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第一章 运动的描述
速度(一)
运动员在比赛中的不同时段，运动的快慢一样吗？
苏炳添
博尔特
整个比赛中，两人通过了相同的距离，博尔特用的时间短，博尔特跑的快。
在前一段相同的时间内，苏炳添处于领先，这段时间内苏炳添跑的快。
先到终点
后到终点
不同情景下的两个物体，如何来比较他们运动的快慢呢？
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
在看百米赛跑的时候，我们常说“这个人跑的真快”，我们又是根据什么来说的呢？你还记得初中是怎样描述物体运动快慢的吗
我们处在一个运动的世界中，物体位置变化的快慢(即运动的快慢)往往是不同的，阅读表格，试分别比较A和B、B和C、A和C运动的快慢。
比较 A 和 B 的运动快慢
比较 B 和 C 的运动快慢
比较 A 和 C 的运动快慢
位移相同，B 用的时间少
时间相同，C 的位移大
时间、位移均不同，C位移与时间的比值大
初始位置(m) 经过时间(s) 末位置(m)
A 0 20 100
B 0 10 100
C 0 10 400
如何描述运动快慢
比较运动快慢的方法：
1．位移相同，发生这段位移所用的时间越短，运动越快
2．时间相同，这段时间内发生的位移越大， 运动越快
3．位移与时间均不相同时，位移与时间的比值越大，运动越快
物理学中将位移与发生这段位移所用的时间之比表示物体运动的快慢，这就是速度。
平均速度
1.物理意义：大致描述一段时间(位移)内物体运动的快慢和方向。
2.定义：物体运动的位移与所用时间之比，称为这段位移(这段时间)内的平均速度。
3.定义式：＝ 。
4.单位：平均速度的单位是米/秒，符号为m/s或m·s－1，1 m/s＝3.6 km/h。
一些物体的速度
5.速度的矢量性
(1)速度既有大小，又有方向，是矢量(选填“标量”或“矢量”)，方向与位移的方向相同。
(2)在一维坐标系中，速度方向可用带正、负号的数值表示，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。
平均速度
如图所示，有两辆车从同一地点出发，一辆向东开，一辆向南开，10 s内的位移大小均为200 m，你认为两辆车的运动情况相同吗？平均速度相同吗？
速度的矢量性：速度既有大小，又有方向，是矢量.
东
南
运动方向不同，所以运动情况不相同，平均速度不相同。
(1)两物体的速度分别是v1＝2 m/s，v2＝－3 m/s，则速度的大小关系为v1>v2。(　　)
(2)物体的平均速度为零，则物体一定处于静止状态。(　　)
(4)平均速度不是速度的平均值。(　　)
×
×
×
√
1.(来自教材改编)如图所示为高速摄像机拍摄的子弹穿过扑克牌的照片，已知子弹穿过扑克牌的时间大约为6.25×10－5 s，扑克牌的宽度约为5 cm，子弹的长度约为1.5 cm，试估算子弹穿过扑克牌的平均速度大小为
A.10 m/s　　　 　B.100 m/s
C.1 000 m/s　　　D.10 000 m/s
√
2.(来自教材)一辆摩托车沿平直公路做直线运动，前半段位移的平均速度大小为20 m/s，后半段位移的平均速度大小为30 m/s。求摩托车全程的平均速度大小。
答案　24 m/s
设全程位移为s
在2021年举办的东京奥运会男子百米半决赛比赛中，苏炳添以9秒83的成绩创造亚洲新纪录，也成为首位闯入奥运会男子百米决赛的中国运动员。假设他在50 m处的速度为9.9 m/s，到达终点的速度为10.5 m/s，他全过程中的速度约为10.17 m/s。上面情景中所出现的三个速度意义一样吗？
不一样。
9.9 m/s,10.5 m/s是运动员在某一位置的速度。
10.17 m/s是运动员在一段时间(位移)内的平均速度。
瞬时速度
1.瞬时速度的意义：准确描述物体在某位置(时刻)运动的快慢。
2.定义：物体在某位置(时刻)的速度，称为瞬时速度。
3.方向：瞬时速度是矢量，其方向与运动方向相同。
4.瞬时速率：瞬时速度的大小，简称速率。
