位置变化快慢的描述-速度+学案 高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

.3位置变化快慢的描述--速度【学习目标】（1）理解速度的概念，知道速度是表示物体运动快慢的物理量，知道速度的定义。（2）理解平均速度的概念，知道平均速度的定义式，会用平均速度的公式解答有关的问题。（重难点）（3）通过极短时间内的平均速度认识瞬时速度。通过瞬时速度,初步了解极限的思想。（重点）（4）通过对日常生活中有关速度的实例的分析,体会变化率的概念及表达方式。（5）理解速度和速率的物理意义,知道速度是矢量。（重点）（6）计算纸带的速度和瞬时速度,学会对数据的处理方法。（重难点）（7）画速度—时间图像,理解速度—时间图像的意义。（重难点）【学习过程】任务一：速度（阅读教材P21“速度”标题下的内容）问题1：（预习积累）速度：①定义②定义式③性质④单位⑤物理意义⑥思想方法典例1、判断正误（1）运动越快的物体速度越大。（）（2）物体运动的位移越大，速度越大。（）（3）物体运动的速度与位移成正比，与时间成反比。（）（4）速度描述的是物体运动的快慢，只有大小，没有方向。（）（5）速度越大，物体的位移越大。（）（6）速度越大，物体在单位时间内的位移越大。（）典例2、甲乙两质点在同一直线上匀速运动，取向右的方向为正方向，甲的速度为2m/s，乙的速度为-4m/s。则可知：A.乙质点的速度大于甲质点的速度。B.因为2>-4，所以甲质点的速度大于乙质点的速度。C.这里的正负号表示是质点的运动方向。D.若甲乙同时由同一地点出发，则10s后二者相距60m。任务二：平均速度、瞬时速度、平均速率、瞬时速率（阅读教材P21“平均速度与瞬时速度”标题下的内容）问题2、（预习积累）平均速度与瞬时速度比较项目平均速度瞬时速度定义物理意义大小与方向联系问题3、（预习积累）平均速率和瞬时速率比较项目平均速率瞬时速率区别定义物理意义联系典例3、下列所说的速度中，属于平均速度的是​（）A．百米赛跑的运动员以9.5m／s的速度冲过终点线B．某列车的最高速度达到410km／hC．由于堵车，在隧道中的车速仅为1.2​m/sD．汽车上速度计的示数为80km／h典例4、（多选）一个质点做变速直线运动，其运动情况有如下记录，则记录中表示瞬时速度的有（）A．质点在前7s内的速度是8m／sB．质点在第7s末的速度是12m／sC．质点通过某一路标时的速度是15m／sD.质点通过某一路段的速度为10m/s典例5、有一辆汽车沿笔直公路行驶，第1s内通过5m的距离，第2s内和第3s内各通过20m的距离，第4s内通过15m的距离，第5s内反向通过10m的距离，求：(1)

