教科版高中物理必修1《运动快慢与方向的描述--速度》参考课件3

平均速度的计算
例2 某质点由A出发做直线运动，前5 s向东行了 30 m经过B点，又行了5 s前进了60 m到达C点，在 C点停了4 s后又向西行，经历了6 s运动120 m到达 A点西侧的D点．如图1－3－10所示，求： (1)全过程的平均速度； (2)全过程的平均速率．
图1－3－10
【思路点拨】 解答本题时应注意以下三个方面： (1)平均速度与平均速率的区别． (2)全过程的位移与路程的计算． (3)时间的确定．
变式训练1 下列说法中正确的是( ) A．做匀速直线运动的物体，任一时刻的瞬时速度 都相等 B．做匀速直线运动的物体，任一段时间内的平均 速度都相等 C．在任意相等的时间内平均速度都相等的运动是 匀速直线运动 D．如果物体运动的路程跟所需时间的比值是一个 恒量，则这种运动是匀速直线运动
解析：选ABC.物体做匀速直线运动，物体在任意 时刻通过任意一个位置，任意一段时间内，通过 任意一段位移，它们的速度都相等，故A、B选项 正确；在任意相等的时间内平均速度都相等，也 就意味着相等时间内通过的位移相等，物体做匀 速直线运动，故C对；物体运动的路程跟所用时 间的比值为一个恒量，只能说明是匀速率运动， 但不能说为匀速直线运动，显然D不对．
【精讲精析】 每个时刻瞬时速度都等于零，平 均速度一定等于零．但是某段时间内平均速度等 于零，任一时刻的瞬时速度不一定等于零，例如 质点的往复运动，A项对，B项错． 匀速直线运动中，由于相等时间内位移相等，而 且位移的大小和路程相等，所以C项对． 变速运动一段时间内的平均速度有可能等于某时 刻瞬时速度，所以D项错． 【答案】 AC
1．定义：做变速直线运动的物体的位移Δx跟发生 这段位移所用时间Δt的___比__值__．
Δx
2．公式：v ＝ __Δ_t____. 3．方向：物体在这一过程中发生的位移方向． 4．物理意义：表示做变速直线运动的物体在某一 时间间隔内的平均快慢程度，只能粗略地描述物
体的运动．
三、学生实验：用打点计时器测量平均速度 1．电火花打点计时器 (1)电火花打点计时器使用交流电源，工作电压是 ___2_2_0__ V. (2)电火花打点计时器的构造如图1－3－1所示．
(3)举例：如图 1－3－5 所示，一质点沿直线 AB 运动， 先以速度 v 从 A 运动到 B，接着以速度 2v 沿原路返回 到 A，则此过程的位移是零，所以平均速度是零，但平 均速率不等于零．设 AB 相距 s，则其平均速率为 v ＝ t1＋2s t2＝vs ＋2s2sv＝43v，由此可以看出，平均速率与平均速 度的大小不同．
课标定位
第
课前自主学案

三
节
核心要点突破
课堂互动讲练
课前自主学案
一、运动快慢的描述——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：v＝___ΔΔ_xt _＝xt22－ －xt11 ，若物体沿直线运 动，x1、x2分别为物体在t1、t2两时刻的位置，若 x2＞x1，说明物体的速度方向与x轴方向__相__同____， 若x2＜x1，则速度方向与x轴方向_相__反____．
3．物理意义：描述物体运动的_快__慢___及运动方 向． 4．单位：在国际单位制中是_米__每__秒__，符号是 _m__/s_(_m_·_s_－_1_) _，另外在实用中还有_k_m__/h_、_c_m__/s__ 等． 5．方向：速度是矢量，其方向就是物体_运__动__的 方向．
二、平均速度
图1－3－1
(3)工作原理：它是利用_火__花__放__电__在纸带上打出孔 而显示点迹的计时器．当接通220 V交流电源，按 下脉冲输出开关时，计时器发出的脉冲电流经接正 极的_放__电__针__、墨粉纸盘到接负极的_纸__盘__轴_，产生 火花放电，于是在运动纸带上就打出一系列点迹． 当电源频率为50 Hz时，它每隔_0_._0_2s打一次点，即 打出的纸带上相邻两点间的时间间隔是_0_._0_2s.
