高中物理全程學(xué)習(xí)方略配套運(yùn)動(dòng)快慢的描述――速度（人教版）-完整版課件

一、對(duì)平均速度和瞬時(shí)速度的理解1.平均速度（1）反映一段時(shí)間內(nèi)物體運(yùn)動(dòng)的平均快慢程度，它與一段位移或一段時(shí)間相對(duì)應(yīng).（2）在變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)中，平均速度的大小跟選定的時(shí)間或位移有關(guān)，不同時(shí)間段內(nèi)或不同位移上的平均速度一般不同，必須指明求出的平均速度是對(duì)應(yīng)哪段時(shí)間內(nèi)或哪段位移的平均速度，不指明對(duì)應(yīng)的過(guò)程的平均速度是沒(méi)有意義的.（3）在變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)中，兩段時(shí)間或兩段位移的平均速度，一般不相同.（4）平均速度是矢量，其大小可由公式求出，其方向與一段時(shí)間Δt內(nèi)發(fā)生的位移的方向相同，與運(yùn)動(dòng)方向不一定相同.2.瞬時(shí)速度（1）瞬時(shí)速度精確地描述了物體運(yùn)動(dòng)的快慢及方向，是矢量，一般情況下所提到的速度都是指瞬時(shí)速度.（2）瞬時(shí)速度與某一時(shí)刻或某一位置相對(duì)應(yīng)，即對(duì)應(yīng)于某一狀態(tài).（3）瞬時(shí)速度的方向就是該狀態(tài)物體運(yùn)動(dòng)的方向.（4）瞬時(shí)速度的大小稱(chēng)為瞬時(shí)速率，簡(jiǎn)稱(chēng)速率.3.兩者的關(guān)系（1）當(dāng)位移足夠小或時(shí)間足夠短時(shí)，可以認(rèn)為瞬時(shí)速度就等于平均速度.（2）在勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)中，平均速度和瞬時(shí)速度相等.(1)平均速度的大小與瞬時(shí)速度的大小沒(méi)有必然的關(guān)系，即瞬時(shí)速度大的物體，其平均速度不一定大.(2)平均速度與速度的平均值是不同的，速度的平均值并不一定等于平均速度.

【典例1】氣象臺(tái)對(duì)某次臺(tái)風(fēng)預(yù)報(bào)是：風(fēng)暴中心以18km/h左右的速度向西北方向移動(dòng)，在登陸時(shí)，近中心最大風(fēng)速達(dá)到33m/s……，報(bào)道中的兩個(gè)速度數(shù)值分別是指（）A.平均速度，瞬時(shí)速度B.瞬時(shí)速度，平均速度C.平均速度，平均速度D.瞬時(shí)速度，瞬時(shí)速度

【解題指導(dǎo)】解答本題應(yīng)注意以下兩點(diǎn)：（1）平均速度與時(shí)間或位移相對(duì)應(yīng).（2）瞬時(shí)速度與時(shí)刻或位置相對(duì)應(yīng).

