1.3　速度 —【新教材】魯科版（2019）高中物理必修第一冊(cè)學(xué)案

1、1.3速度 學(xué)案【學(xué)習(xí)素養(yǎng)·目標(biāo)】【物理觀念】理解平均速度瞬時(shí)速度的概念，知道速度是矢量，速度的方向表示物體運(yùn)動(dòng)的方向。知道平均速度和瞬時(shí)速度在描述運(yùn)動(dòng)快慢的區(qū)別與聯(lián)系?！究茖W(xué)思維】通過平均速度的學(xué)習(xí)體會(huì)用比值定義法形成物理公式，初步了解和體會(huì)極限思想和方法在建立瞬時(shí)速度概念時(shí)的作用，學(xué)會(huì)瞬時(shí)速度與數(shù)學(xué)科結(jié)合初步體會(huì)極限思想。學(xué)習(xí)要點(diǎn)一、平均速度1定義：運(yùn)動(dòng)物體的位移與所用時(shí)間的比，叫這段位移(或這段時(shí)間)內(nèi)的平均速度通常用符號(hào)v表示2物理意義：粗略描述一段時(shí)間內(nèi)物體運(yùn)動(dòng)的快慢和方向3定義式：4矢標(biāo)性：平均速度是矢量，其方向與這段時(shí)間內(nèi)發(fā)生的位移方向相同二、瞬時(shí)速度1定義：運(yùn)動(dòng)物體在

2、某時(shí)刻或某位置的速度叫做瞬時(shí)速度2物理意義：瞬時(shí)速度是精確描述做變速運(yùn)動(dòng)的物體在某個(gè)時(shí)刻或位置的運(yùn)動(dòng)快慢的物理量，反映了某時(shí)刻或某位置物體運(yùn)動(dòng)的快慢程度3瞬時(shí)速度的方向：與物體運(yùn)動(dòng)方向相同4瞬時(shí)速率：瞬時(shí)速度的大小叫瞬時(shí)速率，簡(jiǎn)稱速率5瞬時(shí)速度的測(cè)量：測(cè)量瞬時(shí)速度，可以用很短的時(shí)間內(nèi)的平均速度來代替，而且所取時(shí)間越短，誤差越小重要點(diǎn)的理解一對(duì)速度的理解1對(duì)速度定義式v的理解(1)公式中的s是物體運(yùn)動(dòng)的位移，不是路程(2)v是速度的定義式，不是決定式v大小與s及t無關(guān)不能認(rèn)為v與位移成正比、與時(shí)間成反比2速度的矢量性(1)速度既有大小，又有方向，是矢量速度的方向就是物體對(duì)應(yīng)時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)方向(2)比

3、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【例1】(多選)以下關(guān)于速度的說法正確的是()A物體運(yùn)動(dòng)的位移越大，其速度一定越大B物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間越短，其速度一定越大C速度是表示物體運(yùn)動(dòng)快慢的物理量D做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體，其位移跟時(shí)間的比值是一個(gè)恒量解析速度是表示物體運(yùn)動(dòng)快慢的物理量，速度大小不僅與位移有關(guān)，還與時(shí)間有關(guān)，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤，C、D正確答案CD2 平均速度與瞬時(shí)速度區(qū)別和聯(lián)系1平均速度和平均速率的比較(1)平均速度：位移與時(shí)間的比值，即平均速度.(2)平均速率：路程與時(shí)間的比值，即平均速率.2瞬時(shí)速度和速率(1)瞬時(shí)速度是物體在某時(shí)刻(或某位置)的速度瞬時(shí)速度是

4、矢量，其方向就是該時(shí)刻(或該位置)物體運(yùn)動(dòng)的方向描述物體在某時(shí)刻(或某位置)的運(yùn)動(dòng)快慢和運(yùn)動(dòng)方向(2)速率是瞬時(shí)速度的大小速率是標(biāo)量，沒有方向，速率只能反映某時(shí)刻(或某位置)物體運(yùn)動(dòng)的快慢，不能表示方向3平均速度和瞬時(shí)速度的比較平均速度瞬時(shí)速度區(qū)別對(duì)應(yīng)關(guān)系與一段時(shí)間或一段位移對(duì)應(yīng)與某一時(shí)刻或某一位置對(duì)應(yīng)物理意義粗略描述物體在一段時(shí)間內(nèi)或一段位移內(nèi)運(yùn)動(dòng)的快慢精確描述物體在某一時(shí)刻或某一位置運(yùn)動(dòng)的快慢矢標(biāo)性矢量，與位移的方向相同矢量，沿軌跡上某一點(diǎn)的切線方向聯(lián)系(1)中，當(dāng)t0時(shí)，平均速度可看成瞬時(shí)速度；(2)勻速直線運(yùn)動(dòng)中，瞬時(shí)速度保持不變，即平均速度等于瞬時(shí)速度；(3)兩者的大小無必然聯(lián)系，即

