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第3节 速度（教学设计）
年级 高一年级 学科 物理 教师
课题 第3节 速度
教学 目标 物理观念 使学生理解速度概念及意义，建立描述物体运动快慢的基本物理观念。
科学思维 通过速度计算与分析，引导学生用科学思维处理运动快慢的比较问题。
科学探究 开展探究活动，让学生尝试多种测速度方法，培养创新能力。
科学态度 与责任 结合速度应用实例，培养学生严谨态度，增强运用知识的责任意识。
教学重难点 教学重点： 理解速度的定义及物理意义，掌握其计算方法。 教学难点： 区分平均速度与瞬时速度的概念及应用场景。
教学过程
教师活动 学生活动
教学引入 【虚拟情景】 一名司机由于驾车超速被交警拦住，交警对他说：“您好，您刚才的车速是100km/h！”这名司机反驳说：“不可能的！我才开了7分钟，还不到一个小时，怎么可能走了100km呢？”“我的意思是：如果您继续像刚才那样开车，在下一个小时里您将驶过100km.”“这也是不可能的，我只要再行驶10km就到家了，根本不需要再开100km的路程。” 在上面的笑话中，交警所说的“100km/h”指的是什么？这名司机狡辩的根据是什么？学习了本节内容，我们就能更准确地回答上述问题。 根据教师所提问题，分组讨论问题。
新课讲授 一、速度 两辆车从同一地点同时出发，净多长短不同的两条路径，同时到达同一终点，这段时间内两辆车位置变化的快慢相同吗？ 两辆车从同一地点出发，一辆向东开，一辆向南开，路程与时间的比都是20m/s，你认为他们的运动相同吗？位置变化快慢相同吗？ 3.为了描述物体的位置随时间变化的快慢，怎么定义速度？ 写出速度的表达式、单位、方向 根据教师所提问题，分组讨论问题。
新课讲授 二、平均速度 问题：百米世界纪录为何是时间，不是速度？ 1.2020年苏炳添在东京奥运会上百米决赛跑出9.83s，你能算出他跑的多快吗？ 整个100米跑的过程中，他都跑的这么快吗？ 你们算出的他跑百米的速度有什么意义？ 分段推送苏炳添百米跑数据 新课讲授 三、瞬时速度 问题：怎样描述苏炳添的冲线速度？ 观看苏炳添东京奥运会百米赛跑起跑阶段慢放视频。 在整个百米赛中，你认为苏炳添哪个阶段跑的最快？ 观看苏炳添东京奥运会百米赛跑冲线视阶段慢放视频。 怎么才能描述苏炳添冲线位置（或者时刻）的速度？让学生体会无限逼近的科学思维方法，建立瞬时速度的概念 苏炳添在百米跑中的最大速度是多大？ 【实验：利用打点计时器测量纸带运动速度】 如图是打点计时器打出的一条纸带示意图。如何测出DF两点间的平均速度。 如何测出E点的瞬时速度？ 求出各点的瞬时速度并画出速度—时间图像 问题：高速行驶的汽车超速了吗？ 展示高速公路上的限速标志，说明限速标志的含义是什么？如果你是交警，如何判断高速行驶的汽车是否违章超速？ 怎么测定高速行驶汽车的速度？ 【实验：利用光电门传感器测量小车的瞬时速度】 问题：光电门传感器是如何测速的？在实验室同光电门传感器测量从斜面下滑的小车在某个特定位置的瞬时速度。 所测速度是真正的瞬时速度吗？如何改进实验，使测量结果更接近小车前端通过光电门时的瞬时速度？ 【例题1】小姚使用地图导航出发去往某地，结束后从软件中截得本次导航记录，其中“导航里程”、“最快速度”分别是指（　　） A．路程、速率 B．位移、速度 C．路程、速度 D．位移、速率 【答案】A 【详解】“导航里程” 是指在导航过程中所经过的实际路径的长度，对应物理中的路程概念。“最快速度” 是指在行驶过程中速度大小的最大值，而速率是速度的大小，故“最快速度” 指的是速率。 故选A。 针对训练1 如图甲所示，九位小朋友玩丢手绢游戏。其中八位小朋友等间距地围坐在圆周上，小明在圆周外侧从1号小朋友的后面出发，沿逆时针方向匀速率跑动，如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．小明在任意两位相邻的小朋友间运动的位移相同 B．小明在任意两位相邻的小朋友间运动的平均速度相同 C．