高一物理课件（广东专用）：1.4《物体运动的速度》（粤教必修一）

欢迎进入物理课堂 1 蜗牛要横向爬过我们手边一本教科书 至少得用2min的时间 乌龟爬行1m需要50s 猎豹平均每秒可跑28 34m 如何比较哪种动物运动得快呢 有几种比较方法 提示 有两种比较的方法 一种是同样的位移 比较所用时间的长短 时间短的 运动得快 另一种是用相同的时间 比较通过的位移大小 位移大的 运动得快 如要发生1m的位移 蜗牛所用时间最长 猎豹所用时间最短 如在1s的相同时间内 蜗牛的位移最小 猎豹的位移最大 所以猎豹运动的最快 2 发生位移越大的物体一定运动得越快吗 提示 发生位移大的物体不一定运动得快 首先 从看 若在相同的t情况下 s越大 才越大 如果没有明确t的情况 s不能惟一确定的大小 再者 只是速度的定义式 而一个物体运动的快慢与位移大小无关 是因为物体运动才有了位移 不是因为有了位移才有速度 在理解瞬时速度时 这一观点尤为重要 3 我们在描述车辆运动的快慢时常用km h这个单位 在国际单位制中速度的单位是m s 这两个单位间的换算关系是怎样的 提示 1km h 1000m 3600s m s 1m s 3 6km h 4 速度是既有大小 又有方向的物理量 是矢量 速度的方向是怎样的呢 提示 速度的方向就是物体运动的方向 在单方向直线运动中 速度的方向与位移的方向相同 公式是矢量公式 其中t没有方向 所以和s同向 即速度和位移同向 平均速度的理解要点1 平均速度是矢量 既有大小又有方向 平均速度的大小在数值上等于单位时间内物体位移的大小 平均速度的方向与物体位移的方向相同 2 s是位移 也就是位置的变化 速度也可以说是物体位置的变化率 速度越大 表示物体运动得越快 其位置也就变化得越快 注意 匀速直线运动是在任意相等时间内 发生的位移都相等的直线运动 速度1 定义 位移与发生这段位移所用时间的比值 2 定义式 3 方向 与物体的位移方向相同 是矢量 4 意义 描述物体运动的快慢及方向 5 单位 1 国际单位 m s 2 常用单位 km h 典例1 双选 汽车以36km h的速度从甲地运动到乙地用了2h 汽车从乙地返回甲地的过程中速度大小保持不变 用了2 5h回到甲地 那么汽车返回时的速度为 设甲 乙两地在同一直线上 A 8m sB 8m sC 28 8km hD 28 8km h 解答本题需要把握以下三点 1 由甲地到乙地和由乙地到甲地的位移大小相等 但方向相反 2 速度的两个单位之间的换算关系 即1m s 3 6km h 3 速度是矢量 不但有大小还有方向 规范解答 选A C 速度是矢量 即速度有正方向 负方向 分别用 表示 当为正方向时 一般不带 速度的正方向可以根据具体问题自己规定 有时也隐含在题目之中 例如该题中汽车从甲地到乙地的速度为36km h 为正值 隐含着从甲地到乙地的方向为正 所以返回时速度为负值 故B D错误 甲 乙两地距离为 36 2km 72km 所以返回速度为 28 8km h 8m s 变式备选 下列关于速度的说法中 正确的是 A 速度是描述物体位置变化的物理量B 速度是描述物体位置变化大小的物理量C 速度是描述物体位置变化快慢的物理量D 速度是描述物体运动的路程和时间关系的物理量 解析 选C 速度是描述物体运动快慢的物理量 即描述物体位置变化快慢的物理量 故C对 A B D错 1 大自然中 物体的运动有快有慢 并且不断变化 可以用平均速度来描述物体运动的快慢 如何定义平均速度呢 提示 用位移和发生这段位移所用的时间来描述物体的运动 平均速度是指运动物体在某段时间内的位移与发生这段位移所用时间的比值 2 有些物理量可以描述一段运动的变化过程 与一段时间对应 有些物理量只能描述某个状态 与一个时刻对应 