3．两者的关系 (1)当位移足够小或时间足够短时，可以认为瞬时 速度就等于平均速度． (2)在匀速直线运动中，平均速度和瞬时速度相 等． 特别提醒：(1)平均速度的大小与瞬时速度的大小 没有必然的关系，即瞬时速度大的物体，其平均 速度不一定大． (2)平均速度与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．
图1－3－6
3．变速直线运动的v－t图像 (1)图像中的一个点代表物体在某一时刻的速度， 图线远离时间轴代表速度增大，图线靠近时间轴 代表速度减小．如图1－3－7中的a、b所示．
图1－3－7
(2)在v－t图像中，正、负号只表示方向不表示大 小．不论速度是正还是负，只要速率增大，则表 示物体做加速运动．如图1－3－8所示，图中0～2 s和3 s～4 s内物体都做加速运动，2 s～3 s和4 s～6 s 时间内，物体都做减速运动．
三、对v－t图像的理解 1．v－t图像的意义 v－t图像非常直观地反映了速度随时间变化的情 况，但它并不是物体运动的轨迹．
2．匀速直线运动的v－t图像 从匀速直线运动的速度图像上可以得知物体速度 的大小和方向. 直线在t轴 的上方速度为正，即与 规定的正方向相同；在t轴下方速度为负，即与规 定的正方向相反．如图1－3－6中的①、②所示．
图1－3－2 3．分析与处理实验数据 (1)由纸带上的点迹判断小车运动的快慢(即速度是 如何变化的)． (2)用刻度尺测量OA、OB、OC、OD、OE、OF间 距离，求出对应的时间，用平均速度的公式得出 对应的平均速度．
四、瞬时速度 1．定义：运动物体在某一_时__刻___或某一位置的速 度． 2．方向：运动物体在该时刻(或该位置)的运动方 向． 3．物理意义：精确描述物体运动快慢． 4．速率：__瞬__时___速度的大小．
思考感悟 甲、乙两人从某地同时出发去超市购物，甲开车 去，而乙骑电动车去，结果乙抄近路提前到达， 试比较二人平均速度和瞬时速度的大小． 提示：若比较二人的平均速度大小，两人的位移 相同，但乙用时间短些，故乙的平均速度大；若 比较二人的瞬时速度，当然甲开车去的速度比乙 大些．
五、速度—时间图像 1．速度—时间图像 以速度为纵轴，时间为横轴，建立一个平面直角 坐标系，在该坐标系中画出物体的速度随时间的 变化关系，这种描述速度v与时间t关系的图像叫 做速度—时间图像(v－t图像)，简称速度图像．
(3)平均速度是矢量，其大小可由公式 v ＝ΔΔxt 求出， 其方向与一段时间 Δt 内发生的位移的方向相同， 与运动方向不一定相同．
2．瞬时速度 (1)瞬时速度精确地描述了物体运动的快慢及方向， 是矢量，一般情况下所提到的速度都是指瞬时速 度． (2)瞬时速度与某一时刻或某一位置相对应，即对 应于某一状态． (3)瞬时速度的方向就是该状态物体运动的方向．
即时应用 (即时突破，小试牛刀)
3.某物体运动的v－t图像如图1－3－9所示，则该
物体( )
A．做往复运动
B．做匀速直线运动
C．朝某一方向做直线运动
D．以上说法均不正确
图1－3－9
解析：选C.由于v的大小随时间变化是先增大后 减小，再增大再减小，所以不是匀速直线运 动．加速度的方向在变化，也不是匀变速运动， 但由于v的方向始终没变，所以物体朝一个方向 运动．
2．实验步骤 (1)将木板固定在铁架台上，把打点计时器装在倾 斜的木板上，将裁成圆片的墨粉纸套在纸盘轴上， 将两条纸带(可用普通有光纸裁成)从弹性卡和纸盘 之间的限位槽中穿过，并且将墨粉纸盘夹于两纸 带之间． (2)接通电源，然后将小车由__静__止___释放，纸带上 就打出一系列的点．
(3)关闭电源，取下纸带，标注计数点(一般以0.1 s 为时间间隔)，如图1－3－2所示．
二、对瞬时速率和平均速率的理解 1．瞬时速率 瞬时速度的大小称为瞬时速率，一般称为速 率．它是标量，只有大小，没有方向，它的大小 反映了物体运动的快慢． 2．平均速率 (1)定义：运动物体通过的路程与通过这段路程所 用时间的比值，是标量．