小明跑动三圈后回到出发点的过程中平均速度不为零 D．小明在任意两位相邻的小朋友间运动的平均速率相同 【答案】D 【详解】ABD．因为八位小朋友等间距地围坐在圆周上，可知小明在任意两位相邻的小朋友间运动的路程相同，所以平均速率相同。位移大小相同，但是位移的方向不同，则位移不同，所以小明在任意两位相邻的小朋友间运动的平均速度不相同，AB错误，D正确； C．小明跑动三圈后回到出发点的过程中位移为零，则平均速度为零，C错误。 故选D。 1.学生利用速度公式计算 2.利用物理知识对苏炳添进行训练指导 观看视频并进行分组讨论 学生进行实验获取纸带，并对纸带进行数据处理 学生阅读材料，总结常见的测速方式。 学生观看实验过程，进行分析与讨论。拓展学生对速度测量的方法，明确现代技术在物理中的应用。
【例题2】直线折返跑是训练足球运动员体能的方式。如图将6个标示筒两两间隔5m摆放，跑动顺序为，运动时间为10s，则全过程的平均速度大小和平均速率分别为（　　） A．平均速度大小为 B．平均速度大小为 C．平均速率为 D．平均速率为 【答案】AD 【详解】AB．平均速度等于总位移与总时间之比，则有 故A正确，B错误； CD．平均速率等于总路程与总时间之比，则有 故C错误，D正确。 故选AD。 针对训练2 2024年7月30日，在巴黎奥运会游泳项目男子100米自由泳决赛中，中国选手潘展乐以46秒40的成绩打破世界记录并夺得冠军。如图，标准泳池的长度为50米，运动员从出发台起跳出发，游到对面再返回至比赛结束。潘展乐比赛时的平均速度最接近（　　） A．2.7m/s B．2.3m/s C．1.9m/s D．0m/s 【答案】D 【详解】由题意可知运动员游到对面再返回，则位移接近，因平均速度等于位移与时间的比值，故平均速度接近0。 故选D。
课 堂 练 习 课 堂 练 习 1.（2025·四川·高考真题）2025年4月30日，神舟十九号载人飞船成功返回。某同学在观看直播时注意到，返回舱从高度3090m下降到高度2010m，用时约130s。这段时间内，返回舱在竖直方向上的平均速度大小约为（ ） A．8.3m/s B．15.5m/s C．23.8m/s D．39.2m/s 【答案】A 【详解】返回舱下降的位移为Δh = 1080m 则返回舱在竖直方向上的平均速度大小约为 故选A。 2．（2024·江西·高考真题）某物体位置随时间的关系为x = 1＋2t＋3t2，则关于其速度与1s内的位移大小，下列说法正确的是（ ） A．速度是对物体位置变化快慢的物理量，1s内的位移大小为6m B．速度是对物体位移变化快慢的物理量，1s内的位移大小为6m C．速度是对物体位置变化快慢的物理量，1s内的位移大小为5m D．速度是对物体位移变化快慢的物理量，1s内的位移大小为5m 【答案】C 【详解】根据速度的定义式表明，速度等于位移与时间的比值。位移是物体在一段时间内从一个位置到另一个位置的位置变化量，而时间是这段时间的长度。这个定义强调了速度不仅描述了物体运动的快慢，还描述了物体运动的方向。因此，速度是对物体位置变化快慢的物理量。再根据物体位置随时间的关系x = 1＋2t＋3t2，可知开始时物体的位置x0 = 1m，1s时物体的位置x1 = 6m，则1s内物体的位移为 Δx = x1－x0 = 5m 故选C。 3.2024年7月31日，在巴黎奥运会游泳项目男子100米自由泳决赛中，中国选手潘展乐以46秒40的成绩夺冠并打破世界纪录。已知100米自由泳比赛使用的泳池长度为50米，则下列说法正确的是（　　） A．题中“100米”指的是位移 B．题中“46秒40”指的是时刻 C．潘展乐比赛全程的平均速率约为 D．潘展乐比赛全程的平均速度大小约为 【答案】C 【详解】A．由题可知，运动员比赛时需要折返一次，故100m指的是路程，故A错误； B．比赛用时46秒40指的是时间间隔，故B错误； C．潘展乐比赛全程的平均速率，故C正确； D．折返一次的总位移为0，故平均速度大小为0，故D错误。 故选C。 4．（2023·上海·高考真题）一场100米跑步比赛中，第三跑道的运动员跑到处时，秒表计时为。