第三講+位置變化快慢的描述-速度 導(dǎo)學(xué)案 高一上學(xué)期物理人教版（2019）必修第一冊

第三講位置變化快慢的描述--速度一．速度1.物理意義：描述物體變化快慢的物理量。2.定義式：，單位是。3.標(biāo)矢性：矢量，有大小，有方向。4.平均速度：，矢量，與位移方向相同，與運(yùn)動(dòng)方向不一定相同。5.瞬時(shí)速度：描述運(yùn)動(dòng)物體在某一時(shí)刻或某一位置的速度；即越小，越接近某一時(shí)刻的瞬時(shí)速度。6.速率：瞬時(shí)速度的大小，是標(biāo)量；如汽車速度計(jì)的示數(shù)為汽車的速率。7.平均速率：物體運(yùn)動(dòng)的路程與時(shí)間的比值。8.概念辨析（1）速度與位移成正比，與時(shí)間成反比？（2）平均速度的方向就是物體的運(yùn)動(dòng)方向？（3）因?yàn)樗俾适撬矔r(shí)速度的大小，所以平均速率就是平均速度的大小？二．速度的測量1.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測量瞬時(shí)速度（1）原理：依據(jù)速度定義式可得，當(dāng)越小時(shí)，計(jì)算結(jié)果越接近某一時(shí)刻或某一位置的瞬時(shí)速度。（2）依據(jù)以上原理可近似求出C點(diǎn)的瞬時(shí)速度。1）利用刻度尺測出B、D間的距離；2）利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期，可求出物體經(jīng)過B、D所用的時(shí)間，題目中注意計(jì)時(shí)點(diǎn)與計(jì)數(shù)點(diǎn)的區(qū)別；3）利用公式可求出物體經(jīng)過B、D時(shí)的平均速度，即近似等于C點(diǎn)的瞬時(shí)速度。注意：當(dāng)越小時(shí)，計(jì)算值越接近C點(diǎn)的瞬時(shí)速度，所以B、D間的平均速度比A、E間的平均速度更接近C點(diǎn)的瞬時(shí)速度。測量某點(diǎn)的瞬時(shí)速度時(shí)，盡量選取與其相鄰最近的兩個(gè)點(diǎn)來測量。例1.如圖所示，是一條利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶，0、1、2、3、4、5、6是七個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出，各計(jì)數(shù)點(diǎn)到0的距離如圖所示，求出1、2、3、4、5各計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度。（保留兩位有效數(shù)字，下圖長度單位cm）2.光電門測量瞬時(shí)速度（1）原理：遮光板通過光電門時(shí)的瞬時(shí)速度等于遮光板通過光電門的平均速度。（2）計(jì)算：，為遮光板的寬度，為遮光板通過光電門的時(shí)間。例2.像打點(diǎn)計(jì)時(shí)器一樣，光電計(jì)時(shí)器也是一種研究物體運(yùn)動(dòng)情況的常用計(jì)時(shí)儀器，其結(jié)構(gòu)如圖甲所示，a、b分別是光電門的激光發(fā)射、接收裝置,當(dāng)有物體從a、b間通過時(shí)，光電計(jì)時(shí)器就可以顯示物體的擋光時(shí)間。現(xiàn)利用圖乙所示裝置測量，圖中MN是水平桌面，PQ是長1m左右的木板，Q是木板與桌面的接觸點(diǎn)，1和2是固定在木板上適當(dāng)位置的兩個(gè)光電門，與之連接的兩個(gè)光電計(jì)時(shí)器沒有畫出。讓滑塊從木板的頂端滑下，光電門1、2各自連接的計(jì)時(shí)器顯示的擋光時(shí)間分別為5.0×10?2s和2.0×10?2s。用游標(biāo)卡尺測量滑塊的寬度d=5.015cm，則：（1）滑塊通過光電門1的速度1的大小是多少?（保留兩位有效數(shù)字）（2）滑塊通過光電門2的速度2的大小是多少?（保留兩位有效數(shù)字）三．圖像（1）辨析（2）圖像、圖像的區(qū)分圖像圖像圖像內(nèi)容坐標(biāo)軸橫軸：時(shí)間；縱軸：位移橫軸：時(shí)間；縱軸：速度點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)的位置質(zhì)點(diǎn)的速度線質(zhì)點(diǎn)的位置變化情況質(zhì)點(diǎn)的速度變化情況面無意義圖線與橫軸圍城的面積表示：質(zhì)點(diǎn)在該時(shí)間內(nèi)的位移圖像的斜率質(zhì)點(diǎn)的速度大小和方向質(zhì)點(diǎn)的加速度大小和方向圖像與y軸的截距質(zhì)點(diǎn)的初始位置質(zhì)點(diǎn)的初始速度交點(diǎn)各個(gè)質(zhì)點(diǎn)相遇各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的速度相同運(yùn)動(dòng)方向判斷斜率為正：沿正方向運(yùn)動(dòng)斜率為負(fù)：沿負(fù)方向運(yùn)動(dòng)0軸上方：沿正方向運(yùn)動(dòng)0軸下方：沿負(fù)方向運(yùn)動(dòng)例3.（多選）a、b兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)相對(duì)于同一質(zhì)點(diǎn)在同一直線上運(yùn)動(dòng)的x-t圖像如圖所示。關(guān)于a、b的運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（）A.a、b兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的出發(fā)點(diǎn)相距5mB.質(zhì)點(diǎn)a比質(zhì)點(diǎn)b遲1s開始運(yùn)動(dòng)C.在0～3s時(shí)間內(nèi)a、b的位移大小相等，方向相反D.1～2s內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)a運(yùn)動(dòng)的速率比質(zhì)點(diǎn)b運(yùn)動(dòng)的速率大例4.一質(zhì)點(diǎn)的x?t圖象如圖所示，能正確表示該質(zhì)點(diǎn)的?t的圖象的是（?）A.B.C.D.四．平均速度的計(jì)算1.時(shí)間分段明確例如，物體在直線運(yùn)動(dòng)過程中，前時(shí)間內(nèi)的平均速度是，后時(shí)間內(nèi)的平均速度是，則全程的平均速度是多少？2.位移分段明確例如，物體在直線運(yùn)動(dòng)過程中，通過前位移的平均速度是，通過后位移的平均速度是，則全程的平均速度是多少？3.中間停留一段時(shí)間例如，一物體從A點(diǎn)沿直線運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)所需時(shí)間為，在B點(diǎn)停留時(shí)間后，又從B點(diǎn)沿直線運(yùn)動(dòng)至C點(diǎn)（方向不變），所需時(shí)間為，且，則全程的平均速度是多少？例5.一輛汽車沿平直公路行駛，開始以的速度行駛了全程的，接著以速度行駛剩余的路程，已知全程的平均速度為，則等于（

