【创新设计】高中物理 1.3 运动快慢的描述速度学案 新人教版必修1.doc

3运动快慢的描述速度目标定位1.理解速度的概念，领会其矢量性.2.能区分平均速度和瞬时速度，知道速率的概念.3.会用平均速度公式进行相关的计算一、坐标与坐标的变化量1坐标：物体沿直线运动，以这条直线为x坐标轴，这样，物体的位置就可以用坐标来表示2坐标的变化量：物体的位移可以通过位置坐标的变化来表示，用符号x表示xx2x1，x的大小表示位移的大小，x的正负表示位移的方向3时间的变化量：时间的变化量用t表示，tt2t1想一想：位置坐标的变化量有负值吗？时间的变化量有负值吗？答案位置的变化量有正、负之分；正值表示位移方向与正方向相同，负值表示与正方向相反时间的变化量没有负值二、速度1定义：位移与发生这个位移所用时间的比值，叫做速度2表达式：v3单位：米每秒，符号是m/s或ms1常用单位还有千米每小时(km/h或kmh1)、厘米每秒(cm/s或cms1)；1 m/s3.6 km/h；1 m/s100 cm/s.4矢量性：速度是矢量，速度的方向就是物体运动的方向想一想：运动的物体位移越大，速度越大吗？答案速度等于物体发生的位移与发生这段位移所用时间的比值，由于不知道时间长短，所以无法确定物体运动的快慢三、平均速度和瞬时速度1平均速度：公式v，表示的是物体在t内的平均快慢程度，称为平均速度平均速度只能粗略地描述运动的快慢2瞬时速度：运动物体在某一时刻或某一位置的速度它可以精确地描述物体运动的快慢瞬时速度的大小通常叫做速率3匀速直线运动是瞬时速度保持不变的运动，在匀速直线运动中，平均速度与瞬时速度相等想一想：请把相关的物理量连线时间位置平均速度时刻位移瞬时速度答案一、对速度的准确认识1对概念的理解(1)速度是表示物体运动快慢的物理量，是物体的位移与所用时间的比值；而不再是初中所学的路程与时间的比值(2)速度越大，表示物体运动得越快，其位置变化也越快2对表达式的理解：(1)公式v中，x是物体运动的位移，不是指路程(2)公式v是速度的定义式，用比值定义法定义的，不能认为v与位移成正比、与时间成反比3矢量性：速度有大小、方向比较两个速度是否相同时，既要比较其大小是否相等，又要比较其方向是否相同例1下列关于速度的说法正确的是()a速度是描述物体位置变化的物理量b速度大小不变的运动是匀速直线运动c因为23，所以2 m/s3 m/sd速度的方向与物体运动的方向一致解析位移是描述物体位置变化的物理量，速度是描述物体运动快慢的物理量，a错误；匀速直线运动是速度的大小和方向都不变的运动，b错误；速度是矢量，正、负号表示方向，绝对值表示大小，c错误；速度的方向与物体运动的方向一致，d正确答案d二、平均速度和瞬时速度的区别和联系1平均速度(1)物理意义：反映一段时间内物体运动的平均快慢程度，与一段位移或一段时间间隔相对应(2)大小：由公式v计算得出；计算时一定要指明是哪一段时间或哪一段位移内的平均速度(3)方向：与该段过程的位移方向相同，与运动方向不一定相同2瞬时速度(1)物理意义：精确描述物体运动的快慢和方向，与某一时刻、某一位置相对应(2)大小：当t非常非常小时，v为瞬时速度汽车速度计显示的速度是瞬时速度(3)方向：该时刻物体运动的方向3平均速度与瞬时速度的联系(1)在匀速直线运动中，平均速度和瞬时速度相等(2)当位移足够小或时间足够短时，可以认为平均速度就等于瞬时速度(3)瞬时速度总为零时，平均速度一定为零；平均速度为零时，瞬时速度不一定为零例2下列关于平均速度和瞬时速度的说法正确的是()a平均速度v，当t充分