资源简介

1.3 位置变化快慢的描述——速度
预习案
预习目标
1.知道速度的概念。
2.理解平均速度和瞬时速度。
3.能够区分速度和速率。
预习内容
预习教材19~20页，思考下列问题：
1.什么是速度？
2.平均速度和瞬时速度有什么区别？
预习检测
1.一汽车在一直线上运动，第一秒内通过5m，第二秒内通过10m，第三秒内通过20m，第四秒内通过5m，则最初2秒的平均速度为___________；最后2秒的平均速度为__________；全部时间的平均速度为_________。
2.下列说法正确的是（ ）
A.平均速度就是速度的平均值
B.匀速直线运动中，瞬时速度等于平均速度
C.汽车以速度v经过某一段路时，v指瞬时速度
D.子弹以速度v从枪口射出，v是平均速度，汽车速度表测的是瞬时速度
3.（多选）下列关于速度的说法不正确的是（ ）
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。
4.一个运动员在百米赛跑中，50 m处的速度是6 m/s，16 s末到达终点时的速度为7.5 m/s，则整个赛跑过程中他的平均速度的大小是( )
A.6 m/s B.6.25 m/s
C.6.75 m/s D.7.5 m/s
探究案
学习目标
1.理解速度的概念，领会其矢量性。
2.能在具体问题的描述中正确使用平均速度和瞬时速度的概念，并能进行相应的计算。
3.了解平均速度与瞬时速度的区别与联系。
4.知道速度与速率的区别与联系，能在生活中正确使用速度和速率。
课堂探究
考点一：速度
生活和科学研究中经常需要知道物体运动的快慢和方向，你记得初中是怎样描述物体运动的快慢的吗？运动员在比赛中不同时段，运动的快慢一样吗？
观众怎么比较哪个运动员跑得快？
在10s内，谁跑得多谁快
裁判又是怎么判断的？
谁先跑到终点谁快
判断物体运动快慢的方法
方法一：位移 s 相同，比较时间 t 的大小
方法二：时间 t 相同，比较位移 s 的大小
位移不同，时间也不同，如何比较？
需要一个统一的标准
例：直线运动的汽车在30min内行驶了50km，某同学跑完100m用了13.5s，谁运动得快？
速度定义：物理学中用位移与发生这段位移所用时间之比表示物体运动的快慢，这就是速度。
速度通常用字母V表示，如果在时间 内物体的位移是 ，它的速度就可以表示为：
单位：m/s（国际单位制）；常用的单位：km/h、cm/s
方向：速度是矢量，它既有大小，又有方向。速度的方向（物体运动的方向）和位移方向相同。
物理意义：描述物体运动快慢和运动方向，即描述物体位置变化快慢注意：这里的速度和初中所学速度的含义不完全相同。
计算速度时为什么不用路程比时间？
兄弟两人同时由学校出发回家。哥哥步行走近路，弟弟骑车绕道而行，结果他们同时到达。他们二人相比，谁快些？
从效果来看，他们兄弟二人一样快。
都是从学校到家，用了同样的时间
路程比时间还是位移比时间？哪个更有意义？
速度的方向是由什么决定？它的正负符号的物理意义是什么？（试从公式角度进行分析）
v的方向是由对应Δt时间内位移Δx的方向决定正号表示与规定的正方向相同
负号表示与规定的正方向相反反映物体运动的方向
物理意义：
速度大小在数值上等于单位时间内物体位移的大小
速度的方向是物体运动的方向
典例精析
物体的运动状态是指物体的（　　）
A．位置 B．位移 C．速度 D．加速度
变式训练
甲、乙两质点在同一直线上匀速运动，设向右为正，甲质点的速度为+5m/s，乙质点的速度为-10m/s，则下列说法中错误的是（　　）
A．乙质点的速率大于甲质点的速率
B．这里的正、负号的物理意义是表示运动的方向
C．因为+5＞-10，所以甲质点的速度大于乙质点的速度
D．若甲、乙两质点同时由同一点出发，则10s后甲、乙两质点相距150m
考点二：平均速度和瞬时速度
物体在某一段时间内，运动的快慢通常是变化的。所以，由△x/△t求得的速度v，表示的只是物体在时间△t内运动的平均快慢程度，叫作平均速度。
公式：
方向：与物体位移的方向相同