(2)说明：平均速率与平均速度的大小是两个完 全不同的概念．由于在一般情况下质点的路程要 大于位移的大小，所以平均速率一般也要大于平 均速度的大小，只有在单向直线运动中，两者的 大小才相等．
2．物理意义 v－t图像反映了运动物体的_速__度___随__时__间___变化 的规律，利用图像可判定物体的运动性质(是匀速 运动还是变速运动)．
3．对图像的认识 (1)匀速直线运动的图像是一条__平__行___于时间轴 的直线，它与时间轴围成的面积表示物体在这段 时间内的，如图1－3－3所示．
课堂互动讲练
对平均速度和瞬时速度的理解
例1 下面关于瞬时速度和平均速度的说法正确的 是( ) A．若物体在某段时间内每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．匀速直线运动中任意一段时间内的平均速度 都等于它任一时刻的瞬时速度 D．变速直线运动中任意一段时间内的平均速度 一定不等于它某一时刻的瞬时速度 【思路点拨】 要明确平均速度和瞬时速度的概 念，平均速度描述一个过程中的运动，但不能精 确地描述物体在某个时刻或位置的运动，瞬时速 度是用来精确描述物体在某个时刻或位置的运动， 平均速度与瞬时速度在数量上没有确定的关系．
图1－3－8
(3)对于交点的理解 ①两条图线相交，表明在该时刻两物体具有相同 的速度，但不表示二者的位移相等． ②图线与t轴相交，表明此时刻物体的速度为零， 图线跨过t轴表示运动方向改变． ③图线与v轴相交，表示物体的初速度． 特别提醒：不论v－t图像是直线还是曲线，都表 示物体做直线运动，图像不是物体的运动轨迹．
图1－3－5
3．二者联系：物体做速率不变的运动时(匀速率 运动)，瞬时速率等于平均速率，如匀速直线运动 和匀速圆周运动． 特别提醒： (1)瞬时速率为瞬时速度大小，但平均速率不是平 均速度大小． (2)某一运动过程中，瞬时速率可能大于平均速率， 也可能小于或等于平均速率．
即时应用 (即时突破，小试牛刀) 2.关于瞬时速度、平均速度、平均速率，下列说法 中正确的是( ) A．瞬时速度是物体在某一位置或某一时刻的速度 B．平均速度等于某段时间内物体运动的位移与所 用时间的比值 C．做变速运动的物体，平均速率就是平均速度的 大小 D．做变速运动的物体，平均速度是物体通过的路 程与所用时间的比值 答案：AB
第三节 运动快慢与方向的描述——速度
课标定位： 应用： 1.利用公式计算物体运动的平均速度． 2．会用x－t图像和v－t图像描述匀速直线运动． 3．会用打点计时器测量物体运动的速度以及用v －t图像描述速度随时间的变化规律．
理解： 1.物体运动速度的意义以及速率与速度的区别． 2．平均速度的意义以及平均速度与瞬时速度的区 别． 3．理解匀速运动的概念． 认识： 1.速度的定义式和矢量性，速率的概念． 2．测量物体运动速度大小的基本原理． 3．瞬时速度的意义．
图1－3－3
(2)变速直线运动的图像可以是直线，也可以是 曲线，如图1－3－4所示．
图1－3－4
核心要点突破
一、对平均速度和瞬时速度的理解 1．平均速度 (1)反映一段时间内物体运动的平均快慢程度，它 与一段位移或一段时间相对应． (2)在变速直线运动中，平均速度的大小跟选定的 时间或位移有关，不同时间段内或不同位移上的 平均速度一般不同，必须指明求出的平均速度是 对应哪段时间内或哪段位移的平均速度，不指明 对应过程的平均速度是没有意义的．
即时应用 (即时突破，小试牛刀) 1.下列几个速度中表示平均速度的是( ) A．子弹出枪口的速度是800 m/s B．汽车从甲站行驶到乙站的速度是40 km/h C．汽车通过站牌时的速度是72 km/h D．小球第3 s末的速度是6 m/s 解析：选B.平均速度对应的是一段时间或一段位 移，而A、C、D三项对应的枪口、站牌、第3 s末 都是位置或时刻，故A、C、D错，B对．