【標(biāo)準(zhǔn)解答】選A.平均速度對(duì)應(yīng)的是一段時(shí)間或一段位移，而瞬時(shí)速度對(duì)應(yīng)的是時(shí)刻或位置，18km/h指的是臺(tái)風(fēng)向西北方向移動(dòng)一段時(shí)間或一段位移的平均速度，33m/s指的是臺(tái)風(fēng)登陸時(shí)刻的瞬時(shí)速度.故A正確.【規(guī)律方法】平均速度與瞬時(shí)速度的大小關(guān)系平均速度的大小與瞬時(shí)速度的大小無(wú)必然關(guān)系，平均速度大的物體，其瞬時(shí)速度不一定大；平均速度為零的物體，其瞬時(shí)速度也可能很大.在勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)中，物體的平均速度等于瞬時(shí)速度，在其他運(yùn)動(dòng)中，物體的平均速度一般不等于其瞬時(shí)速度.【變式訓(xùn)練】（2011·鄭州高一檢測(cè)）下列說(shuō)法正確的是（）A.平均速度就是速度的平均值B.瞬時(shí)速率是指瞬時(shí)速度的大小C.火車(chē)以速度v經(jīng)過(guò)某一段位移，是指瞬時(shí)速度D.子彈以速度v從槍口射出，是平均速度【解析】選B.平均速度為位移與時(shí)間的比值，不一定等于速度的平均值，A錯(cuò)；瞬時(shí)速率是指瞬時(shí)速度的大小，簡(jiǎn)稱(chēng)速率，B對(duì)；火車(chē)經(jīng)過(guò)某段位移時(shí)對(duì)應(yīng)的速度是指平均速度，C錯(cuò)；子彈從槍口射出時(shí)的速度是指瞬時(shí)速度，D錯(cuò).二、平均速度、平均速率和速率的關(guān)系1.平均速度和平均速率（1）平均速度指在某段時(shí)間內(nèi)的位移與發(fā)生這段位移所用的時(shí)間的比值，其表達(dá)式為：而平均速率等于路程與時(shí)間的比值，即：兩者都與某段時(shí)間有關(guān)，是過(guò)程量.（2）平均速率不是平均速度的大小，它們的大小沒(méi)有必然的關(guān)系.物體的平均速率大，其平均速度不一定大；物體的平均速度為零，其平均速率不一定為零，但平均速率為零，其平均速度一定為零.在一段時(shí)間內(nèi)，它們的大小關(guān)系為：平均速度大小≤平均速率.2.速率與平均速率（1）速率為瞬時(shí)速度的大小，是瞬時(shí)速率的簡(jiǎn)稱(chēng)，而平均速率為路程與時(shí)間的比值，不是速率的平均值.兩者均是標(biāo)量，前者是狀態(tài)量，后者是過(guò)程量.（2）速率與平均速率沒(méi)有確定的必然關(guān)系，某一運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，速率可能大于平均速率，也有可能小于或者等于平均速率.

（1）瞬時(shí)速率是瞬時(shí)速度的大小，但平均速率不是平均速度的大小.(2)在勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，速率、平均速率、平均速度的大小均相等.【典例2】一物體以v1=4m/s的速度向東運(yùn)動(dòng)了5秒后到達(dá)A點(diǎn)，在A(yíng)點(diǎn)停了5秒后又以v2=6m/s的速度沿原路返回，運(yùn)動(dòng)了5秒后到達(dá)B點(diǎn)，求物體在全程的平均速度和平均速率.【解題指導(dǎo)】平均速度和平均速率是兩個(gè)不同的概念，平均速率不是平均速度的大小，它們的大小應(yīng)用其定義式來(lái)求解.【標(biāo)準(zhǔn)解答】物體全程的位移大小x=v2t2-v1t1=6×5m-4×5m=10m,全程用時(shí)t=5s+5s+5s=15s,故平均速度大小方向水平向西.物體全程的路程s=v2t2+v1t1=6×5m+4×5m=50m,故平均速率【規(guī)律方法】平均速度和平均速率的求解方法首先應(yīng)明確平均速率不是平均速度的大小，它們的大小沒(méi)有必然的關(guān)系.其次要明確兩種物理量的求解要應(yīng)用它們的定義式，即【互動(dòng)探究】試求例題中：（1）前5秒的平均速度和平均速率.（2）物體在3秒、8秒和12秒時(shí)的速率.【解析】（1）前5秒物體以v1=4m/s的速度向東勻速運(yùn)動(dòng)，此段時(shí)間內(nèi)平均速度等于運(yùn)動(dòng)速度4m/s，方向水平向東，平均速率和速率均為4m/s.（2）物體在3秒時(shí)的速率為4m/s，8秒時(shí)物體靜止，12秒時(shí)的速率為6m/s.答案：（1）4m/s方向水平向東4m/s（2）4m/s06m/s【變式備選】下列各物理量均屬于矢量的是（）A.速度、速率B.平均速度、平均速率C.平均速度、瞬時(shí)速度D.平均速率、瞬時(shí)速率【解析】選C.速度、平均速度、瞬時(shí)速度既有大小又有方向，是矢量，速率、平均速率、瞬時(shí)速率只有大小沒(méi)有方向，是標(biāo)量，故C正確.【典例】汽車(chē)沿直線(xiàn)從甲地開(kāi)往乙地.（1）若在前一半路程的平均速度為v1,后一半路程的平均速度為v2,則汽車(chē)全程的平均速度為多少？（2）若汽車(chē)在全程所用時(shí)間的前一半時(shí)間的平均速度為v1,后一半時(shí)間的平均速度為v2,則全程的平均速度為多少？（3）若v1≠v2,兩種情況下的平均速度哪個(gè)大？【解題指導(dǎo)】【標(biāo)準(zhǔn)解答】（1）設(shè)甲、乙兩地的距離為x,前一半路程所用時(shí)間為t1,后一半路程所用時(shí)間為t2,根據(jù)平均速度的定義式：則有又：解得:(2)設(shè)全程所用時(shí)間為t,前一半時(shí)間的位移為后一半時(shí)間的位移為由平均速度的定義式得：(3)兩平均速度求差有：由于v1≠v2，所以有即后一種情況的平均速度較大.答案：(1)(2)(3)后一種情況平均速度較大

