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第一章 运动的描述
人教版（2019）必修 第一册
1.3 位置变化快慢的描述——速度
1.理解速度的含义，知道速度的定义式、单位和方向。
2.理解平均速度和瞬时速度的区别与联系；
初步体会极限方法在研究物理问题中的应用和意义；
知道匀速直线运动的特点及速率的含义，能在实际问题中正确辨析、应用以上关于速度的概念(难点)。
3.会利用打点计时器测量纸带的平均速度和瞬时速度。
4.理解v-t 图像的含义，能用实际数据绘制v-t图像，并会根据v-t图像分析物体运动的随时间的变化。
学习目标
生活和科学研究中经常需要知道物体运动的快慢和方向，你还记得初中是怎样描述物体运动快慢的吗？运动员在比赛中的不同时段，运动的快慢一样吗？
导入新课
⑴自行车与公共汽车
三种交通工具分别沿着平直路线运行，初、末位置及经过的时间如下，试比较它们运动的快慢。
⑵公共汽车与火车
⑶自行车与火车
分析：位移相同，可比较时间；时间相同，可比较位移；
若位移、时间均不同该怎么比较？
200
200
500
5m/s
10m/s
25m/s
一、速度


比较
思考与讨论
O
x
y
在沿东西和南北走向的两条公路交叉口处，有两辆汽车，其中一辆向南行驶，另一辆向东行驶。如图建立平面直角坐标系，它们的位移与时间的比值均为20m/s，你认为它们的运动相同吗？位置变化快慢相同吗？
1.定义：
2.物理意义：
3.单位：
4.矢量性
大小：单位时间内的位移大小
方向：与时间 t内的位移 x的方向相同
（比值定义法）
表示物体运动快慢（位置变化快慢）的物理量。
m/s（或m˙s-1 ）、km/h
位移与发生这个位移所用时间之比。
●Δx 越大，v越大吗？
●速度定义与初中学习过的有何区别？
思考
建立概念1——速度
1m/s=3.6km/h
单位换算：
针对练 下列关于速度的说法正确的是 （　）
A.速度描述物体运动的快慢，只有大小
B.物体运动时间越短，速度越大
C.物体运动位移越大，速度越大
D.物体位置变化越快，速度越大
D
自主学习：阅读课本“平均速度与瞬时速度”，指出平均速度与瞬时速度的区别。
启动
刹车
运动快慢发生变化
共性：
二、平均速度和瞬时速度
实例：汽车的运动
2.物理意义：
1.定义：
公式
3.方向：
4.计算：
粗略地描述物体在某段时间内的平均快慢程度
与某段时间内位移的方向一致
注意：计算物体的平均速度时必须指明物体是在哪段时间内或哪段位移上的平均速度
建立概念2——平均速度
位移与发生这个位移所用时间的比值，叫做物体在这段时间（或这段位移）内的平均速度。
依据定义式
针对练 课本P26 T3 ⑴
⑴汽车视为 _________
⑵标示Δx与相应的Δt
⑶计算平均速度：v1、v2、v3……
0
1s
2s
3s
4s
5s
9m
7m
5m
3m
1m
思考：
⑴哪段时间内的平均速度最接近汽车制动瞬间的运动快慢？理由是什么？
⑵若时间更短会怎样？
⑶如何描述物体在某个时刻的运动快慢和方向？
要求：
质点