一辆汽车沿平直的公路向东行驶，第1s内通过5m的距离，第2s内和第3s内各通过20m的距离，第4s内又通过了15m的距离，求汽车在前面25m位移内的平均速度和后3s内的平均速度？
任何平均速度总是同“一段时间”或“一段位移”相对应
思考：平均速度描述物体在一段时间内运动的平均快慢程度及方向。
那么，怎样描述物体在某一时刻运动的快慢和方向呢？
当△t 非常非常小时所得平均速度就可认为质点在A处的瞬时速度：
瞬时速度定义：运动物体经过某一时刻（或某一位置）时的速度
公式：
对瞬时速度的理解：
①瞬时速度精确反映了物体运动的快慢，瞬时速度简称速度，因此以后碰到“速度”一词，如果没有特别说明，均指瞬时速度。
②瞬时速度对应的是某一瞬时，或者说某一时刻、某一位置，故说瞬时速度时必须指明是在哪个时刻（或在哪个位置）时的瞬时速度。 在匀速直线运动中，质点的瞬时速度和平均速度具有什么特点？
②在匀速直线运动中，平均速度与瞬时速度相等。
平均速度和瞬时速度的异同点
①平均速度与某一过程中的一段位移、一段时间相对应，
而瞬时速度与某一位置、某一时刻相对应。
②平均速度只能够粗略地描述质点的运动情况；
瞬时速度可以精确地描述质点的运动情况。
③平均速度的大小与瞬时速度的大小无必然联系某时刻瞬时速度很大，但某段时间内的平均速度却未必大，因为平均速度反映的是一段时间内物体运动的快慢程度，而瞬时速度只反映了该过程中某时刻物体运动的快慢程度。
④两者都有方向，但方向性不同平均速度的方向与对应时间内位移的方向相同，而瞬时速度的方向与质点所在位置处的运动方向一致。
轿车中常见的速度计能直接读出车辆在某一时刻或某一位置时的瞬时速率
根据图中指针指示的读数可读出瞬时速度大小，图中下部的数显示的是该车行车总的里程数
一同学参加400m跑比赛，经过50s，他沿操场跑完一周，回到起跑位置，他在比赛过程中的平均速度多大？
位移为0，平均速度为0
但，生活中我们常常需要说明物体跑得快还是跑得慢，怎么办？
描述物体沿轨迹运动的快慢程度，我们需要引入速率这个概念。
平均速率：路程与完成这段路程所用时间的比值。
瞬时速率：瞬时速度的大小叫做瞬时速率，简称速率。
速度和速率的区别
速度：位移与完成这段位移所用时间的比值
有大小，有方向（矢量）
速率：路程与完成这段路程所用时间的比值
只有大小，没有方向（标量）
典例精析
老龙头位于秦皇岛市山海关附近，是明代万里长城的东部起点。假日期间，某同学和家人从酒店自驾经25min行驶7.5km到达老龙头。下列说法正确的是（　　）
A．“25min”为时刻
B．“7.5km”为位移
C．计算从酒店到老龙头的时间时，可把该同学视为质点
D．根据题意，可算出该同学和家人自驾的平均速度大小
变式训练
某媒体在2020年6月12日发布新闻，盐通高铁进入铺轨建设阶段，关于盐通高铁的相关数据如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．“40min”指的是时刻
B．“156.6km”指的是位移
C．“350km/h”指的是平均速度
D．研究盐城到南通的时间，列车可以看成质点
随堂检测
1.下列关于速度的说法正确的是（　　）
A．速度是描述物体运动路程和时间关系的物理量
B．速度大小不变的运动是匀速直线运动
C．因为2＞-3，所以2 m/s＞-3 m/s
D．速度的方向与物体运动的方向一致
2.港珠澳大桥，全长55公里，是目前世界上最长的跨海大桥，设计时速为100km/h。某辆汽车在10：20驶入大桥，11：00下桥。从题中表述可获得关于此汽车在桥上运动的信息有（　　）
A．位移 B．时间 C．平均速度 D．有无超速
3.川藏铁路成雅段，长约42km，设计时速160km/h；通车后，成都至雅安原来2h的汽车车程将缩短为1h的火车车程。由以上信息可知（　　）
A．42km指的是位移
B．160km/h指的是平均速度
C．2h指的是时刻
D．研究火车从雅安到成都所需时间，可以将火车看成质点
4.无人机是一种由无线电遥控设备或自身程序控制装置操纵的无人驾驶飞行器（如图所示）。一无人机在某次测试中往返飞行了850km，用时1h12min，飞行期间以920km/h掠过监测点，这些数据分别指（　　）