平均速度和瞬时速度这两个物理量是过程量还是状态量 提示 平均速度对应一段运动过程 反映物体在一段时间内运动的平均快慢程度 是过程量 瞬时速度反映物体在某一时刻或某一位置运动的快慢情况 是状态量 3 平均速度和瞬时速度都可以描述运动的快慢 平均速度越大的运动是否瞬时速度也一定越大 提示 平均速度反映运动的平均快慢 平均速度大不表示每一时刻的速度都大 所以平均速度越大的运动其瞬时速度不一定越大 4 平均速度的方向和瞬时速度的方向一定相同吗 提示 平均速度的方向与位移的方向相同 瞬时速度的方向与物体运动的方向相同 二者可能相同 也可能不同 只有在单方向直线运动中二者才相同 5 匀速直线运动的速度有何特点 提示 匀速直线运动是瞬时速度保持不变的运动 匀速直线运动的瞬时速度和平均速度相等 知识归纳 两种速度与两种速率的比较 正确理解平均速度和速度的平均值1 平均速度和速度的平均值大小是两个不同的概念 平均速度是指运动物体在某段时间内的位移与发生这段位移所用时间的比值 而速度的平均值大小等于多个速度大小的平均数 2 求平均速度时 不需要考虑中间过程 只需找出初 末位置间的位移和所用时间即可 速度的平均值只是单纯计算平均值 两者在数值上一般不同 个别特例巧合 不能拿速度的平均值当平均速度 典例2下列说法正确的是 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通过某一段路 v是指瞬时速度D 子弹以速度v从枪口射出 v是指平均速度 对平均速度 瞬时速度的判断要紧扣它们的定义 平均速度对应一段位移或一段时间 而瞬时速度对应某一位置或某一时刻 规范解答 选B 根据平均速度和瞬时速度的定义进行判断 平均速度不是速度的平均值 A错误 瞬时速率就是瞬时速度的大小 B正确 火车以速度v经过某一段路 v是指平均速度 C错误 子弹以速度v从枪口射出 是指子弹从枪口射出时的瞬时速度 D错误 变式备选 2011 保定高一检测 试判断下面的几个速度中是平均速度的是 A 子弹以790m s的速度击中目标B 汽车通过站牌时的速度是72km hC 信号沿动物神经传播的速度大约为100m sD 在市区对汽车限速 不得超过60km h 解析 选C 子弹击中目标 瞬间 的速度为瞬时速度 A错误 汽车通过站牌 这一位置 的速度为瞬时速度 B错误 信号沿动物神经传播的速度为平均速度 C正确 在市区对汽车限速 规定任意时刻的速度都不能超过规定值 所以为瞬时速度 D错误 典例3 双选 下列关于平均速度和瞬时速度的说法正确的是 A 若物体在某段时间内每一时刻的瞬时速度都等于零 则它在这段时间内的平均速度一定等于零B 若物体在某段时间内的平均速度等于零 则它在这段时间内任一时刻的瞬时速度一定等于零C 匀速直线运动中物体在任意一段时间内平均速度都等于它在任一时刻的瞬时速度D 变速直线运动中物体在任意一段时间内的平均速度一定不等于它在任一时刻的瞬时速度 思路点拨 平均速度反映运动的平均快慢 瞬时速度反映某一瞬间的快慢程度 只有在匀速直线运动中二者才相等 在一般变速运动中 二者无直接关系 规范解答 选A C 某段时间的平均速度为零 说明这段时间内物体的位移为零 但路程未必为零 即各时刻的瞬时速度不一定为零 B错 变速直线运动中一段时间内的平均速度有可能跟某一时刻的瞬时速度相等 故D错 1 下列关于速度的说法中正确的是 A 通过的路程越长 速度越大B 所用时间越短 速度越大C 速度是表示物体运动快慢的物理量D 20km h的速度大于15m s 解析 选C 速度是表示物体运动快慢的物理量 所以C正确 速度等于物体在单位时间内发生的位移 而A忽略了时间 B忽略了位移 所以都不对 15m s 15 3 6km h 54km h 20km h 所以D不对 2 一物体沿直线向东运动 