2022高一物理学案 1.4 物体运动的速度 4（粤教版必修1）

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§1.4物体运动的速度
【学习目标】
知识与技能
1．理解物体运动的速度．知道速度的意义、公式、符号、单位、矢量性．
2．理解平均速度的意义，会用公式计算物体运动的平均速度，认识各种仪表中的速度．
3．理解瞬时速度的意义．
4．能区别质点的平均速度和瞬时速度等概念．
5．知道速度和速率以及它们的区别．
过程与方法
1．通过描述方法的探索，体会如何描述一个有特点的物理量，体会科学的方法，体验用比值定义物理量的方法．2．同时通过实际体验感知速度的意义和应用．
3．让学生在活动中加深对平均速度的理解．通过生活中的实例说明平均速度的局限性．
4．让学生在相互交流中逐渐领会瞬时速度与平均速度的关系，同时初步领略极限的思想并初步领会数学与物理相结合的方法，进而直接给出瞬时速度的定义．
5．会通过仪表读数，判断不同速度或变速度．
情感态度与价值观
1．通过介绍或学习各种工具的速度，去感知科学的价值和应用．
2．了解从平均速度求瞬时速度的思想方法，体会数学与物理间的关系．
3．培养学生认识事物的规律：由简单到复杂．培养学生抽象思维能力．
4．培养对科学的兴趣，坚定学习思考探索的信念．
【学习重点】
速度、瞬时速度、平均速度三个概念，及三个概念之间的联系．
【知识要点】
一、速度
1．定义：位移x∆跟发生这段位移所用时间t∆的比值，用v表示．
2．物理意义：速度是表示运动快慢的物理量，
2．定义式：
x
v
t
∆
=
∆．
3．单位：国际单位：m／s（或m·s-1）常用单位：km／h（或km·h-1）、cm／s（或cm·s-1）．
4．方向：与物体运动方向相同．说明：速度有大小和方向，是矢量
二、平均速度
在匀速直线运动中，在任何相等的时间里位移都是相等的，那v＝s/t是恒定的。

那么如果是变速直线运动，在相等的时间里位移不相等，那又如何表示物体运动的快慢呢？那么就用在某段位移的平均快慢即平均速度来表示。

三、瞬时速度
1．定义：运动物体经过某一时刻（或某一位置）的速度，叫做此时刻（或此位置）的瞬时速度．
2．意义：反映物体在某一时刻（或经某一位置）时运动的快慢，它能精确地描述变速运动的快慢。

平均速度只能粗略地描述变速运动．3．对瞬时速度的理解：瞬时速度是在运动时间0
→
∆t时的平均速度，即平均速度t
s
v
∆
∆
=
在0
→
∆t时的极限就是某一时刻（或某一位置）的瞬时速度。

4．瞬时速度的方向：瞬时速度是矢量，在直线运动中，瞬时速度的方向与物体经过某一位置时的运动方向相同，（若是曲线运动，瞬时速度的方向是轨迹上物体所在点的切线方向（与轨迹在该点的延伸方向一致）
四、速度和速率
1．瞬时速率
1）定义：瞬时速度的大小叫瞬时速率，简称速率。

2）瞬时速率的测量：技术上通常用速度计来测量瞬时速率。

2．平均速率：
瞬时速度的大小是瞬时速率，那平均速度的大小是否也可以叫平均速率呢？（NO）其实我们初中所学的速度也不是没有意义的，我们给了他一个新的名字平均速率。

1）定义：路程与发生这段路程所用时间的比值。

2）速率是标量。

3）注意：平均速率不是平均速度的大小。

【典型例题】
【例】某物体的位移图象如图2-3-1所示，若规定向东为正方向，试求物体在
OA、AB、BC、CD、DE各阶段的速度。

【解析】物体在t=0开始从原点出发向
东做匀速直线运动，历时2s，接着的3s~5s
内静止；第6s内继续向东做匀速直线运动；
第7s~8s匀速反向行驶，至8s末回到出发点；
在第9s~12s内从原点西行做匀速直线运动；
由s-t图象得各阶段的速度如下：
OA段：
2
6
1
1
1
=
=
t
s
v
=3（m/s）方向向东；
AB段：v2=0静止；
BC段：
1
6
3
3
3
=
=
t
s
v
=6（m/s）方向向东；
CD段：
2
12
4
4
4
-
=
=
t
s
v
=-6（m/s）方向向西；
6
DE段：
4
4
5
5
5
-
=
=
t
s
v
=-1（m/s）方向向西；
把图象与实际运动过程相联系。

