新教材2023年秋高中物理第1章運(yùn)動(dòng)的描述第3節(jié)位置變化快慢的描述-速度第1課時(shí)速度學(xué)生用書(shū)無(wú)答案新人教版必修第一冊(cè)

第3節(jié)位置變化快慢的描述——速度第1課時(shí)速度學(xué)習(xí)任務(wù)1．理解速度的概念，知道速度的方向即物體的運(yùn)動(dòng)方向。2．能區(qū)別平均速度和瞬時(shí)速度，并能進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算。知道速度和速率的區(qū)別與聯(lián)系，能在生活中正確使用速度和速率。3．理解速度—時(shí)間圖像，能從v-t圖像中分析速度及其變化。速度1．物理意義：表示物體運(yùn)動(dòng)________的物理量。2．定義：________與發(fā)生這段位移所用____________之比。3．定義式：v＝________。4．單位：在國(guó)際單位制中，速度的單位是________，符號(hào)是m/s或m·s-1。常用單位還有千米每時(shí)(km/h或km·h-1)、厘米每秒(cm/s或cm·s-1)等。注意：(1)1m/s＝________km/h，(2)1m/s＝________cm/s。5．矢量性：速度是________，方向與時(shí)間Δt內(nèi)的位移Δx的方向________。小明、小紅和小兵由家到學(xué)校選擇了3條不同的路徑，所用時(shí)間如圖所示。三人同時(shí)出發(fā)。問(wèn)題1小明、小紅和小兵在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中哪個(gè)物理量是相同的？誰(shuí)更“快”到達(dá)學(xué)校？問(wèn)題2對(duì)于問(wèn)題1中的這個(gè)“快”是怎么比較的？可以用哪個(gè)物理量來(lái)表示？問(wèn)題3能說(shuō)小紅在任何時(shí)刻的速度都大于小明和小兵的速度嗎？問(wèn)題4比較兩個(gè)速度是否相同時(shí)，為什么既要比較其大小是否相等，又要比較其方向是否相同？1．對(duì)定義式v＝Δx(1)公式v＝ΔxΔt中的(2)v＝ΔxΔt2．速度是矢量(1)速度既有大小，又有方向，是矢量。瞬時(shí)速度的方向就是物體此時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)方向。(2)比較兩個(gè)速度是否相同時(shí)，既要比較其大小是否相等，又要比較其方向是否相同。3．路程與速度的關(guān)系(1)物體在某一階段的路程為零時(shí)，速度一定為零。(2)物體在某一階段的路程不為零時(shí)，由于位移可能為零，也可能不為零，所以物體的速度可能為零，也可能不為零?！镜淅?】(多選)(2022·江蘇徐州高一檢測(cè))甲、乙兩質(zhì)點(diǎn)在同一直線上勻速運(yùn)動(dòng)，取向右為正方向，甲質(zhì)點(diǎn)的速度為2m/s，乙質(zhì)點(diǎn)的速度為－4m/s，則可知()A．乙質(zhì)點(diǎn)的速度大于甲質(zhì)點(diǎn)的速度B．因?yàn)?＋2)>(－4)，所以甲質(zhì)點(diǎn)的速度大于乙質(zhì)點(diǎn)的速度C．這里正負(fù)號(hào)的物理意義是表示質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向D．若甲、乙兩質(zhì)點(diǎn)同時(shí)由同一點(diǎn)出發(fā)，則10s末甲、乙兩質(zhì)點(diǎn)相距60m[聽(tīng)課記錄](méi)[跟進(jìn)訓(xùn)練]1．(多選)關(guān)于速度的定義式v＝ΔxΔt，以下敘述正確的是A．物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度v與運(yùn)動(dòng)的位移Δx成正比，與運(yùn)動(dòng)時(shí)間Δt成反比B．速度v的大小與運(yùn)動(dòng)的位移Δx和運(yùn)動(dòng)的時(shí)間Δt都無(wú)關(guān)C．此速度定義式適用于任何運(yùn)動(dòng)D．物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，位移Δx與運(yùn)動(dòng)時(shí)間Δt成正比平均速度和瞬時(shí)速度1．