不能正確理解平均速度造成錯(cuò)誤短跑運(yùn)動(dòng)員在100m比賽中，以8m/s的速度迅速?gòu)钠瘘c(diǎn)沖出，到50m處的速度是9m/s,10s末到達(dá)終點(diǎn)的速度是10.2m/s,則運(yùn)動(dòng)員在全程中的平均速度是A.9m/sB.10.2m/sC.10m/sD.9.1m/s【正確解答】由平均速度的定義式得故C正確.正確答案：C【易錯(cuò)分析】本題易錯(cuò)選項(xiàng)及錯(cuò)誤原因具體分析如下：1.關(guān)于速度，下面的說(shuō)法正確的是（）A．通過(guò)路程長(zhǎng)的物體速度大B．通過(guò)相同的路程，所用時(shí)間少的物體速度大C．單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)路程長(zhǎng)的物體速度大D．運(yùn)動(dòng)快的物體速度大【解析】選D.速度為位移與發(fā)生這段位移所用時(shí)間的比值，某段時(shí)間內(nèi)的速度大小與路程無(wú)關(guān)，A、B、C錯(cuò).速度是表示物體運(yùn)動(dòng)快慢的物理量，D對(duì).2.(2011·漳州高一檢測(cè))一汽車(chē)在平直的公路上先以72km/h的速度行駛20km，又以108km/h的速度行駛10km，則汽車(chē)在這30km的全程中的平均速度為（）A.20m/sB.22.5m/sC.25m/sD.81m/s【解析】選B.汽車(chē)前20km用時(shí)后10km用時(shí)故總用時(shí)全程中的平均速度B選項(xiàng)正確.3.有關(guān)瞬時(shí)速度、平均速度，下列說(shuō)法中正確的是（）A.瞬時(shí)速度是物體在某一位置或某一時(shí)刻的速度B.平均速度等于某段時(shí)間內(nèi)物體運(yùn)動(dòng)的位移與所用時(shí)間的比值C.做變速運(yùn)動(dòng)的物體，平均速度就是速度的平均值D.做變速運(yùn)動(dòng)的物體，平均速度是物體通過(guò)的路程與所用時(shí)間的比值【解析】選A、B.根據(jù)定義可知，瞬時(shí)速度是物體在某一時(shí)刻或某一位置的速度，平均速度是物體在某段時(shí)間內(nèi)的位移與所用時(shí)間的比值，不一定等于速度的平均值，由此可知，A、B正確，C、D錯(cuò).4.“嫦娥二號(hào)”于2010年10月1日18時(shí)59分57秒在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空，點(diǎn)火后1533秒時(shí)，火箭將加速到10.9km/s，這個(gè)速度就是奔月速度.此時(shí)，“嫦娥二號(hào)”在某一高度完成星箭分離，并獲得了圓滿(mǎn)成功.下列說(shuō)法正確的是（）A.研究衛(wèi)星繞月球運(yùn)行時(shí)，不能把衛(wèi)星看成質(zhì)點(diǎn)B.奔月速度10.9km/s是指平均速度C.描述火箭的運(yùn)動(dòng)要以火箭本身作為參考系D.18時(shí)59分57秒表示的是時(shí)刻【解析】選D.衛(wèi)星繞月運(yùn)動(dòng)軌道半徑遠(yuǎn)大于衛(wèi)星的大小，研究衛(wèi)星繞月運(yùn)行的軌跡、時(shí)間、速度等可以將它視為質(zhì)點(diǎn)，A錯(cuò).10.9km/s是衛(wèi)星與火箭分離時(shí)的瞬時(shí)速度，B錯(cuò).描述火箭的運(yùn)動(dòng)時(shí)不能選它本身作為參考系，C錯(cuò).18時(shí)59分57秒是發(fā)射“嫦娥二號(hào)”的時(shí)刻，D對(duì).5.一汽艇在相距2km的甲乙兩碼頭之間往返航行，逆水時(shí)用1.5h，順?biāo)畷r(shí)用1h，則往返一次的平均速度和平均速率各多大？【解析】由于汽艇往返了一個(gè)來(lái)回，總位移為零，故其平均速度為零.汽艇的平均速率答案：01.6km/h一、選擇題（本題共5小題，每小題5分，共25分）