纵坐标表示位移大小，正负表示位移的方向，斜率表示速度。

【当堂反馈】
1．下面几个速度中属于平均速度的是( ) A．子弹出枪口的速度是800m/s,以790m/s的速度击中目标
B．汽车从甲站行驶到乙站的速度是40km/h
C．汽车通过站牌时的速度是72km/h
D．小球第三秒内的速度是5m/s
2. 关于平均速度的说法正确的是 ( )
A．平均速度是各个瞬时速度的平均值
B．平均速度是最大速度和最小速度的平均值
C．平均速度是初速度和末速度的平均值
D．某段位移上的平均速度是这段位移跟通过这段位移所用时间的比值
3. 关于瞬时速度，下列说法中正确的是( )
A．瞬时速度是物体在某一段时间内的速度
B．瞬时速度是物体在某一段路程内的速度
C．在变速运动的位移时间图象中，某点切线的斜率就是通过该点的瞬时速度的大小
D．瞬时速度是物体在某一位置或某一时刻的速度
4. 一个运动员在百米赛跑中，测得他在50 m处的即时速度是6 m/s,16
s末到终点时的即时速度为7.5m/s，则全程内的平均速度的大小为( ) A．6 m/s B．6.25 m/s C．6.75 m/s D．7.5 m/s
【参考答案】
1.BD
2. D
3.CD
4.B
【达标训练】
1．下列关于速度和速率的说法正确的是( )
①速率是速度的大小
②平均速率是平均速度的大小
③对运动物体，某段时间的平均速度不可能为零
④对运动物体，某段时间的平均速率不可能为零
A．①②B．②③C．①④D．③④
6．一辆汽车从甲地开往乙地的过程中，前一半时间内的平均速度是30 km/h，后一半时间的平均速度是60 km/h．则在全程内这辆汽车的平均速度是( )
A．35 km/h B．40 km/h
C．45 km/h D．50 km/h
7．物体通过两个连续相等位移的平均速度分别为v1=10 m/s, v2=15 m/s，则物体在整个运动过程中的平均速度是( )
A．13.75 m/s B．12.5 m/s
C．12 m/s D．11.75 m/s
4．一辆汽车以速度v1匀速行驶全程的2/3的路程，接着以v2=20 km/h走完剩下的路程，若它全路程的平均速度v=28 km/h,则v1应为( )
A．24 km/h B．34 km/h
C．35 km/h D．28 km/h
5. 一位同学根据车轮通过两段铁轨连接处时发出的响声来估测火车的速度。

他从车轮的某一次响声开始计时，并同
时数车轮响声的次数“1”，当他数到“21”次时，停止计时，表上的时间显示说明经过了15 s，已知每段铁轨长12.5 m。

根据这些数据估算出火车头的速度为
( )
A．17.5 m/s B. 16.7 m/s C. 15.8 m/s D. 17 m/s
6. 汽车从甲地开往相距120 km的乙地，汽车在最初0.5 h中的平均速度是40 km/h，则下述说法中正确的是
( )
A．汽车在最初0.5 h内的位移是20 km
B．汽车在每1h内的位移40 km
C．汽车在每一个0.1 h内的位移是4 km
D．汽车从甲地到乙地共需3 h
7. 火车从甲站到乙站的正常行驶速度是60km/h。

有一次火车从甲站开出，由于迟开了5min，司机必须提速，使平均
速度为72km/h时，才刚好正点到达乙站，则甲、乙两站的距离是
( )
A．28 km B．30 km C．32 km D．45 km
8. 一架飞机水平匀速地从某同学头顶飞过，当他听到飞机的发动机声从头顶正上方传来时，发现飞机在他前上方，
约与地面成600仰角的方向上，椐此可估算出此飞机的速度约为声速的
( )
A．1
2倍B
．倍C
．倍D
9．汽车在平直公路上行驶，在第1 min内的平均速度为5 m/s，第2、3 min内的平均速度为6 m/s，第4 min内的平均速度为10 m/s，第5 min内的平均速度为13 m/s，则汽车在这5 min内的平均速度是______m/s．
10. 一艘驱逐舰用90 km/h的速度追赶在它前面120 km处正在匀速航行（同方向）的航空母舰，驱逐舰追了270 km
才追上，则航空母舰的航速是多大？
【达标训练参考答案】
1. C
2.C
3.C
4.C
5.B
6.A
7.B
8.C
9. 8 提示：找出这5分钟内的位移，即各段时间是上位移的和，利用平均速度的定义即可求得。

10.2.50 km/h 解析：驱逐舰走270km所用的时间和航空母舰走（270-120）km所用时间相同；设航空母舰的速度为
v,即270270120 90v
-
=
解得v=50 km/h 【反思】。