根据以上信息，能否算得该运动员在这段时间内的平均速度和瞬时速度（ ） A．可以算得平均速度，可以算得瞬时速度 B．无法算得平均速度，可以算得瞬时速度 C．可以算得平均速度，无法算得瞬时速度 D．无法算得平均速度，无法算得瞬时速度 【答案】C 【详解】运动员跑步比赛过程中，运动过程中的加速度不一定恒定，跑到处时，秒表计时为，故可计算出这段时间内的平均速度，但无法算出这段时间的瞬时速度。 故选C。 5.利用速度传感器与计算机结合，可以自动绘制出物体运动的图像，某同学在某一次实验中得到的运动小车的图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A．小车一直做加速运动 B．小车运动的最大速度为 C．小车速度方向发生变化 D．小车做曲线运动 【答案】B 【详解】AB．由题图可知，小车先加速运动，后减速运动，且小车运动的最大速度为，故A错误，B正确； CD．图像只能描述物体做直线运动，由题图可知，小车一直沿正方向做直线运动，故CD错误。 故选B。 6．甲、乙两小分队进行军事演习，指挥部通过现代通信设备，在屏幕上观察到两小分队的具体行军路线如图所示，两小分队同时同地由点O出发，最后同时到达点A，下列说法中正确的是（　　） A．小分队的行军路程， B．小分队的平均速度 C．y-x图像表示的是速度—时间图像 D．y-x图像表示的是位移—时间图像 【答案】B 【详解】A．题图是两小分队的运动轨迹图像，甲小分队运动轨迹的长度大于乙小分队运动轨迹的长度，故甲小分队的路程大于乙小分队的路程，即s甲>s乙，故A错误； B．两小分队同时从同一地点O出发并且同时到达A点，故两小分队发生的位移x相同，所用的时间t相同，则两小分队的平均速度相同，故B正确； CD．在题图上画如图所示的一条垂直于x轴的一条直线，如果横轴是时间轴，则甲小分队在同一时刻有两个纵坐标，显然错误，故横轴一定不是时间轴；故该图一定不是速度时间图像，也一定不是位移时间图像，所以该图像是个轨迹图，故CD错误。 故选B。
板 书 设 计 速度 定义 位移与发生这段位移所用时间的比值 公式 单位：m/s（矢量，方向与位移方向相同） 分类 平均速度：某段时间内的速度（与位移对应） 瞬时速度：某一时刻的速度（与时刻对应） 速率 瞬时速度的大小（标量）
课 堂 小 结
作 业 布置 1.阅读课本拓展学习速度的表达式 2.【课外实验活动】测量网球撞击桌面瞬时速度的大小 【实验器材】网球、计时器（精度0.01s或者更高），水平标示盘，录像设备（具有高速度录像、慢动作播放功能的录像机或者手机），刻度尺 【研究型作业】查阅资料，撰写小论文：奥运会先进的计时系统给运动更精准、更公平的评判。 3.书面作业 如图所示是在高速公路上用超声波测速仪测量车速的示意图，测速仪能发出和接收超声波脉冲信号，根据发出和接收到的信号之间的时间差，测出被测物体的速度，、是测速仪发出的超声波信号，、分别是、由汽车反射回来的信号。设测速仪匀速扫描，、之间的时间间隔，超声波在空气中传播的速度是。若汽车是匀速行驶的。求： （1）汽车在接收到、两个信号之间的时间内前进的距离； （2）汽车的速度。 【答案】（1）；（2） 【详解】（1）根据题意，结合图（b）可知，、间的刻度值为30个小格，时间间隔为，发出信号到接收到反射信号间的刻度值为12个小格，则时间为 可知，汽车在发出后接收到信号，则汽车在接收到后，经时间 发出，发出信号到接收到反射信号间的刻度值为9个小格，则时间为 则汽车在发出后接收到信号，则汽车在接收到、两个信号之间行驶的时间为 汽车行驶的距离为 （2）根据题意，由公式可得，汽车的速度为
教学反思 1.通过实例分析，学生对速度定义及计算掌握较好，但平均速度与瞬时速度的辨析仍显薄弱，需增加对比案例练习。 2.课堂用视频展示运动场景，提升了直观性，可部分学生对瞬时速度“极限思想”理解不足，后续需结合微元法简化讲解。 3. 小组计算竞赛活跃了氛围，但部分学生单位换算易出错，应加强单位规范训练。

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