前一半位移的平均速度是3m s 后一半位移的平均速度是2m s 则整个位移内的平均速度为 A 2 5m sB 1 2m sC 2 4m sD 2 3m s 解析 选C 设全部位移为x 前一半位移所用时间后一半位移所用时间为则全程所用时间t t1 t2 由平均速度定义式得故C正确 3 双选 一个质点做变速直线运动 其运动情况有如下记录 则记录中表示瞬时速度的有 A 质点在前5s内的速度是8m sB 质点在第7s末的速度是12m sC 质点通过某一路标时的速度是15m sD 质点通过某一路段的速度为10m s 解析 选B C 瞬时速度是质点在某一时刻的速度 或通过某一位置的速度 它与时刻 位置相对应 4 2011 安庆高一检测 对于各种速度和速率 下列说法中正确的是 A 速率是速度的大小B 平均速度的大小等于路程与所用时间的比值C 速度是矢量 平均速度是标量D 平均速度的方向就是物体运动的方向 解析 选A 根据速率的定义可知 A正确 平均速度的大小等于位移跟时间的比值 故B错 平均速度的方向和位移的方向一致 它不能表示物体运动的方向 速度与平均速度均是矢量 物体运动的方向是瞬时速度的方向 故C D错 5 下列所说的速度 指平均速度的是 A 百米赛跑运动员以9 5m s的速度冲过终点线B 上海磁悬浮列车行驶过程中的速度为400km hC 乒乓球运动员王励勤扣出的乒乓球速度达23m sD 子弹以800m s的速度撞击墙壁 解析 选B 由于平均速度是对应某一过程或某一时间 A中对应冲线时刻 是瞬时速度 B中对应行驶过程 是平均速度 C中对应扣球时刻 D中对应子弹撞墙时刻 故B正确 一 选择题 本题共5小题 每小题5分 共25分 1 关于瞬时速度 平均速度 以下说法中正确的是 A 瞬时速度可以看成时间趋于无穷小时的平均速度B 做变速运动的物体在某段时间内的平均速度 一定和物体在这段时间内各个时刻的瞬时速度的平均值大小相等C 有A B两个物体 如果A物体的平均速度较大 则各个时刻的瞬时速度一定是vA vBD 当物体做曲线运动时 平均速度是指物体通过的路程与所用时间的比值 解析 选A 当时间非常小时 物体的运动可以看成在这段很短的时间内的匀速运动 平均速度等于瞬时速度 平均速度是位移跟发生这段位移所用时间的比值 而不是各时刻瞬时速度的平均值 一个物体的平均速度大 在各个时刻的瞬时速度不一定都大 无论是直线运动还是曲线运动 平均速度都是位移与所用时间的比值 故选A 2 2011 临沂高一检测 为了使公路交通有序 安全 路旁立了许多交通标志 如图所示 甲图是限速标志 白底 红圈 黑字 表示允许行驶的最大速度是80km h 乙图是路线指示标志 表示到杭州还有100km 上述两个数据的物理意义是 A 80km h是平均速度 100km是位移B 80km h是平均速度 100km是路程C 80km h是瞬时速度 100km是位移D 80km h是瞬时速度 100km是路程 解析 选D 80km h表示的是车辆允许行驶的最大速度 即车辆经过此路段时 任何时刻的速度都不能超过80km h 可见80km h是瞬时速度 100km是距离杭州还有100km 可见100km是路程 选项D正确 选项A B C错误 3 2011 杭州高一检测 双选 子弹以900m s的速度从枪口射出 汽车在北京长安街上行驶 时快时慢 20min行驶了18km 汽车行驶的速度是54km h 则 A 900m s是平均速度B 900m s是瞬时速度C 54km h是平均速度D 54km h是瞬时速度 解析 选B C 子弹从枪口射出的速度是瞬时速度 A错 B对 汽车在20min内行驶的速度是平均速度 C对 D错 4 双选 下列关于瞬时速度的说法中正确的是 A 瞬时速度可以精确地描述物体做变速运动的快慢 