小时，该式可表示t时刻的瞬时速度b匀速直线运动的平均速度等于瞬时速度c瞬时速度和平均速度都可以精确描述运动的快慢d只有瞬时速度可以精确描述运动的快慢解析由平均速度定义式v可知，当t足够小，甚至趋近于零时，该式可表示t时刻的瞬时速度，a正确；匀速直线运动的速度不变，各段时间内的平均速度均等于瞬时速度，b正确；平均速度只能粗略反映一段时间内物体运动的快慢程度，而瞬时速度能精确地描述物体在某一时刻或某一位置运动的快慢及方向，c错误，d正确答案abd借题发挥(1)平均速度与瞬时速度的大小无必然关系，平均速度大的物体，其瞬时速度不一定大；平均速度为零的物体，其瞬时速度也可能很大(2)在匀速直线运动中，物体的平均速度等于瞬时速度，而在其他运动中，物体的平均速度一般不等于其瞬时速度针对训练2013年9月底“玉兔”来袭，气象台对“玉兔”台风预报是：风暴中心以18 km/h左右的速度向西北方向移动，在登陆时，近中心最大风速达到33 m/s.报道中的两个速度数值分别是指()a平均速度，瞬时速度b瞬时速度，平均速度c平均速度，平均速度d瞬时速度，瞬时速度解析平均速度对应的是一段时间或一段位移，而瞬时速度对应的是某时刻或某位置，18 km/h指的是台风向西北方向移动一段时间或一段位移的平均速度，33 m/s指的是台风登陆时刻的瞬时速度故a正确答案a例3一辆汽车在一条平直公路上行驶，第1 s内通过的位移是8 m，第2 s内通过的位移是20 m，第3 s内通过的位移是30 m，第4 s内通过的位移是10 m，则汽车在最初2 s内的平均速度是多大？中间2 s内的平均速度是多大？全部时间内的平均速度是多大？解析最初2 s内v1m/s14 m/s中间2 s内v2m/s25 m/s全部时间内v3m/s17 m/s.答案14 m/s25 m/s17 m/s三、平均速度、平均速率和速率的比较1平均速度：在某段时间内的位移与发生这段位移所用时间的比值；其表达式为：平均速度.(注意平均速度的大小就叫平均速度的大小，没有其他名称)2平均速率：路程与时间的比值，即平均速率.3速率：瞬时速度的大小4区别与联系：(1)因为位移不大于路程，所以平均速度小于等于平均速率，只有在单方向直线运动中，平均速度的大小才等于平均速率(2)瞬时速度的大小叫做瞬时速率，但是平均速度的大小不是平均速率例4一辆汽车从甲地沿平直的公路以v136 km/h的速度经过2 h到达乙地，休息了4 h后，又沿原路返回，以v254 km/h的速度运动了3 h越过乙地到达丙地求全程的平均速度和平均速率解析汽车全程的位移大小为xv2t2v1t1543 km362 km90 km，全程所用时间为t2 h4 h3 h9 h，故平均速度大小vkm/h10 km/h，方向是由甲地指向丙地；汽车全程的路程xv2t2v1t1543 km362 km234 km，所以平均速率为v km/h26 km/h.答案平均速度大小为10 km/h，方向是由甲地指向丙地平均速率为26 km/h速度1下列关于速度的说法正确是()a速度是描述物体位置变化快慢的物理量b速度是标量c公式v适合于任何形式的运动d物体做匀速直线运动时，速度与运动的位移成正比，与运动的时间成反比解析速度是描述物体位置变化快慢(运动快慢)的物理量，速度的定义式v对任何运动都成立，a、c正确；速度是矢量，既有大小又有方向，b错误；匀速直线运动的速度与物体的位移和时间均无关，d错误答案ac平均速度和瞬时速度的比较2下列所说的速度指平均速度的是()a百米赛跑的运动员以9.5 m/s的速度冲过终点线b经提速后列车的速度达到270 