慢和方向。比如，城市A和城市B之间的距离是300km，一汽车从城市A行驶到城市B所用的时间是4h10min.那么，该汽车的平均速度的大小是20m/s.但这个平均速度并不能反映汽车行驶过程中任意时刻的快慢，例如途中加速和减速，甚至中途加油停车等.如何才能精确描述物体在任意时刻运动的快慢和方向呢？
平均速度只能粗略地描述物体运动的快慢。时间间隔取得越小，平均速度就越能准确地描述在这一小段时间内的运动快慢.Δt取得越小，物体在t到t+Δt时间内的平均速度就越接近物体在时刻t的速度，我们把在时刻t的这个速度叫作瞬时速度（instantaneous velocity）.
要点提炼2
平均速度
瞬时速度
物理意义
描述物体在一段时间内运动的快慢和方向，与一段时间或位移对应
只能粗略描述运动快慢
描述物体在某时刻运动的快慢和方向，与时刻或位置对应
可以精确描述物体运动快慢及方向
大小
由＝求出
当Δt→0时，用＝计算出的即是那一时刻的瞬时速度
方向
与位移的方向相同，不一定与物体瞬时运动方向相同
就是那一时刻物体运动的方向
联系
(1)在匀速直线运动中，平均速度和瞬时速度相等
(2)当位移足够小或时间足够短时，可以认为平均速度就等于瞬时速度
三、速度-时间图像
物体的速度也可以用图像法来描述.那么，如何用图像来表示物体运动的速度呢？
用纵坐标表示物体运动的速度v，用横坐标表示时间t，在坐标纸上建立直角坐标系，根据物体在各个时刻的速度，将(v,t)作为一组坐标在坐标系中描点，将点连线后得出的图像称为速度一时间图像或v-t图像.
一、速度
例1、甲、乙、丙三个可视为质点的物体同时从点A出发，沿不同的路径运动同时到达点B，如图1-3-1所示.试比较三个物体在这个过程中的平均速度。
二、瞬时速度
例2、(多选)如图所示，物体沿曲线轨迹的箭头方向运动，AB、ABC、ABCD、ABCDE四段曲线轨迹运动所用的时间分别是：1 s、2 s、3 s、4 s，已知方格的边长为1 m．下列说法正确的是(　　)
A．物体在AB段的平均速度为1 m/s
B．物体在ABC段的平均速度为 m/s
C．AB段的平均速度比ABC段的平均速度更能反映物体处于A点时的瞬时速度
D．物体在B点的速度等于AC段的平均速度
三、速度-时间图像
例3、如图所示是甲、乙两个物体运动的v-t图像，试说明它们的速度是怎样变化的.
1.下面的几个速度中表示瞬时速度的是(　　)
A.子弹射出枪口的速度是800m/s,以790m/s的速度击中目标
B.汽车从甲站行驶到乙站过程中的速度是40km/h
C.汽车通过站牌时的速度是72km/h
D.小球第3s末的速度是6m/s
2.一运动员在100m比赛和200m比赛中的成绩分别是9.69s和19.30s.关于他在这两次比赛中的运动情况,下列说法正确的是(　　)
A.200m比赛的位移是100m比赛位移的两倍
B.200m比赛的平均速度约为10.36m/s
C.100m比赛的平均速度约为10.32m/s
D.100m比赛的最大速度约为20.64m/s
3.一个做直线运动的物体,在t=5s内速度由v0=12m/s增加到v1=18m/s,通过的位移是x=70m,这个物体5s内的平均速度是(　　)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
A.14m/s B.15m/s C.16m/s D.无法确定
4.物体沿一条直线运动，下列说法正确的是(　　)
A．物体在某时刻的速度为3 m/s，则物体在1 s内的位移一定为3 m
B．物体在某1 s内的平均速度是3 m/s，则物体在这1 s内的位移一定是3 m
C．物体在某段时间内的平均速度是3 m/s，则物体在1 s内的位移一定是3 m
D．物体在发生某段位移过程中的平均速度是3 m/s，则物体在这段位移的一半时的速度一定是3 m/s
5.一辆汽车沿平直的公路单向行驶，从A处行驶到B处用了60 s，A、B两地相距900 m；在B处停留30 s后沿原路返回，用了45 s到达A、B的中点C处．求：
(1)这辆汽车前60 s内平均速度的大小；
(2)这辆汽车从A处到C处的平均速率．
1.ACD
2.C　解析:200m比赛的跑道不一定是直线,因此200m比赛的位移不是100m比赛位移的两倍,选项A错误;100m比赛的平均速度v1=m/s≈10.32m/s,选项C正确;200m比赛的位移要小于200m,故平均速度v23.A　解析:物体5s内的总位移为70m,由平均速度=知平均速度与初末速度无关,故平均速度大小为==m/s=14m/s,选项A对.
4.答案　B
解析　物体在某时刻的速度为3 m/s，由于物体不一定做匀速直线运动，则物体在1 s内的位移不一定为3 m，故A错误．物体在某1 s内的平均速度是3 m/s，根据s＝ t知，物体在这1 s内的位移一定是3 m，故B正确．物体在某段时间内的平均速度为3 m/s，则1 s内的平均速度不一定为3 m/s，位移不一定是3 m，故C错误．平均速度与瞬时速度不一定相等，故D错误．
5.答案　(1)15 m/s　(2)10 m/s
解析　(1)前60 s内的平均速度大小为：＝＝ m/s＝15 m/s
(2)平均速率为：′＝＝ m/s＝10 m/s.