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第一章 运动的描述
第3节 速度
1.理解平均速度和瞬时速度的物理意义，掌握平均速度、平均速率、瞬时速度、瞬时速率的区别与联系。
2.会用公式计算物体运动的平均速度。
3.会用光电门测量瞬时速度的大小。
怎样比较自行车、公交车、火车和飞机的运动快慢？
位移(m)
100
100
2000
1500
初位置(m) 经过时间(s) 末位置(m)
A.牛拉车沿平直道路行驶 0 40 100
B.轮船沿直线航道行驶 0 10 100
C.飞机在天空直线飞行 500 10 2500
D.高铁沿平直轨道行驶 500 20 2000
以下有四个物体，请比较它们运动的快慢程度:
相同位移，比较时间
相同时间，比较位移
不同时间，不同位移，怎么比较？
1.平均速度：
定义：物体在时间Δt内运动的平均快慢程度。运动物体的位移s与发生这段位移所用时间t的比值。
公式：
物理意义：粗略描述物体在时间t内运动的快慢和方向。
平均速度是矢量，既有大小又有方向。
知识点一：平均速度
思考：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？
的方向是由对应Δ时间内位移的方向决定，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.
x/km
0
10
20
30
40
-30
-20
-10
s1
A
B
C
s2
例1 一辆汽车在一条直线上行驶，第1 s内通过的位移是8 m，第2 s内通过的位移是20 m，第3 s内通过的位移是30 m，第4 s内通过的位移是10 m。试计算：
（1）最初2 s的平均速度;
（2）中间2 s的平均速度;
（3）后3 s的平均速度;
（4）全过程中的平均速度.
解析:（1）
（2）
（3）
（4）
不同位移（不同时间）内的平均速度一般不相等。因此，描述平均速度时，需要指明是哪一段位移（哪一段时间）内的平均速度。
关于平均速度的几点理解
1.平均速度表示了物体(质点)位置改变的大致状况，物体在变速直线运动过程中，不同位移（不同时间）内的平均速度一般不同
2.平均速度是矢量,即既有大小又有方向其方向与位移方向相同
3.平均速度是从整体上来研究物体的运动情况的,平均速度不考虑运动过程的细节问题,只考虑初末位置及整个过程的运动时间问题.
一个运动员在标准运动场(周长为400米)完成400米项目，比赛用时1分10秒，这个过程中平均速度为多少？如何表示运动员在这个过程中运动的快慢呢？
平均速率：
平均速度：
平均速率——路程与所用时间的比值
2.平均速率
运动快慢
练一练
1.（多选）下列关于速度的描述中正确的是( )
A.速度描述物体运动的快慢，只有大小
B.速度是矢量，既有大小又有方向
C.速度越大，物体的位移越大
D.速度越大，物体在单位时间内的位移越大
BD
2.（多选）汽车以36km/h的速度从甲地匀速运动到乙地用了2h，如果汽车从乙地返回甲地仍做匀速直线运动用了2.5h,那么汽车返回时的速度为( )
A.-8m/s B.8m/s
C.-28.8km/h D.28.8km/h
A C
3.(多选)甲、乙两质点在同一直线上做匀速运动，取向右为正方向，甲的速度为2 m/s，乙的速度为－4 m/s，则可知( )
A.乙的速度大于甲的速度
B.因为＋2＞－4，所以甲的速度大于乙的速度
C.这里正、负号的物理意义是表示质点的运动方向
D.若甲、乙两质点同时由同一点出发，则10 s后甲、乙相距60 m
CD
观察与思考
平均速度
8.54 m/s
瞬时速度
此时的运动快慢
1.定义：物体经过某一位置或在某一时刻的运动快慢程度就是瞬时速度。
2.物理意义：瞬时速度精确地描述了物体运动的快慢。
3.瞬时速度是矢量，既有大小又有方向。
知识点二：瞬时速度
思考讨论：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？
t
（t＋Δt ）
可用时刻 t 到 t ＋Δt 一小段时间内的平均速度 来代替时刻 t 物体的速度，Δt 越小，运动快慢的差异就越小。当 Δt 非常非常小时，运动快慢的差异可以忽略不计，就可认为是t时刻的速度。
Δs
3.瞬时速度是矢量，既有大小又有方向。
方向：与物体在某一时刻或某一位置的运动方向相同。
大小：叫做瞬时速率、即时速率，简称速率。
4.匀速直线运动是瞬时速度保持不变的运动。
在匀速直线运动中，平均速度与瞬时速度相等。
5.瞬时速度的测量
我们可以用下面装置通过测量很短时间内的平均速度大小来近似作为瞬时速率。
遮光板通过光电门时的瞬时速度近似等于遮光板通过光电门时的平均速度，根据遮光板的宽度和测得遮光板通过光电门所用的时间，求出这一时间内的平均速度大小。 遮光板越窄，通过光电门所用的时间越小，测量结果越精确。
光电门测量瞬时速率的原理
光电门测量瞬时速率
平均速度 瞬时速度 平均速率 瞬时速率
定义
方向
意义
对应
有方向
矢量
运动质点的位移与时间的比值
运动质点在某一时刻（或位置）的速度
瞬时速度的大小
运动质点的路程与时间的比值
有方向
矢量
无方向
标量
无方向
标量
精确描述物体运动的快慢
某段时间（或位移）
精确描述物体运动的快慢
粗略描述物体运动的快慢
粗略描述物体运动的快慢
某一时刻（或位置）
某段时间（或路程）
某一时刻（或位置）
激光测速仪
激光测速仪的测量原理示意图
激光测速仪广泛应用于交通管理等领域。
在测量时，测速仪在设定的极短时间内分别发射两束激光，对汽车进行两侧这样的距离测量（s1、s2），就可计算出这段时间内汽车位移的大小s，从而得到汽车的瞬时速率。
1．下列说法中正确的是(　 )
A．平均速度就是速度的平均值
B．瞬时速率是指瞬时速度的大小
C．火车以速度v经过某一段路，v 是指瞬时速度
D．子弹以速度v从枪口射出， v是平均速度
B
练一练
2.某人骑自行车沿一斜坡从坡底到坡顶，再从坡顶到坡底往返一次，已知上坡时的平均速度大小为4 m/s，下坡时的平均速度大小为6 m/s，则此人往返一次的平均速度大小与平均速率分别是(　　)
A．10 m/s，10 m/s B．5 m/s，4.8 m/s
C．10 m/s，5 m/s D．0，4.8 m/s
D
3.(多选)从郑州到西安的高速客运专线开始运营，方便了人们出行。已知动车时速最高可达到350 km/h，郑州到西安线路全长505 km，列车总长200 m，动车组运行时间约2 h。根据上述信息可知(　 　)
A．动车组列车高速行驶时，可以取10 m位移的平均速度近似看作这10 m起点位置的瞬时速度
B．动车组列车从郑州到西安正常运行时的平均速率约为250 km/h
C．动车组列车从郑州到西安正常运行时的平均速度约为350 km/h
D．由题目信息不能求出动车组列车从郑州到西安正常运行时的平均速度
ABD
平均速度：位移与时间的比值，平均速度=
瞬时速度
平均速度
平均速率：路程与时间的比值，平均速度=
瞬时速度：物体在某位置（时刻）的速度。
瞬时速率：瞬时速度的大小称为瞬时速率。
光电门测量瞬时速率、激光测速仪
速度

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