5、瞬時(shí)速度大，平均速度不一定大【例2】(多選)下列說法中正確的是()A平均速率是平均速度的大小B瞬時(shí)速率是瞬時(shí)速度的大小C瞬時(shí)速度是指較短時(shí)間內(nèi)的平均速度D對(duì)于勻速直線運(yùn)動(dòng)，平均速度與瞬時(shí)速度相等解析平均速率是路程與時(shí)間的比值，不是平均速度的大小，故A錯(cuò)誤；瞬時(shí)速度是指物體在某一位置(或某一時(shí)刻)的速度，即v，當(dāng)t趨近于零時(shí)的速度值由于t趨近于零時(shí)，s已足夠小，無論運(yùn)動(dòng)的軌跡是直線還是曲線，位移與路程的差別可忽略，因而瞬時(shí)速率是指瞬時(shí)速度的大小值得注意的是，t趨近于零，不能認(rèn)為是較短時(shí)間，故選項(xiàng)B正確，C錯(cuò)誤；對(duì)于勻速直線運(yùn)動(dòng)，因?yàn)樗俣鹊拇笮?、方向始終不變，所以平均速度與瞬時(shí)速度相等，故選項(xiàng)D正

6、確答案BD【例3】甲、乙兩地相距60 km，一汽車用40 km/h的平均速度通過了全程的，剩余的路程用了2.5 h求：(1)此汽車在后路程的平均速度大?。?2)汽車在全過程中的平均速度大小解析(1)汽車在前、后兩段的位移大小分別是s160× km20 km，s260× km40 km，汽車在后路程的平均速度大?。簐2 km/h16 km/h.(2)汽車在全過程中的平均速度大?。簐 km/h20 km/h.答案(1)16 km/h(2)20 km/h求平均速度的常見錯(cuò)誤(1)平均速度和瞬時(shí)速度是兩個(gè)不同概念，只有在t0時(shí)，平均速度才能近似看成瞬時(shí)速度(2)誤認(rèn)為平均速度就等于

7、速度的平均值，即(v1、v2分別是物體的初、末速度)(3)誤認(rèn)為平均速度大小等于平均速率在計(jì)算平均速度時(shí)，用路程與時(shí)間的比去求解【達(dá)標(biāo)練習(xí)】1.某列火車在一段長(zhǎng)為30km的平直路面上行駛，行駛的平均速度為60km/h，下列說法中正確的是 （ ） A這列火車通過這段路程所用的時(shí)間0。5hB這列火車一定以60km/h的速度在這段路程中運(yùn)行C這列火車如果行駛60km的路程一定要用1hD60km/h是火車在這段路程中的最大速度與最小速度之和的一半2.(多選)關(guān)于速度的定義式v，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s成正比，與運(yùn)動(dòng)時(shí)間t成反比B速度v的大小與運(yùn)動(dòng)的位移s和時(shí)間t

8、都無關(guān)C速度不變的運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)Dv14 m/s、v25 m/s，因?yàn)?>5，所以v1>v23.(多選)下面描述的幾個(gè)速度中，說法正確的是()A子彈以790 m/s的速度擊中目標(biāo)時(shí)的速度指平均速度B信號(hào)沿運(yùn)動(dòng)神經(jīng)傳播的速度大約為10 m/s指瞬時(shí)速度C京滬高速鐵路測(cè)試時(shí)的列車最高時(shí)速可達(dá)484 km/h，指的是瞬時(shí)速度D臺(tái)風(fēng)以360 km/h的速度向東北方向移動(dòng)指平均速度4. 某人駕車勻速前進(jìn)，前一半路程的速度為v1,后一半路程的速度為v2,試證明，無論v2多大，他在全程中的平均速度不可能達(dá)到2v1. 參考答案：1.解析：由= 可知：t=0.5h,所以A正確；2.解析：選BC.

9、v是計(jì)算速度的定義式，只說明速度可用位移s除以時(shí)間t來獲得，并不是說v與s成正比，與t成反比，A錯(cuò)誤，B正確；勻速直線運(yùn)動(dòng)是速度不變的運(yùn)動(dòng)，C正確；速度是矢量，正、負(fù)號(hào)表示方向，絕對(duì)值表示大小，D錯(cuò)誤3解析子彈擊中目標(biāo)時(shí)對(duì)應(yīng)一個(gè)瞬間，故為瞬時(shí)速度，故A錯(cuò)誤；信號(hào)沿運(yùn)動(dòng)神經(jīng)傳播的速度大約為10 m/s，是一段過程中的速度，故為平均速度，故B錯(cuò)誤；列車的最高時(shí)速指的是在安全情況下所達(dá)到的最大速度，為瞬時(shí)速度，故C正確，臺(tái)風(fēng)以360 km/h的速度向東北方向移動(dòng)指平均速度，故D正確答案CD.4.解析：根據(jù)v=計(jì)算全程中的平均速度并與2v1進(jìn)行對(duì)比，其中t為走完全程所用時(shí)間，可分前后兩段分別計(jì)算。設(shè)汽