物理 第一章 运动的描述 3 运动快慢与方向的描述—速度 教科版必修1

第一章3运动快慢与方向的描述速度学习目标1.理解速度的概念，领会其矢量性，知道速度的方向.2.知道平均速度和瞬时速度的区别和联系.3.能在具体问题的描述中正确使用平均速度和瞬时速度，并能进行相应的计算.4.理解vt图像的意义内容索引自主预习梳理 重点知识探究 当堂达标检测自主预习梳理1.定义： 与发生这段位移所用 的比值，叫做速度.2.表达式：v_ .一、运动快慢的描述一、运动快慢的描述速度速度3.单位：米每秒，符号是 或 .1 m/s km/h.4.矢量性：速度是 ，速度的方向就是物体 .5.物理意义：表示物体运动 和方向.时间位移m/sms13.6矢量运动的方向快慢二、平均速度二、平均速度2.平均速度只能 地描述物体在t时间内运动的快慢.3.方向：与 的方向相同.粗略位移三、瞬时速度三、瞬时速度1.定义：运动物体在 或 的速度.2.物理意义： 地描述物体运动的快慢.3.大小：当t 时， 称为物体在时刻t的瞬时速度，瞬时速度的大小称为瞬时速率，简称 .某一时刻某一位置精确非常非常小速率四、速度四、速度时间图像时间图像1.速度时间图像(vt图像)：以 为纵轴， 为横轴，建立平面直角坐标系，在坐标系中画出的描述 与 关系的图像.2.匀速直线运动的图像是与 ，在速度图像中位移对应边长分别为v和t的一块 .速度时间速度v时间t横轴平行的直线矩形面积1.判断下列说法的正误.(1)由公式v 知，运动物体的位移x越大，速度越大.( )(2)瞬时速度是运动时间t0时的平均速度.( )(3)物体的平均速度为零，则物体一定处于静止状态.( )(4)子弹以速度v从枪口射出，v指瞬时速度.( )即学即用即学即用2.某质点沿一直线运动，在第1 s内通过的位移为2 m，第2 s内通过的位移为4 m，第3 s内通过的位移为6 m，则质点前2 s的平均速度为_m/s，后2 s内的平均速度为_m/s；3 s内的平均速度为_m/s.354重点知识探究一、对速度的理解导学探究导学探究自行车和汽车都在平直公路上沿同一方向行驶，在30 min内自行车行驶了8 km，汽车行驶了50 km；百米比赛中，运动员甲用时10 s，运动员乙用时13.5 s.(1)自行车和汽车哪个快？答案答案答案汽车运动得快，单向直线运动中，相同时间内位移大的运动得快.(2)运动员甲和运动员乙哪个快？答案答案答案 运动员甲跑得快，单向直线运动中，通过相同位移所需时间短的运动得快.(3)汽车和运动员甲哪个快？如何比较呢？答案答案通过比较两物体单位时间内的位移，可比较两物体运动的快慢1.对公式v 的理解(1)速度采用比值定义法，不能说v与x成正比.x大，仅指物体的位置变化量大.位移大，速度不一定大；当物体位置变化快时，速度才大.(2)式中x是位移不是路程，x与t具有对应性.2.速度是矢量(1)速度既有大小，又有方向，是矢量.瞬时速度的方向就是物体此时刻的运动方向.(2)比较两个速度是否相同时，既要比较其大小是否相等，又要比较方向是否相同.知识深化知识深化例例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x成正比，与运动时间 t成反比B.速度v的大小与运动的位移x和时间t都无关C.速度大小不变的运动是匀速直线运动D.v12 m/s、v23 m/s，因为23，所以v1v2解析答案解析解析v 是计算速度的定义式，只说明速度可用位移x除以时间t来获得，并不是说v与x成正比，与t成反比，A错，B对；匀速直线运动是速度大小和方向都不变的运动，C错误；速度是矢量，正、负号表示方向，绝对值表示大小，D错.二、平均速度和瞬时速度导学探究导学探究小明坐在沿直线行驶的汽车上，从甲地到乙地用时20分钟，行徎20 km，根据公式v ，他计算出自己的速度为60 km/h.但途中某时刻小明发现速度计显示为70 km/h.(1)上面提到的两个速度各表示什么速度？答案答案答案60 km/h为20分钟内汽车的平均速度；70 km/h为瞬时速度.(2)速度计显示的是什么速度？答案答案答案 瞬时速度(3)若小明由乙地返回甲地又用了20分钟，则整个过程的平均速度是多少？它能反映汽车运动得快慢吗？答案答案因为全程的位移为零，所以平均速度为0不能平均速度和瞬时速度的比较知识深化知识深化 平均速度瞬时速度物理意义描述物体在一段时间内运动的平均快慢和方向，与一段时间或位移对应描述物体在某时刻运动的快慢和方向，与时刻或位置对应大小方向与位移的方向相同，不一定与物体瞬间运动的方向相同就是那一时刻物体运动的方向联系(1)在匀速直线运动中，平均速度和瞬时速度相等(2)当位移足够小或时间足够短时，可以认为平均速度就等于瞬时速度例例2 (多选)下列速度属于瞬时速度的是A.