这5s内的平均速度和平均速率（2）后2s内的平均速度。任务三：测量纸带的平均速度和瞬时速度（阅读教材P22“实验”部分的内容）问题3、（独立思考）①测量平均速度根据，求出任意两点间的平均速度。纸带上两点间的位移△x可以用刻度尺测量出，△t为两点间的间隔数与单个时间间隔0.02s的乘积。如图所示，将打好点的纸带从能够看清的某个点开始，往后数出若干个点，比如共数出几个点，用刻度尺测出第1个点到第n个点的距离△x，并算出这n个点的时间间隔，则平均速度，式中T＝0.02S特别提醒区分计时点与计数点（1）计时点：打点计时器在纸带上打的每一个点都是计时点，如果所用交流电源频率为50Hz，则每相邻两个计时点之间的时间间隔T＝0.02s。（2）计数点：在实验中如果纸带运动速度较慢，则计时点很密集，这样相邻计时点间的距离测量时相对误差较大。我们可以采用每隔几个计时点取一个计数点的方法来处理数据。若相邻两个计数点之间还有（n一1）个计时点，则这两个计数点之间的时间间隔为0.02ns。一般每隔4个计时点取一个计数点，则相邻计数点间的时间间隔T＝0.1s。如图所示，通过x1、x2、x3……用时均为0.1S。②粗略计算瞬时速度当一段位移△x对应的时间△t很小时，我们可用这段时间内的平均速度来表示△t中某一时刻的瞬时速度。如图所示，可以大致表示C点的瞬时速度，即，A、B两点离C点越近，算出的平均速度越接近于C点的瞬时速度。然而A、B两点距离过小时，测量误差会增大，所以应根据实际情况选取这两个点。拓展延伸有效数字（1）当用毫米刻度尺进行测量读数时，需要估读到毫米数的下一位，例如读数为13.3mm，其中的末位数字3是估读的、不可靠的，但是仍然有意义，要写出来。这种带有一位不可靠数字的近似数的全部数字（从左边第一个不是0的数字开始算起）叫作有效数字。（2）在有效数字中，数2.7、2.70、2.700的含义是不同的，它们分别代表两位、三位、四位有效数字，数2.7表示最末一位数字7是不可靠的，而数2.70和2.700则表示最末一位数字0是不可靠的。因此小数最后一位的数字0是有意义的，不能随便舍去或添加。（3）为了正确表述有效数字，特别大或特别小的数都要用科学记数法。（4）在实验中，测量时要按照有效数字的规则来读数，运算时中学阶段一般取两位或三位有效数字即可。典例6、打点计时器所用电源的频率为50Hz，某次实验中得到一条纸带，A、B、C、D为四个计数点，两点之间有还有四个点没有画出，用毫米刻度尺测量情况如图所示，纸带上A、C两点对应的时间间隔为s，纸带上A、C两点对应的距离是cm，纸带在A、C间的平均速度为m/s．二者之间B点的瞬时速度更接近于m/s．（速度的数值取二位有效数字）典例7、在“练习使用打点计时器”的实验中，利用重物牵引小车。用电磁打点计时器打点，f=50Hz，得到一条清晰的纸带。取其中的A、B、C、…七个点进行研究，这七个点和刻度尺标度的对应如图所示。①小车向运动（相对图中方位填“左”或“右”）；②A点到D点的距离是cm，F点瞬时速度是m/s。③根据纸带可以计算小车的加速度a的大小是m/s2（保留2位有效数字）。④如果当时交变电流的频率是f=60Hz，而计算时仍按f=50Hz，那么速度的测量值（选填：偏大、偏小、相等）任务四：速度——时间图像（阅读教材P22内容）问题4、（课堂生成）作v-t图像的方法及拟合曲线的要求典例8、如图为某物体做直线运动的速度-时间图象，关于物体在0～6s内的运动情况，下列说法正确的是（）A．0～2s内物体做匀速直线运动B．2s～6s内物体保持静止C．0～2s内与3~5s内物体的运动方向不同D．0～2s内物体的位移为6m典例9、如图所示为某质点做直线运动的速度-时间图象，下列说法正确的是（）A．质点始终向同一方向运动B．在运动过程中，质点运动方向发生变化C．前2s内做加速直线运动D．后2s内做减速直线运动【达标检测】1.(多选)下列关于速度的说法正确的是()A.速度是描述物体运动快慢的物理量,速度大表示物体运动得快B.速度是描述物体的位置变化快慢的物理量,速度大表示物体位置变化大C.速度越大,位置变化越快,位移也就越大D.速度是矢量,速率是标量2.(多选)关于瞬时速度和平均速度的理解,下列说法中正确的是()A.瞬时速度一直为零,平均速度一定为零B.瞬时速度一直为零,平均速度可以不为零C.瞬时速度一直不为零,平均速度一定不为零D.瞬时速度一直不为零,平均速度可以为零3.三个质点A、B、C的运动轨迹如图所示,三个质点同时从N点出发,同时到达M点,下列说法正确的是()A.三个质点从N点到M点的平均速度相同B.质点B从N点到M点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点时的瞬时速度的值一定是A的大D.三个质点到达M点时的瞬时速度一定相同4.(多选)在下列四个图像中,表示匀速直线运动的是()5.如图所示,打点计时器所用电源的频率为50Hz,某次实验中得到一条纸带,用毫米刻度尺测出各点间的距离为:AC=14.0mm,AD=25.0mm。那么由此可以算出纸带在AC间的平均速度为m/s,纸带在AD间的平均速度为m/s;B点的瞬时速度更接近于m/s。

6.短跑运动员在100m比赛中,以8m/s的速度迅速从起点冲出,到50m处的速度是9m/s,10s末到达终点的速度是10.2m/s,则运动员在全程中的平均速度是(