平均速度(1)定義：在變速直線運(yùn)動(dòng)中，位移Δx跟發(fā)生這段位移____________的比值。(2)公式：v＝________。(3)物理意義：________地描述物體運(yùn)動(dòng)的快慢。(4)矢量性：平均速度是矢量，其方向與物體的________方向相同。2．瞬時(shí)速度(1)物理意義：描述物體在________運(yùn)動(dòng)的快慢及方向。(2)速率：瞬時(shí)速度的________。(3)矢量性：瞬時(shí)速度是矢量，其方向與物體的________方向相同。3．勻速直線運(yùn)動(dòng)：指____________保持不變的運(yùn)動(dòng)。4．測(cè)量紙帶的平均速度和瞬時(shí)速度(1)根據(jù)紙帶計(jì)算平均速度，如圖所示是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的一條紙帶示意圖。測(cè)出D、G間的位移Δx和所用時(shí)間Δt，利用v＝________計(jì)算平均速度。(2)測(cè)量瞬時(shí)速度：紙帶上某一位置的瞬時(shí)速度，可以粗略地由包含這一位置在內(nèi)的一小段位移Δx內(nèi)的平均速度表示，即根據(jù)v＝ΔxΔt，當(dāng)Δt較小時(shí)，用這個(gè)平均速度代表紙帶經(jīng)過(guò)該位置的瞬時(shí)速度。如圖所示，E點(diǎn)的瞬時(shí)速度可用DF段的平均速度代表，即vE一輛汽車(chē)沿直線行駛，從出發(fā)地到目的地用時(shí)2.0h，行程120km，所以它的速度為60km/h。某時(shí)刻，它的速度計(jì)顯示為35km/h。問(wèn)題1上面提到的兩個(gè)速度為什么會(huì)不同？有什么區(qū)別？問(wèn)題2測(cè)量瞬時(shí)速度的思路是什么？問(wèn)題3能準(zhǔn)確測(cè)量瞬時(shí)速度嗎？問(wèn)題4平均速度和瞬時(shí)速度分別反映了什么？1．平均速度和瞬時(shí)速度的區(qū)別與聯(lián)系項(xiàng)目平均速度瞬時(shí)速度區(qū)別對(duì)應(yīng)關(guān)系與某一過(guò)程中的一段位移或一段時(shí)間對(duì)應(yīng)與運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的某一時(shí)刻或某一位置對(duì)應(yīng)物理意義粗略描述物體在一段位移或一段時(shí)間內(nèi)的運(yùn)動(dòng)快慢和方向精確描述物體在某一位置或某一時(shí)刻運(yùn)動(dòng)的快慢和方向矢量性與對(duì)應(yīng)時(shí)間內(nèi)物體的位移方向相同與物體所在位置的運(yùn)動(dòng)方向相同聯(lián)系(1)在公式v＝ΔxΔt中，當(dāng)Δt(2)在勻速直線運(yùn)動(dòng)中，各點(diǎn)的瞬時(shí)速度都相等，所以任意一段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于任一時(shí)刻的瞬時(shí)速度2．平均速度和瞬時(shí)速度的三點(diǎn)說(shuō)明(1)平均速度必須指明哪段時(shí)間或某段位移內(nèi)的平均速度。(2)平均速率≠平均速度的大小，平均速率＝路程時(shí)間(3)速率為瞬時(shí)速度的大小，是瞬時(shí)速率的簡(jiǎn)稱(chēng)，而平均速率不是速率的平均值。角度1平均速度和瞬時(shí)速度的辨析【典例2】(多選)下列說(shuō)法正確的是()A．小球第3s末的速度為6m/s，這里是指平均速度B．汽車(chē)從甲站行駛到乙站的速度是20m/s，這里是指瞬時(shí)速度C．“復(fù)興號(hào)”動(dòng)車(chē)組列車(chē)速度計(jì)顯示的速度為350km/h，這里的速度是指瞬時(shí)速度D．為了解決偏遠(yuǎn)地區(qū)的配送問(wèn)題，某快遞公司采取“無(wú)人機(jī)快遞”，無(wú)人機(jī)從某一投遞站帶著快件到達(dá)指定位置后又返回該投遞站，這一過(guò)程中無(wú)人機(jī)的平均速度為零[聽(tīng)課記錄](méi)角度2平均速度與瞬時(shí)速度的計(jì)算【典例3】如圖所示，某質(zhì)點(diǎn)沿邊長(zhǎng)AB＝3m、BC＝4m的矩形從A點(diǎn)沿逆時(shí)針?lè)较騽蛩俾蔬\(yùn)動(dòng)，在5s內(nèi)運(yùn)動(dòng)了矩形周長(zhǎng)的一半到達(dá)C點(diǎn)。