1.（2011·哈爾濱高一檢測(cè)）我國(guó)運(yùn)動(dòng)員劉翔在廣州亞運(yùn)會(huì)上以13秒09的成績(jī)奪得男子110米跨欄項(xiàng)目的金牌，再次向世人證明了他是亞洲第一飛人.劉翔之所以能夠取得冠軍，取決于他在110米跨欄比賽中()A.某時(shí)刻的瞬時(shí)速度大B.撞線(xiàn)時(shí)的瞬時(shí)速度大C.平均速度大D.任何時(shí)刻的速度都大【解析】選C.劉翔在110米欄比賽中取得冠軍，說(shuō)明他跑完110米的位移用時(shí)最短，由速度公式知他的平均速度最大，但并不表明他在某時(shí)刻的速度一定就大，C正確，A、B、D錯(cuò)誤.2.下列所說(shuō)的速度中，屬于平均速度的是()A.百米賽跑的運(yùn)動(dòng)員以9.5m/s的速度沖過(guò)終點(diǎn)線(xiàn)B.經(jīng)過(guò)提速后，我國(guó)列車(chē)的最高速度達(dá)到410km/hC.由于堵車(chē)，在隧道中的車(chē)速僅為1.2m/sD.“嫦娥二號(hào)”衛(wèi)星整流罩以20m/s的速度落入江西境內(nèi)某田地中【解析】選C.平均速度對(duì)應(yīng)著某段時(shí)間或位移，瞬時(shí)速度對(duì)應(yīng)著某個(gè)時(shí)刻或者位置，故選項(xiàng)C正確.3.（2011·鄭州高一檢測(cè)）一個(gè)做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的物體，某時(shí)刻速度是10m/s，那么這個(gè)物體()A.在這一時(shí)刻之前0.1s內(nèi)位移一定是1mB.從這一時(shí)刻之后1s內(nèi)位移一定是10mC.從這一時(shí)刻起10s內(nèi)位移可能是50mD.如果從這一時(shí)刻起開(kāi)始勻速運(yùn)動(dòng)，那么它繼續(xù)通過(guò)1000m路程所需時(shí)間一定是100s【解析】選C、D.某時(shí)刻速度是10m/s指的是該時(shí)刻的瞬時(shí)速度，不能說(shuō)明物體從此時(shí)起以后運(yùn)動(dòng)的快慢情況，以后做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，或非勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)均有可能，所以選項(xiàng)A、B均錯(cuò).如果從某時(shí)刻（速度為10m/s）起質(zhì)點(diǎn)做變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，從這一時(shí)刻起以后的10s內(nèi)位移可能為50m，所以選項(xiàng)C正確.如果從這一時(shí)刻起物體做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，那么經(jīng)過(guò)1000m路程所需時(shí)間t=100s.正確選項(xiàng)是C、D.4.某人騎自行車(chē)沿一斜坡從坡底到坡頂，再?gòu)钠马數(shù)狡碌淄狄淮?，已知上坡時(shí)的平均速度大小為4m/s,下坡時(shí)的平均速度大小為6m/s,則此人往返一次的平均速度大小是