）A.B.C.D.鞏固提升1.對(duì)速度的定義式，以下敘述不正確的是（?）

A.物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度與運(yùn)動(dòng)的位移x成正比，與運(yùn)動(dòng)時(shí)間t成反比

B.速度的大小與運(yùn)動(dòng)的位移x和時(shí)間t都無關(guān)

C.此速度定義式適用于任何運(yùn)動(dòng)

D.速度是表示物體運(yùn)動(dòng)快慢及方向的物理量2.（多選）以下關(guān)于瞬時(shí)速度、平均速度的說法正確的是（）A.瞬時(shí)速度是指物體在某一位置或某一時(shí)刻的速度B.平均速度是物體在一段時(shí)間內(nèi)各個(gè)時(shí)刻瞬時(shí)速度的平均值C.求解平均速度時(shí)必須明確是哪段時(shí)間（或哪段位移）內(nèi)的平均速度D.物體做變速運(yùn)動(dòng)時(shí)，平均速度是指物體通過的位移與所用時(shí)間的比值3.下列關(guān)于速度和速率的說法正確的是（）A.速率是瞬時(shí)速度的大小B.對(duì)運(yùn)動(dòng)的物體，某段時(shí)間內(nèi)的平均速度不可能為零C.平均速率是平均速度的大小D.對(duì)運(yùn)動(dòng)的物體，某段時(shí)間內(nèi)的平均速率有可能為零4.某人爬山，從山腳爬上山頂，然后又從原路返回到山腳，上山的平均速率為1，下山的平均速率為2，則此人往返一次的平均速度的大小和平均速率是（

）A.，B.，C.0，D.0，5.汽車從立交橋頂上向下做變速直線運(yùn)動(dòng)。已知第1s內(nèi)通過2m、第2s內(nèi)通過4m、第3s內(nèi)通過6m，則下列說法中正確的是（?）