求：(1)質(zhì)點(diǎn)的位移和路程；(2)平均速度和平均速率各為多大。[思路點(diǎn)撥](1)求質(zhì)點(diǎn)的位移和平均速度時(shí)必須指明其方向。(2)求同一過(guò)程的平均速度和平均速率時(shí)對(duì)應(yīng)時(shí)間相同，但前者對(duì)應(yīng)質(zhì)點(diǎn)的位移，后者對(duì)應(yīng)質(zhì)點(diǎn)的路程。[聽(tīng)課記錄](méi)[母題變式]上例中，若質(zhì)點(diǎn)再用2s時(shí)間沿逆時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)動(dòng)回到A點(diǎn)，則質(zhì)點(diǎn)全程的平均速度和平均速率各為多大？[跟進(jìn)訓(xùn)練]2．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與平均速率分別是()A．10m/s，10m/s B．5m/s，4.8m/sC．10m/s，5m/s D．0，4.8m/s速度—時(shí)間圖像的理解及初步應(yīng)用1．圖像的建立：以時(shí)間t為_(kāi)_______軸，速度v為_(kāi)_______軸，根據(jù)測(cè)量的數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中描點(diǎn)，然后用平滑的曲線把這些點(diǎn)連接起來(lái)，即得到如圖所示的速度—時(shí)間(v-t)圖像。2．物理意義：速度—時(shí)間(v-t)圖像可直觀地表示物體速度隨________的變化規(guī)律。如圖所示，從圖中可看出物體的速度大小隨時(shí)間不斷變化；速度方向不變，與規(guī)定的正方向相同，做直線運(yùn)動(dòng)。物體運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間變化的情況可以用圖像來(lái)直觀表示，圖甲、乙為兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的速度—時(shí)間圖像。問(wèn)題1甲、乙質(zhì)點(diǎn)分別做什么運(yùn)動(dòng)？問(wèn)題2甲、乙質(zhì)點(diǎn)的初速度分別為多少？問(wèn)題3甲、乙兩質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的方向相同嗎？問(wèn)題4運(yùn)動(dòng)物體的圖像是不是物體運(yùn)動(dòng)的軌跡？1．從v-t圖像中可獲得的信息(1)可以從圖像上直接讀出某一時(shí)刻速度的大小。(2)可以從圖像上直接判斷速度的方向。若圖像位于t軸的上方，表示物體向正方向運(yùn)動(dòng)；若圖像位于t軸的下方，表示物體向負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，如圖中t0后。(3)可以從圖像上直觀地看出速度隨時(shí)間的變化情況。如圖所示，a為勻速直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖像，b為加速直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖像，c為減速直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖像。其中勻速直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖像是一條平行于t軸的直線，速度的大小和方向都不隨時(shí)間變化。2．截距的意義(1)縱軸上的截距：表示初始時(shí)刻物體的瞬時(shí)速度。(2)橫軸上的截距：表示該時(shí)刻物體的速度為零，該時(shí)刻前后物體的速度方向相反。3．圖線交點(diǎn)的意義：兩條圖線相交，表示該時(shí)刻兩物體的瞬時(shí)速度相同?！镜淅?】某物體沿一直線運(yùn)動(dòng)，其v-t圖像如圖所示，則下列說(shuō)法中正確的是()A．第2s內(nèi)和第3s內(nèi)物體的速度方向相反B．第2s末物體的速度方向發(fā)生變化C.物體先沿正方向運(yùn)動(dòng)，在t＝3s后沿負(fù)方向運(yùn)動(dòng)D．在3s～4s內(nèi)物體做減速運(yùn)動(dòng)[聽(tīng)課記錄](méi)