km/hc由于堵车，在隧道内的车速仅为1.2 m/sd“玉兔号”月球车以200 m/h的速度在月球上进行探测解析9.5 m/s是冲过终点线这一位置的速度，是瞬时速度，a错误；列车行驶的过程中速度是变化的，270 km/h是指平均速度，b正确；1.2 m/s是对应于隧道内这一个过程，是平均速度，c正确；200 m/h是月球车进行探测工作时的平均速度，d正确答案bcd3下列关于瞬时速度和平均速度的说法正确的是()a平均速度就是速度的平均值b匀速直线运动中任一段时间内的平均速度都等于它任意时刻的瞬时速度c变速直线运动中任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d运动物体在某段时间内的平均速度等于零，则它在这一段时间内的瞬时速度一定等于零解析平均速度是位移与时间的比值，不是速度的平均值，a错误；匀速直线运动中物体的速度大小和方向都不变，所以瞬时速度等于平均速度，b正确；变速运动中，某段时间内的平均速度可能等于该段时间内的平均速度，c错误；质点做往复运动时，平均速度可能为零，但是瞬时速度不为零，d错误答案b平均速度和平均速率4汽车以36 km/h的速度从甲地匀速行驶了30 km到达乙地，如果汽车从乙地返回仍做匀速直线运动以72 km/h的速度行驶了20 km到达丙地，那么汽车全程的平均速度和平均速率分别为多少？解析汽车全程的位移大小为xx1x230 km20 km10 km，全程所用时间为tt1t2 h h h，故平均速度大小v km/h9 km/h，方向是由甲地指向丙地；汽车全程的路程：xx1x230 km20 km50 km，所以平均速率为：vkm/h45 km/h.答案9 km/s，方向是由甲地指向丙地45 km/h(时间：60分钟)题组一平均速度和瞬时速度的比较1关于瞬时速度和平均速度，下列说法中正确的是()a平均速度大小等于初速度与末速度的平均值b极短时间内的平均速度可认为等于瞬时速度c通过相同的路程，所用时间少的物体平均速度大d平均速率就是瞬时速率的平均值解析平均速度是位移与时间的比值，与初、末速度无关，a错误；由瞬时速度的定义可知，b正确；平均速率是路程与时间的比值，瞬时速率是瞬时速度的大小，通过相同的路程，所用时间少的物体平均速率大，c、d错误答案b2下列几种速度，不是瞬时速度的是()a火车以76 km/h的速度经过“深圳到惠州”这一路段b汽车速度计指示着速度50 km/hc城市繁华路口速度路标上标有“15 km/h注意车速”字样d足球以12 m/s的速度射入球门解析与某段时间或过程对应的速度为平均速度，与某时刻或某一位置对应的是瞬时速度，由此可判断a中描述的是平均速度，b、c、d中描述的是瞬时速度答案a3一个做直线运动的物体，某时刻速度是10 m/s，那么这个物体()a在这一时刻之前的0.2 s内位移一定是2 mb在这一时刻之后的1 s内位移一定是1 mc在这一时刻起10 s内位移可能是60 md如果从这一时刻起开始做匀速直线运动，那么它继续通过1 000 m路程所需时间一定是100 s解析某时刻速度是10 m/s指的是该时刻的瞬时速度，不能说明物体从此时起以后运动的快慢情况物体以后做匀速直线运动或非匀速直线运动均有可能a、b均错如果从此时刻(速度为10 m/s)起质点做非匀速直线运动，从这一时刻起以后的10 s内位移可能为60 m，所以c正确如果从这一时刻起物体做匀速直线运动，那么经过1 000 m路程所需时间t100 s，d正确答案cd图1314用同一张底片对着小球运动的路径每隔 s拍一次照，得到的照片如图131所示，从x1 cm处运动到x6 cm处的平均速度是()a0.25 m/s b0.2 m/sc0.17 m/s d无法确定解析v0.17 m/s.