x /ｍ
A

1.定义
建立概念3——瞬时速度
Δt1
设t时刻物体经过A点，怎样定义该时刻的速度呢？
在t—t +Δt 时间内，位移为Δx，Δt时间内的平均速度为 ，则有
当Δt→0时， 称为物体在t时刻的瞬时速度。
物理思想---极限思想
在Δt→0条件下，瞬时速度
用平均速度替代。
Δt→0
即
汽车的速度计显示的是速率
物体做匀速直线运动，其平均速度等于瞬时速度。
思考：有没有平均速度与瞬时速度相同的运动？
●大小叫做速率（标量）
精确地描述了物体运动的快慢和方向。
●方向为该时刻物体运动方向
2.物理意义：
3.矢量性
思考：小明绕操场跑了10圈，用时40min，平均速度是多少？
这个平均速度有意义吗？
1.定义：
2.公式：
3.平均速度与平均速率的区别
●平均速度是矢量，平均速率是标量；
●平均速度的大小不是平均速率。
路程与发生这段路程所用时间的比值，称平均速率。
建立概念4——平均速率
针对练
1.关于瞬时速度，下列正确的是 （ ）
A. 瞬时速度是物体在某一段时间内或在某一段位移内的速度的平均值
B. 瞬时速度可以看成是时间趋于无穷小时的平均速度
C. 瞬时速度是物体在某一位置或某一时刻的速度
D. 物体做匀速直线运动时，瞬时速度等于平均速度
2.试判断下面的几个速度中哪个是平均速度，哪个是瞬时速度。
⑴子弹出枪口的速度是 800 m/s，以 790 m/s 的速度击中目标；
⑵汽车从甲站行驶到乙站的速度是 40 km/h；
⑶汽车通过站牌时的速度是 72 km/h；
⑷小球第 3ｓ末的速度是 6 m/s。
BCD
关键点：弄清位置（时刻） 还是 一段位移（时间间隔）
1.测量平均速度
已知:如何测量纸带DG间的平均速度？
依据：平均速度的定义式
课堂练习
实验：测量纸带的平均速度和瞬时速度
如何测量E点的瞬时速度？
用DG间求出的平均速度代表E的瞬时速度是否准确？
如何做更准确？
2.测量瞬时速度
原理：用一个较短时间内的平均速度来替代瞬时速度。
针对练 如图所示，气垫导轨上滑块经过光电门时，其上的遮光条将光遮住，电子计时器可自动记录遮光时间Δt。测得遮光条的宽度为Δx，用近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度。为使更接近瞬时速度，正确的措施是 （　）
A．换用宽度更窄的遮光条
B．提高测量遮光条宽度的精确度
C．使滑块的释放点更靠近光电门
D．增大气垫导轨与水平面的夹角
A
位置 0 1 2 3 4 5 6
t时刻/s 0 0.06 0.12 0.18 0.24 0.30 0.36
v(/ms-1) 0.25 0.37 0.52 0.60 0.63 0.65 0.63
三、速度——时间图像
v-t物理意义：
描述质点的速度随时间变化的规律
1. 测得某短跑运动员在 100m 比赛中，5s 末的速度为10.4 m/s，在10s末到达终点时的速度是 10.2m/s，则此运动员在这 100m 中的平均速度为 （　）
A. 10.4 m/s
B. 10.3 m/s
C. 10.2 m/s
D. 10 m/s
2.一辆汽车从甲地开往乙地，前一半路程内的平均速度是30km/h，后一半路程的平均速度是60km/h。则在全程内汽车的平均速度是 （　）
A．35km/h B．40km/h
C．45km/h D．50km/h
D
B
达标测试
t
t1
x1
t2
x2
a
0
b
t/s
x/m
x
从曲线的倾斜程度
比较速度的大小
x-t 图像的斜率表示速度
其正负表示速度的方向
3.从 x-t 图像看速度
物体沿同一条直线运动，位移（位置）随时间变化如下：
思考：
●物体a、b相比，哪个的速度较大？如何直观比较？●x-t 图像斜率正负有无意义？
c
0
10
30
10
20
20
30
40
t/s
v/(m·s-1)
请画出物体运动示意图：
4.课本P26 T2 如图，物体沿某一直线运动的v-t图像。
x
0
从v-t图像中读出信息
⑴物体是从静止开始运动还是具有一定的初速度？
⑵速度大小变化吗？是加速还是减速？
⑶运动的方向是否变化？
课堂小结
课堂小结
平均速度
平均速度测量——依据：定义式
瞬时速度
速度测量
瞬时速度测量——依据：用Δt足够小时的平均速度替代。
定义
物义
矢量性
定义
物义
矢量性
Δt→0
粗略地描述物体在某段时间内的平均快慢程度
与某段时间内位移的方向一致。
精确地描述了物体运动的快慢和方向。
方向为该时刻物体运动方向；
大小，叫做速率（标量）
速度
课堂小练 | 素养达成
1．一辆汽车从甲地开往乙地，前一半路程内的平均速度是40 km/h，后一半路程的平均速度是60 km/h，则在全程内汽车的平均速度是(　　)　
A．45 km/h B．48 km/h　
C．50 km/h D．52 km/h　
【答案】B　
2．有关瞬时速度、平均速度、平均速率的说法正确的是(　　)　
A．瞬时速度是物体在某一时刻或某一位置时的速度　
B．物体做匀速直线运动的平均速度与任何时刻的瞬时速度只是大小相等，方向不一定相等　
C．做变速运动的物体，平均速率就是平均速度的大小　
D．变速运动的物体，平均速度就是物体通过的路程与所用时间的比值　
【答案】A　
【解析】
瞬时速度表示某一时刻或某一位置的速度，故A正确；
匀速直线运动是速度不变的运动，故其平均速度与任何时刻的瞬时速度的大小和方向都相同，故B错误；
平均速率为路程与时间的比值，平均速度为位移与时间的比值，因物体做变速运动的位移大小不一定与路程相等，平均速率不一定是平均速度的大小，故C、D错误．
3．骑自行车的人沿着斜坡下行做变速运动，第1 s内通过1 m，第2 s内通过2 m，第3 s内通过3 m，第4 s内通过4 m．则下列说法正确的是(　　)　
A．第2 s内的平均速度是2 m/s　
B．第2 s末的瞬时速度为2 m/s　
C．前2 s内的平均速度为2 m/s　
D．前3 s内的平均速度为3 m/s　
【答案】A　
　
4．如图，正方体盒子内有一只蚂蚁以大小不变的速度从顶点A爬到顶点C′，有线路AEC′和线路AFC′.已知E点和F点分别为CD和DD′的中点，则蚂蚁分别走两条线路时(　　)　
A．位移一定不相同　
B．时间一定不相同　
C．平均速度一定不相同　
D．到达C′的瞬时速度不相同　
【答案】D　
【解析】
位移是表示运动质点从初位置到末位置的有向线段，所以蚂蚁从顶点A爬到顶点C′，不论沿那一条路线，其位移一定相同，A错误；
由几何知识可知，沿线路AEC′和线路AFC′，两条路线的路程相等，蚂蚁速度大小不变，时间一定相同，B错误；
位移相同，时间相同，平均速度一定相同，C错误；
蚂蚁分别走两条线路到达C′点时速度大小相同，速度方向不同，因此瞬时速度不相同，D正确．

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