火车以76 km/h的速度经过“深圳到惠州”这一路段B.汽车速度计指示着速度50 km/hC.城市繁华路口速度路标上标有“15 km/h注意车速”字样D.足球以12 m/s的速度射入球门答案例例3 甲、乙两地相距60 km，一汽车沿直线运动用40 km/h的平均速度通过了全程的 ，剩余 的路程用了2.5 h.求：解析答案答案答案16 km/h解析解析汽车在前后两段的位移大小分别是(2)汽车在全过程中的平均速度大小.解析答案答案答案20 km/h解析解析汽车在全过程中的平均速度大小：求平均速度时注意：(1)所求的平均速度对应哪段的时间或位移.(2)发生的该位移一定与所用时间对应.特别提醒特别提醒三、平均速度、平均速率与速率的比较1.概念：(1)平均速度 ，平均速率(2)速率是瞬时速度的大小，是瞬时速率的简称.2.矢标性：平均速度是矢量，有方向；速率是标量，无方向.3.平均速度的大小一般小于平均速率.例例4 一物体以v14 m/s的速度向东运动了5 s后到达A点，在A点停了5 s后又以v26 m/s的速度沿原路返回，运动了5 s后到达B点，求物体在全程的平均速度和平均速率.解析答案四、vt 图像的理解由vt图像可以得到的信息1.确定物体在各时刻的速度大小和方向.2.确定物体各时间段内速度大小变化的趋势，是增大还是减小.3.vt图像与时间轴围成的面积表示某段时间内的位移.例例5 某物体的运动规律如图1所示，下列说法中正确的是A.物体在第1 s末运动方向发生变化B.第2 s内、第3 s内的速度方向是相同的C.物体在第2 s内返回出发点，向反方向运动D.在这7 s内物体做往复运动解析答案解析解析物体在第1 s末运动方向没有发生变化，A错；第2 s内、第3 s内的速度方向是相反的，B错；物体在第2 s内位移变大，向正方向运动，C错；整个过程中物体做的是往复运动，D项正确.图1当堂达标检测1.(平均速度和瞬时速度)(多选)如图2所示是三个质点A、B、C的运动轨迹，三个质点同时从N点出发，同时到达M点(物体做单向运动).下列说法正确的是A. 三个质点从N到M的平均速度相同B. 三个质点到达M点的瞬时速度相同C. 三个质点从N到M的平均速率相同D. B质点从N到M的平均速度方向与其任意时刻的瞬时速度方向相同解析答案1234图21234解析解析平均速度等于位移与时间的比值，由于位移与时间都相同，故平均速度相同，故A正确；平均速率等于路程与时间的比值，由于时间相等，路程不等，故平均速率不相等，故C错误；三个质点到达M点的瞬时速度方向不同，所以瞬时速度肯定不同，B错误；质点B做单方向直线运动，速度方向不变，D正确.12342.(平均速度和平均速率的计算)(多选)小明上午从小区门口打车，经过一段时间又乘坐同一出租车回到小区门口.车票如图3所示，则下列说法正确的是A.小明全程的平均速度为20 km/hB.小明全程的平均速度为0C.小明全程的平均速率为20 km/hD.小明全程的平均速率为0解析答案图3车号：E4G580日期：2017117上车：801下车：816单价：1.80元里程：5.0 km全程：11.00元12343.(对vt图像的理解)(多选)图4是甲、乙两物体运动的速度时间图像，下列说法正确的是A.甲处于静止状态B.乙刚开始时以5 m/s的速度与甲同向运动C.乙在最初3 s内的位移是10 mD.乙在最初3 s内的路程是10 m解析答案1234图41234解析解析甲图线是平行于t轴的直线，因此甲做匀速直线运动，A错误；乙在第1 s内向正方向做速度为5 m/s的匀速直线运动，第2 s内静止，第3 s内沿负方向做速度大小为5 m/s的匀速直线运动，故B正确；乙在第1 s内的位移为x1v1t15 m，在第2 s内的位移为x20，在第3 s内的位移为x3v3t35 m，所以乙在最初3 s内的位移为xx1x2x30，故C错误；乙在最初3 s内的路程为s|x1|x2|x3|10 m，故D正确.4.(速度公式的应用)在某次海上军事演习中，一艘驱逐舰以90 km/h的速度追赶在它前面120 km处同方向匀速航行的航空母舰，驱逐舰总共追赶了270 km才赶上，则航空母舰的航速为多大？答案答案50 km/h解析答案1234追赶过程中，航空母舰的位移x2x1120 km150 km