A.第2s內(nèi)的平均速度是4m/sB.第2s內(nèi)的平均速度是2m/s

C.第2s末的瞬時(shí)速度是2m/sD.第2s末的瞬時(shí)速度是4m/s6.為提高百米賽跑運(yùn)動(dòng)員的成績，教練員分析了運(yùn)動(dòng)員跑百米全程的錄像帶，測得運(yùn)動(dòng)員在前7s跑了63m，7s末到7.1s末跑了0.92m，跑到終點(diǎn)共用10s，則下列說法正確的是（）

A.運(yùn)動(dòng)員在跑百米的全過程的平均速度是7m/sB.運(yùn)動(dòng)員在前7s的平均速度是10m/s

C.運(yùn)動(dòng)員在7s末的瞬時(shí)速度約為9.2m/sD.運(yùn)動(dòng)員跑到終點(diǎn)的瞬時(shí)速度為10m/s7.甲乙丙三輛汽車以相同的速度經(jīng)過同一路標(biāo)，從此時(shí)開始，甲做勻速直線運(yùn)動(dòng)，乙車先加速后減速，丙車先減速后加速，他們通過下一路標(biāo)的速度相同，則（）

A.甲車先通過下一路標(biāo)B.乙車先通過下一路標(biāo)

C.丙車先通過下一路標(biāo)D.三輛車同時(shí)通過下一路標(biāo)8.如圖所示，物體沿曲線ABCDE的箭頭方向運(yùn)動(dòng)，在AB、ABC、ABCD、ABCDE四段軌跡所用的時(shí)間分別是1s、2s、3s、4s。已知方格的邊長為1m。下列說法正確的是（）A.AB段的平均速率為1m/sC.CD段的平均速度與DE段的平均速度相同

B.BC段的平均速度為m/sD.B點(diǎn)的速度等于在AC段的平均速度9.一質(zhì)點(diǎn)沿直線方向做直線運(yùn)動(dòng)，它離點(diǎn)的距離隨時(shí)間變化的關(guān)系為，速度隨時(shí)間變化的關(guān)系為，則該質(zhì)點(diǎn)在時(shí)的瞬時(shí)速度、從到間的平均速度、平均速率分別為（

）A.-9m/s、0m/s、6m/sB.9m/s、-3m/s、6m/sC.9m/s、-1m/s、2m/sD.-9m/s、-1m/s、3m/s

10.如圖所示，是同一打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的4條紙帶，在圖示記錄的時(shí)間內(nèi)（

）A.紙帶均做勻速運(yùn)動(dòng)B.丙紙帶的平均速度最大

C.丁紙帶的平均速度最大D.乙和丁紙帶的平均速度一樣大11.質(zhì)點(diǎn)沿直線運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)圖象如圖所示，關(guān)于質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)，下列說法中正確的是（）A.2s末質(zhì)點(diǎn)的位移為零，前2s內(nèi)位移為“-”，后2s內(nèi)位移為“+”，2s末質(zhì)點(diǎn)改變了運(yùn)動(dòng)方向B.2s末質(zhì)點(diǎn)的位移為零，該時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的速度也為零C.質(zhì)點(diǎn)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度大小為0.1m/s，方向與規(guī)定的正方向相反D.質(zhì)點(diǎn)在4s時(shí)間內(nèi)的位移大小為0.4m，位移的方向與規(guī)定的正方向相同11題圖12題圖13題圖12.（多選）如圖所示為甲、乙兩物體運(yùn)動(dòng)的x?t圖象，則下列說法正確的是（?）

A.甲物體做變速曲線運(yùn)動(dòng)，乙物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)B.兩物體的初速度都為零

C.在t1時(shí)間內(nèi)兩物體平均速度大小相等D.相遇時(shí)，甲的速度大于乙的速度13.如圖所示，是甲、乙兩質(zhì)點(diǎn)的?t圖象，由圖可知（）

A.t=0時(shí)，甲的速度比乙的速度大B.甲一定在乙的后面

C.相等時(shí)間內(nèi)，甲的速度改變較大D.在5s末以前，甲質(zhì)點(diǎn)速度較大14.下列圖象能反映物體做直線運(yùn)動(dòng)經(jīng)2s沒有回到初始位置的是（?）A.B.C.D.15.一支隊(duì)伍勻速前進(jìn)，通訊員從隊(duì)尾追趕到隊(duì)前，傳達(dá)命令后又立即返回到隊(duì)尾時(shí)，隊(duì)伍已前進(jìn)了200m，在整個(gè)過程中，通訊員共用時(shí)80s，比隊(duì)伍多走了80m的路程，則全過程通訊員通過的路程是m，平均速度為m/s。16.“用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測速度”的實(shí)驗(yàn)中，讓重