5.当位移足够小(时间足够短)时，小球的速度变化很小，可近似认为小球在这段位移(时间)内是匀速的，对应的平均速度近似的视为经过该点的瞬时速度。
“极限思想”
不能说兔子每1 s都跑了6 m，也不能说每跑6 m都用了1 s时间，因为瞬时速度大小不能代表平均速度的大小．
如图所示，在寓言“龟兔赛跑”中，乌龟先到达终点。你认为乌龟和兔子谁跑得更快？请作出解释。若兔子跑过某位置时的瞬时速度为6 m/s，能否说兔子每1 s都跑了6 m，也不能说每跑6 m都用了1 s的时间？其含义是什么？
由比赛结果可知，乌龟比兔子跑得更快
(2)瞬时速度的方向与位移的方向相同。(　　)
(3)平均速度为0，瞬时速度一定为0。(　　)
√
×
×
3.(多选)下列关于平均速度、瞬时速度的说法正确的是
A.瞬时速度是物体在某一位置或某一时刻的速度
B.平均速度是物体在一段时间内各个时间瞬时速度的平均值
C.求解平均速度时必须明确是哪段时间(或哪段位移)内的平均速度
D.物体做变速运动时，平均速度是指物体通过的位移与所用时间的比值
√
√
√
4.(多选)(2022·福建莆田市高一月考)寓言《龟兔赛跑》中说：乌龟和兔子同时从起点跑出，兔子在远远超过乌龟时，便骄傲地睡起了大觉，它一觉醒来，发现乌龟已悄悄地爬到了终点，后悔不已。在整个赛跑过程中，下列说法正确的是
A.兔子骄傲的原因是在瞬时速率上有优势
B.兔子骄傲的原因是在全段运动的平均速度上有优势
C.乌龟获胜的原因是在全段运动的平均速度上有优势
D.乌龟获胜的原因是在瞬时速率上有优势
√
√
平均速度和瞬时速度的区别与联系
平均速度 瞬时速度
区 别 对应关系 与一段时间或一段位移对应 与某一时刻或某一位置对应
物理意义 大致描述一段时间(位移)内物体运动的快慢和方向 准确描述物体在某位置(时刻)运动的快慢
方向 与位移方向相同 与运动方向相同
联系 (1)在公式 中，t→0时，平均速度等于瞬时速度 (2)匀速直线运动中，任意一段时间内的平均速度等于任意时刻的瞬时速度
1.假如自驾从厦门到福州的总里程为254km，用时约为3小时，可否计算全程的平均速度？
2.平均速度的大小是平均速率吗？
不是，平均速率是物体运动的路程与所经历时间的比值.
不能计算平均速度
平均速度公式＝中， s为位移，不是路程.
平均速度与平均速率的区别和联系
平均速度 平均速率
区别 定义 平均速度＝_____
平均速率＝_____
标矢性 矢量 标量
物理意义 粗略描述物体位置变化的快慢 粗略描述物体运动的快慢
联系 都对应某段位移(或路程、时间)，是过程量
都是描述物体运动快慢的物理量
单位相同，国际单位是m/s
计算公式都可以写成＝的形式，但s的意义不同(表示平均速度时，s指位移；表示平均速率时，s指路程)
在单向直线运动中，平均速度的大小等于平均速率
5.(2023·江苏南京市宁海中学高一期中)如图所示，三个质点A、B、C同时从N点出发，分别沿图示路径同时到达M点，下列说法正确的是
A.从N到M的过程中，B的位移最小
B.质点A到达M点时的速率最大
C.从N到M的过程中，三个质点的平均速率相同
D.从N到M的过程中，三个质点的平均速度相同
√
6.(2023·广东深圳市高一期末)折返跑是训练运动员体能的方式。如图将6个标示筒两两间隔5 m摆放，跑动顺序为 ①→④→②→⑤→③→⑥，运动总时间为10 s，则全过程的平均速度大小和平均速率分别为
A.2.5 m/s　6.5 m/s　　
B.2.5 m/s　2.5 m/s
C.6.5 m/s　6.5 m/s　　
D.6.5 m/s　2.5 m/s
√
速度(一)
瞬时速度
2. 矢量性
1. 概念
方向与位移方向相同，一维坐标系中可用正负表示
意义(粗略描述运动快慢)、定义、表达式、单位(1m/s=3.6km/h)
平均速度
2.速率
1.概念
意义(精确描述运动快慢)、方向(该时刻运动方向)
瞬时速度的大小
3.平均速度与瞬时速度
当位移足够小(时间足够短)时，二者相等

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