但不能反映物体运动的方向B 瞬时速度等于运动的物体在一段非常非常短的时间内的平均速度C 某段时间内的位移方向与各位置的瞬时速度的方向相同D 某物体在某段时间里的瞬时速度都为零 则该物体在这段时间内静止 解析 选B D 瞬时速度是为了精确描述物体运动的快慢和方向而引入的物理量 所以A选项错 平均速度在描述物体运动的快慢时较粗略 但平均速度中所对应的时间 t越小 越能精确地描述物体在那一时刻附近的运动快慢 所以选项B对 平均速度的方向与物体的位移方向相同 而瞬时速度是与时刻相对应的物理量 不能说明它与一段时间内的位移方向相同 故C错 若物体的瞬时速度始终为零 则物体必然静止 故D正确 规律方法 瞬时速度的三大特征瞬时速度简称速度 瞬时速度比平均速度更能精确地描述质点运动的快慢 瞬时速度有以下三个特征 1 方向性 速度与速率不同 速率只反映质点运动的快慢 而速度反映质点运动的快慢和方向 2 瞬时性 速度具有瞬时性 一般所提到的速度都是瞬时速度 它反映物体在某时刻 或某位置 运动的快慢和方向 所谓匀速直线运动 实际上是各个时刻的速度都相同 3 相对性 变换参考系时 同一物体的速度对不同参考系而言可能是不同的 5 一列队伍正以某一速度v0做匀速直线运动 因有紧急情况需要通知排头兵 一通讯员以不变的速率跑步从队尾赶到队头 又从队头返回队尾 在此过程中通讯员的平均速度是 则 A v0B v0C v0D 无法确定 解析 选A 在整个过程中通讯员从队尾出发 最后又回到队尾 即又回到队伍中他原来的位置 全程中他的位移与队伍的位移相同 所以他的平均速度也与队伍相同 故A正确 二 非选择题 本题共3小题 共25分 要有必要的文字叙述 6 2011 梅州高一检测 8分 一辆汽车沿平直的公路行驶 第1s内通过5m的距离 第2s内和第3s内各通过20m的距离 第4s内又通过了15m的距离 求汽车在最初2s内的平均速度和最后2s内的平均速度各是多少 解析 所求问题是不同时间内的平均速度 要紧扣平均速度的定义 用位移除以发生这段位移所需的时间 并且必须注意时间和位移的对应关系 最初2s内的时间为2s 位移为 5 20 m 25m 最后2s内的时间为2s 位移为 20 15 m 35m 根据平均速度的定义公式得 最初2s内的平均速度v1 s1 s2 t1 t2 12 5m s 最后2s内的平均速度是v2 s3 s4 t3 t4 17 5m s 答案 12 5m s17 5m s 7 9分 如图所示 为某同学下课后到食堂吃饭的路线图 他从教室先到水房打了一壶水 然后再到食堂吃饭 他从教室到水房的时间为100s 打水的时间为60s 从水房到食堂的时间为40s 若教室到水房的距离为100m 水房到食堂的距离为40m 那么 1 整个过程该同学从教室到食堂的平均速度为多少 2 整个过程该同学从教室到食堂的平均速率为多少 解析 1 从教室到食堂的总位移为s 100m 40m 60m 总时间为t 100s 60s 40s 200s 所以平均速度是v s t 0 3m s 2 整个过程该同学从教室到食堂的路程为s 100m 40m 140m 时间为t 100s 60s 40s 200s 平均速率v s t 0 7m s答案 1 0 3m s 2 0 7m s 8 挑战能力 8分 质点做直线运动 从A经B到C 又返回到B 其中AB BC 若从A到B的平均速度为2m s 从B到C的平均速度为4m s 从C返回到B的平均速度大小为4m s 求 1 质点从A运动到C的平均速度 2 全程从A到C再返回B的平均速度 解析 设AB的位移大小为s 则BC的位移大小也是s 1 2 答案 1 m s 2 1m s 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全