答案c5一名短跑运动员在100 m竞赛中，测得他5 s末的速度为10.4 m/s，10 s末到达终点的速度是10.2 m/s，则运动员在100 m竞赛中的平均速度为()a10.4 m/s b10.3 m/sc10.2 m/s d10 m/s解析v m/s10 m/s.答案d6一列士兵队伍正以某一速度v1做匀速直线运动，一通信员以不变的速率跑步从队伍尾部赶到排头，又从排头回到队尾，在此过程中通信员的平均速度为v2，则()av1v2bv1v2cv1v2d没有给出具体的数据，无法判断解析通信员从队伍尾部赶到排头，又从排头回到队尾，通过的位移恰好等于队伍运动的位移设队伍运动的位移为x，运动时间为t，则：v1；v2，所以v1v2故选b.答案b题组二平均速度和平均速率的比较图13272013年10月11日，在天津举行的第六届东亚运动会女子4200米自由泳接力比赛中，中国队以8分06秒06的成绩夺得冠军，中国队之所以能够取得这个项目的冠军，取决于她们在800米中()a平均速率大 b平均速度大c冲刺时的瞬时速度大 d某一时刻的瞬时速度大解析4200米自由泳接力比赛的总路程一定，哪队游完总路程所用的时间短，哪队获胜，也就是路程与时间的比值大，即平均速率大答案a图1338三个质点a、b、c的运动轨迹如图133所示，三个质点同时从n点出发，同时到达m点，其间都不停也不返回，则下列说法中正确的是()a三个质点从n到m的平均速度相同bb质点从n到m的平均速度方向与任意时刻的瞬时速度方向相同c到达m点时的瞬时速率一定是质点a的大d三个质点从n到m的平均速率相同解析三个质点的位移相同，时间相同，所以平均速度相同，a正确由于b质点做单向直线运动，其平均速度方向与瞬时速度方向相同，b正确三个质点运动的路程不同，运动时间相同，平均速率不相同，d项错误无法判断到达m点时哪个质点的瞬时速率大，故c错误答案ab910月10日，2013东亚运动会游泳比赛迎来首日争夺在男子4200米自由泳接力决赛中，由郝运、李昀琦、张杰、汪顺组成的中国队以7分15秒25的成绩获得了冠军已知赛道长50米，则中国队在整个比赛中的平均速度为_，平均速率为_解析中国队在整个比赛中的位移为0，所以平均速度为0；平均速率：vm/s1.838 m/s.答案01.838 m/s10汽车匀速行驶，由甲地到乙地时速度为v1，由乙地返回甲地时速率v2，则往返全程的平均速率是_，平均速度是_解析设甲与乙间距为x，由甲到乙的时间为t1x/v1，由乙到甲的时间为t2x/v2；故全程的平均速率为v，全程位移为零，所以平均速度为0.答案0题组三综合题组11学校举行了乒乓球比赛比赛时，某同学拍摄了几张比赛照片，洗出来后发现照片上的乒乓球带了一段“尾巴”，经测量，照片上的乒乓球连“尾巴”共长7.2 mm.已知乒乓球直径为4 cm，照片与实物大小之比为120.照相机曝光时间为1/60 s求：乒乓球飞过镜头时的瞬时速度解析照片与实物大小之比为120，已知乒乓球直径为4 cm，则除乒乓球外“尾巴”长度为s mm4 cm10.4 cm0.104 m因为时间很短，可以认为平均速度近似等于乒乓球的瞬时速度由v，代入数据得：v6.24 m/s.答案6.24 m/s12某物体沿一条直线运动：(1)若前一半时间内的平均速度为v1，后一半时间内的平均速度为v2，求全程的平均速度(2)若前四