资源简介

1.3位置变化快慢的描述——速度
【学习目标】
素 养 目 标 学 科 素 养
1.理解速度的含义，知道速度的定义式、单位和方向。 2.知道平均速度和瞬时速度的区别与联系，并能进行相应的计算。 3.知道速度与速率的区别与联系，能在生活中正确使用速度与速率的概念。 5.掌握用打点计时器测量瞬时速度的方法，会用打出的纸带求瞬时速度。 6.能运用实验数据描绘v-t图像，并能根据图像分析物体运动情况。 认真严谨的科学态度
【自主学习】
一、速度
1.物理意义：表示物体运动的 。
2.定义：位移与发生这段位移所用 之比。
3.定义式：v＝ 。
4.单位：国际单位制单位是 ，符号是m/s或m·s－1。常用单位：千米每时(km/h或km·h－1)、厘米每秒(cm/s或cm·s－1)等。
1 m/s＝ km/h。
5.矢量性：速度既有大小又有方向，是 ，其方向和时间Δt内的位移Δx的方向 。
二、平均速度和瞬时速度
1.平均速度
(1)描述物体在时间Δt内运动的平均 程度及 。
(2)v＝。
2.瞬时速度
(1)描述物体 运动的快慢及方向。
(2)当Δt非常非常小时，叫作物体在时刻t的 速度。
3.速率：瞬时速度的 。
4.匀速直线运动：瞬时速度保持 的运动，在匀速直线运动中，平均速度与瞬时速度 。
三、平均速度和瞬时速度的测量
1.如图所示为打点计时器打出的一条纸带示意图，D、G间的时间间隔Δt＝0.1 s，用刻度尺测出D、G间的位移Δx，则D、G间的平均速度v＝。
、 间的平均速度更接近E点的瞬时速度。某点的瞬时速度近似等于包含这一点的较小Δt内的 。
四、速度－时间图像
1.速度－时间图像(v－t图像)
以时间t为横轴，速度v为纵轴，建立直角坐标系，根据测量数据在坐标系中描点，然后用平滑的曲线把这些点连接起来，即得到物体运动的 图像。
2.v－t图像的意义
v－t图像非常直观地反映了速度随 变化的情况，但它不是物体运动的 。
【典例剖析】
考点一：平均速度和瞬时速度理解
【例1】关于速度的定义式v＝，以下叙述正确的是(　　)
A．物体做匀速直线运动时，速度v与运动的位移Δx成正比，与运动时间Δt成反比
B．速度v的大小与运动的位移Δx和时间Δt都无关
C．速度大小不变的运动是匀速直线运动
D．v1＝2 m/s、v2＝－3 m/s，因为2>－3，所以v1>v2
【变式练习】下列事例中有关速度的说法正确的是(　　)
A．汽车速度计上显示80 km/h，指的是平均速度
B．某高速公路上限速为110 km/h，指的是瞬时速度
C．子弹以900 km/h的速度从枪口射出，指的是平均速度
D．京沪高铁从北京到上海的速度约为300 km/h指的是瞬时速度
【变式练习】三个质点A、B、C均由N点沿不同路径运动至M点，运动轨迹如图所示，三个质点同时从N点出发，同时到达M点，下列说法正确的是（　　）
A．三个质点任意时刻的速度方向都相同
B．三个质点从N点出发到任意时刻的平均速度都相同
C．三个质点从N点到M点的平均速度相同
D．三个质点从N点到M点的位移方向不同
考点二：平均速度的计算
【例2】(多选)如图所示，某赛车手在一次野外训练中，先用地图计算出出发地A和目的地B的直线距离为9 km，实际从A运动到B用时5 min，赛车上的里程表指示的里程数增加了15 km.当他经过某路标C时，车内速度计指示的示数为150 km/h，那么可以确定的是(　　)
A．整个过程中赛车的平均速度为180 km/h
B．整个过程中赛车的平均速度为108 km/h
C．赛车经过路标C时的瞬时速度为150 km/h
D．整个过程中赛车的平均速率为180 km/h
【变式练习】一质点沿直线做单向的运动，若前一半时间的平均速度为4 m/s，后一半时间的平均速度为6 m/s，求：
(1)整个过程的平均速度大小；
(2)其他条件不变，若物体前一半位移的平均速度为4 m/s，后一半位移的平均速度为6 m/s，则整个过程的平均速度大小是多少？
考点三：速度的测量
【例3】练习使用电磁打点计时器的实验中，打点计时器的工作频率为50 Hz，如图所示是一次记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E、F、G为相邻的计数点，相邻计数点间还有四个点未画出．则纸带在A、G间的平均速度为________ m/s，B点的瞬时速度vB＝________ m/s，D点的瞬时速度vD＝________ m/s.(结果保留3位有效数字)
【变式训练】a、b分别是光电门的激光发射和接收装置，当有物体从a、b间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间．现利用图乙所示装置测量速度，乙图中MN是水平桌面，PQ是长1 m左右的木板，Q是木板与桌面的接触点，1和2是固定在木板上适当位置的两个光电门，与光电门连接的光电计时器没有画出．此外，在木板顶端的P点还悬挂着一个铅锤．让滑块d从木板的顶端滑下，光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为5.0×10－2 s和2.0×10－2 s，滑块d的宽度为0.5 cm.则滑块通过光电门1的速度v1＝________ m/s，滑块通过光电门2的速度v2＝________ m/s.