A．位移、时间、平均速度 B．位移、时刻、瞬时速度
C．路程、时间、瞬时速度值 D．路程、时间、平均速度值
5.区间测速是规定固定的距离之后，起始端和结束端放置摄像头，检测车辆通过该区间总耗时的测速手段，如果总用时少于某设定值，就会判定车辆超速违规。下面有关说法正确的是（　　）
A．区间限速100km/h是指平均速度
B．区间限速100km/h是指平均速率
C．区间限速100km/h是指摄像处速率
D．区间测速长度66km指的是位移大小
本课小结
1.速度：位移与完成这段位移所用时间的比值。
2.速度分为平均速度和瞬时速度。
3.速率：路程与完成这段路程所用时间的比值。
参考答案
预习检测
7.5m/s 12.5m/s 10m/s
B
ABC
B
课堂探究
考点一
典例精析
【答案】B
【解析】A、速度是描述物体运动快慢的物理量；故A错误；
B、物体某一时刻运动的方向就是该时刻速度的方向，故B正确；
C、速度等于位移与时间的比值，不等于路程与时间的比值；故C错误；
D、匀速直线运动的速度大小和方向均不能改变；故D错误；
变式训练
【答案】C
【解析】A、甲质点的速度为+5m/s，乙质点的速度为-10m/s，这里的正、负号的物理意义是表示运动的方向，所以乙质点的速率大于甲质点的速率，故AB正确，C错误；
D、因甲乙两物体从同一点同时出发，所以两者10s末相距为L=5×10m+10×10m=150m，故D正确；
本题要求选错误的，
考点二
典例精析
【答案】C
【解析】A、“25min”为从酒店到老龙头的时间，应该是时间间隔，故A错误；
B、从酒店到老龙头的过程中，汽车不可能一直做直线运动，所以“7.5km”应该是路程，故B错误；
C、当物体的大小和形状在研究的问题中能忽略，物体可以看成质点，所以计算从酒店到老龙头的时间时，可把该同学视为质点，故C正确；
D、根据题意，“7.5km”是路程，由平均速率的定义，可算出该同学和家人自驾的平均速率的大小，但是位移大小不知道，所以不能算出该同学和家人自驾的平均速度大小，故D错误。
变式训练
【答案】D
【解析】A、“40min”指的是高铁从盐城到达南通所需的时间，指的是时间，故A错误；
B、“156.6km”指的是盐通高铁的实际长度，指的是路程，故B错误；
C、350km/h”指的是最高的瞬时速率，故C错误；
D、在研究盐城到南通的时间时，列车的长度和形状可忽略，故此时可以看成质点，故D正确；
随堂检测
1．D
【解析】A、速度是描述物体运动位移和时间关系的物理量，能表示物体运动快慢，故A错误。
B、速度大小和方向都不变的运动是匀速直线运动，故B错误。
C、速度大小是速度的绝对值，则2 m/s＜-3 m/s，故C错误。
D、速度方向即为物体的运动方向。故D正确。
2．B
【解析】A、由题可知港珠澳大桥全长55公里，则车运动的路程为55公里，由于大桥是弯曲的，所以位移的大小不能判断，故A错误；
B、汽车在10：20驶入大桥，11：00下桥，则在桥上运动的时间为40分钟，故B正确；
C、由于车的位移未知，所以不能求出平均速度，故C错误；
D、车的平均速率：v=s/t=82.5km/h，但不能判断出在整个运动的过程中是否有超速，故D错误。
3． D
【解析】A、42千米是川藏铁路成雅段的长度，因高铁轨道不可能为直线，故42km只能为路程，故A错误；
B、设计时速160千米/小时对应的是最大速度，应理解为瞬时速度，故B错误；
C、2小时为汽车运动的时间间隔，故C错误；
D、研究火车从雅安站到成都站所需时间，火车的大小相对于该距离可以忽略不计，可以将火车看成质点，故D正确。
4．C
【解析】往返飞行了850km是路程，位移为0；用时1h12min是一段时间间隔，即时间；飞行期间以920km/h掠过监测点，监测点是一个确定的点，故是瞬时速度，故C正确，ABD错误。
5．B
【解析】ABC、区间限速100km/h指的是用车行驶的路程与所用时间的比值得到的，故指的是平均速率，故AC错误，B正确；
D、区间测速长度66km指的是路程，故D错误；

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