()A.10m/sB.5m/sC.4.8m/sD.0【解析】選D.此人沿斜坡往返一次的位移為0，由平均速度的定義式可知此人往返一次的平均速度大小是0,故D正確.【方法技巧】平均速率與平均速度的區(qū)別平均速率是單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)的路程，表達(dá)式：平均速率=路程/時(shí)間，是標(biāo)量；平均速度是單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)的位移，表達(dá)式：平均速度=位移/時(shí)間，是矢量，除了大小還有方向.例如：你早上上學(xué)去學(xué)校，途中繞道去了個(gè)小吃店吃早飯，也就是說(shuō)你先從A點(diǎn)到B點(diǎn)再到了C點(diǎn)，那么你的平均速率就是你一共走過(guò)的路線(xiàn)長(zhǎng)度除以你用的時(shí)間；但平均速度大小則是你家到學(xué)校直線(xiàn)距離除以你所用的時(shí)間，方向?yàn)閺哪慵抑赶驅(qū)W校的方向.特別注意的是，速率是瞬時(shí)速度的大小，但平均速率不一定等于平均速度的大小.5.三個(gè)質(zhì)點(diǎn)A、B、C的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，三個(gè)質(zhì)點(diǎn)同時(shí)從N點(diǎn)出發(fā)，同時(shí)到達(dá)M點(diǎn)，下列說(shuō)法正確的是()A.三個(gè)質(zhì)點(diǎn)從N到M的平均速度相同B.B質(zhì)點(diǎn)從N到M的平均速度方向與任意時(shí)刻瞬時(shí)速度方向相同C.到達(dá)M點(diǎn)的瞬時(shí)速度的值一定是A的大D.三個(gè)質(zhì)點(diǎn)到M時(shí)的瞬時(shí)速度的值相同【解析】選A.三個(gè)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的初、末位置相同，故位移相同，又時(shí)間一樣，故平均速度相同.B質(zhì)點(diǎn)沿NM直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)但有可能往返，故不能斷定平均速度方向與任意時(shí)刻的瞬時(shí)速度方向相同，B不對(duì)，C項(xiàng)無(wú)法判定.到達(dá)M時(shí)，三者瞬時(shí)速度大小無(wú)法確定，D錯(cuò)誤.二、非選擇題（本題共3小題，共25分）

6.（8分）一同學(xué)在遙控一玩具小汽車(chē)，他讓小汽車(chē)沿一條東西方向的筆直路線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，開(kāi)始時(shí)在某一標(biāo)記點(diǎn)東2m處，第1s末到達(dá)該標(biāo)記點(diǎn)西3m處，第2s末又處在該標(biāo)記點(diǎn)西1m處．請(qǐng)你分別求出第1s內(nèi)和第2s內(nèi)小車(chē)位移的大小和方向．【解析】根據(jù)題意可建立一維直線(xiàn)坐標(biāo)系，以題中所述標(biāo)記點(diǎn)為參考坐標(biāo)原點(diǎn)，向西方向?yàn)閤軸正方向．則質(zhì)點(diǎn)的初始位置坐標(biāo)為x0＝-2m，第1s末的位置坐標(biāo)為x1＝3m，第2s末的位置坐標(biāo)為x2＝1m．這樣可以根據(jù)位置坐標(biāo)的變化量表示一段時(shí)間內(nèi)的位移．小