考点四：速度-时间图像
【例4】(多选)如图所示为一物体做直线运动的速度—时间图像，在整个运动过程中，下列说法正确的是(　　)
A．BC段和CD段的运动方向相反
B．CD段和DE段的运动方向相反
C．物体在D点速度为零，此后运动方向改变做加速运动
D．AB段物体静止
【变式训练】(多选)甲、乙两个物体在同一条直线上运动，它们的速度—时间图像分别如图中直线a、b所示，在t1时刻(　　)
A．它们的运动方向相同 B．甲一定在乙的后面
C．甲的速度比乙的速度大 D．乙的速度比甲的速度大
考点五：从位移-时间图像看速度
【例5】如图所示是一辆汽车做直线运动的x－t图像，对线段OA、AB、BC、CD所表示的运动，下列说法正确的是(　　)
A．OA段表示的匀速运动最快，速度大小为15 km/h
B．CD段表示的匀速运动速度大小为30 km/h，方向与初始运动方向相同
C．AB段表示汽车静止
D．运动4 h汽车的位移大小为60 km
【变式训练】如图所示为A、B两物体运动的位移—时间图像，下列说法中正确的是(　　)
A．A、B两物体开始运动时相距100 m，运动方向相同
B．B物体做匀速直线运动，速度大小为12.5 m/s
C．A、B两物体运动8 s时，在距A的出发点60 m处相遇
D．A物体在运动过程中停止了6 s
【课堂检测】
1．(多选)以下说法正确的是(　　)
A．物体运动的位移越大，其速度一定越大
B．物体运动的时间越短，其速度一定越大
C．速度是表示物体运动快慢的物理量
D．做匀速直线运动的物体，其位移跟时间的比值是一个恒量
2.2021年1月，国产大飞机C919高寒试飞成功．若飞机0.5 h内沿着航线巡航300千米，则它在这段时间的平均速度(　　)
A．一定等于150千米/小时 B．可能等于300千米/小时
C．一定等于600千米/小时 D．可能等于800千米/小时
3.小华以一定的速度走去同学家送一本书，停留一会儿后，又以相同的速率沿原路返回家中，则下图的速度—时间(v－t)图像可以表示他的运动情况的是(　　)
4．甲、乙、丙同学参加百米赛跑，位于同一起跑线，当裁判员发令枪打响时，甲、乙两人立即起跑，丙延迟起跑，最终比赛结果如下：甲第一、丙第二、乙第三．若甲、乙、丙三人的运动均视为匀速直线运动，则能够大致反映他们三人运动情况的位移—时间图像是(　　)
5．电磁打点计时器是一种使用______（选填“交流”或“直流”）电源的；当电源频率是50Hz时，它每隔______s打一次点，如图所示是一条打点计时器打出的纸带，0、1、2、3、4、5、6是七个计数点。每相邻两个计数点之间还有四个点未画出，各计数点到0的距离如图所示，求3和4两个点的速度，v3=______m/s，v4=______m/s。（结果保留两位有效数字）
6．如图所示是做直线运动的物体在0~5s内的x-t图象求：
（1）前3s的平均速度；
（2）全程的平均速度；
（3）全程的平均速率。
7．如图是用超声波测速仪测量车速的示意图，测速仪C发出和接收超声波信号，并记录了不同时刻发射和接收波的情况，在时刻B第一次发出超声波时刻收到汽车的反射波。时刻C第二次发出超声波时刻再次收到反射波.超声波在空气中传播的速度，汽车是匀速行驶的。求：
(1)汽车在第一次接收到超声波时到C的距离？汽车在第二次接收到超声波时到B的距离？
(2)汽车的行驶速度多大？

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