教科版必修1 第一章 3 运动快慢与方向的描述——速度 学案.docx

3运动快慢与方向的描述速度学习目标1.理解速度的概念，领会其矢量性，知道速度的方向.2.知道平均速度和瞬时速度的区别和联系.3.能在具体问题的描述中正确使用平均速度和瞬时速度，并能进行相应的计算.4.理解vt图像的意义一、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，叫做速度2表达式：v.3单位：米每秒，符号是 m/s或 ms1.1 m/s3.6 km/h.4矢量性：速度是矢量，速度的方向就是物体运动的方向5物理意义：表示物体运动快慢和方向二、平均速度1公式：.2平均速度只能粗略地描述物体在t时间内运动的快慢3方向：与位移的方向相同三、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物理意义：精确地描述物体运动的快慢3大小：当t非常非常小时，称为物体在时刻t的瞬时速度，瞬时速度的大小称为瞬时速率，简称速率四、速度时间图像1速度时间图像(vt图像)：以速度为纵轴，时间为横轴，建立平面直角坐标系，在坐标系中画出的描述速度v与时间t关系的图像2匀速直线运动的图像是与横轴平行的直线，在速度图像中位移对应边长分别为v和t的一块矩形面积即学即用1判断下列说法的正误(1)由公式v知，运动物体的位移x越大，速度越大()(2)瞬时速度是运动时间t0时的平均速度()(3)物体的平均速度为零，则物体一定处于静止状态()(4)子弹以速度v从枪口射出，v指瞬时速度()2某质点沿一直线运动，在第1 s内通过的位移为2 m，第2 s内通过的位移为4 m，第3 s内通过的位移为6 m，则质点前2 s的平均速度为_m/s，后2 s内的平均速度为_m/s；3 s内的平均速度为_m/s.答案354一、对速度的理解导学探究自行车和汽车都在平直公路上沿同一方向行驶，在30 min内自行车行驶了8 km，汽车行驶了50 km；百米比赛中，运动员甲用时10 s，运动员乙用时13.5 s.(1)自行车和汽车哪个快？(2)运动员甲和运动员乙哪个快？(3)汽车和运动员甲哪个快？如何比较呢？答案(1)汽车运动得快，单向直线运动中，相同时间内位移大的运动得快(2)运动员甲跑得快，单向直线运动中，通过相同位移所需时间短的运动得快(3)通过比较两物体单位时间内的位移，可比较两物体运动的快慢汽车：27.8 m/s运动员甲：10 m/s所以汽车运动得快知识深化1对公式v的理解(1)速度采用比值定义法，不能说v与x成正比x大，仅指物体的位置变化量大位移大，速度不一定大；当物体位置变化快时，速度才大(2)式中x是位移不是路程，x与t具有对应性2速度是矢量(1)速度既有大小，又有方向，是矢量瞬时速度的方向就是物体此时刻的运动方向(2)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关于速度的定义式v，以下叙述正确的是()a物体做匀速直线运动时，速度v与运动的位移x成正比，与运动时间t成反比b速度v的大小与运动的位移x和时间t都无关c速度大小不变的运动是匀速直线运动dv12 m/s、v23 m/s，因为23，所以v1v2答案b解析v是计算速度的定义式，只说明速度可用位移x除以时间t来获得，并不是说v与x成正比，与t成反比，a错，b对；匀速直线运动是速度大小和方向都不变的运动，c错误；速度是矢量，正、负号表示方向，绝对值表示大小，d错二、平均速度和瞬时速度导学探究小明坐在沿直线行驶的汽车上，从甲地到乙地用时20分钟，行徎20 km，根据公式v，他计算出自己的速度为60 km/h.但途中某时刻小明发现速度计显示为70 km/h.(1)上面提到的两个速度各表示什么速度？(2)速度计显示的是什么速度？(3)若小明由乙地返回甲地又用了20分钟，则整个过程的平均速度是多少？它能反映汽车运动得快慢吗？答案(1)60 km/h为20分钟内汽车的平均速度；70 km/h为瞬时速度(2)瞬时速度(3)因为全程的位移为零，所以平均速度为0不能知识深化平均速度和瞬时速度的比较平均速度瞬时速度物理意义描述物体在一段时间内运动的平均快慢和方向，与一段时间或位移对应描述物体在某时刻运动的快慢和方向，与时刻或位置对应大小由求出v，其中t0方向与位移的方向相同，不一定与物体瞬间运动的方向相同就是那一时刻物体运动的方向联系(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例2(多选)下列速度属于瞬时速度的是()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的速度射入球门答案bcd例3甲、乙两地相距60 km，一汽车沿直线运动用40 km/h的平均速度通过了全程的，剩余的路程用了2.5 h求：(1)此汽车在后路程的平均速度大小(2)汽车在全过程中的平均速度大小答案(1)16 km/h(2)20 km/h解析(1)汽车在前后两段的位移大小分别是x1 km20 kmx260 km40 km汽车在后路程的平均速度大小：v2 km/h16 km/h(2)汽车在全过程中的平均速度大小：v km/h20 km/h.求平均速度时注意：(1)所求的平均速度对应哪段的时间或位移.(2)发生的该位移一定与所用时间对应.三、平均速度、平均速率与速率的比较1概念：(1)平均速度，平均速率(2)速率是瞬时速度的大小，是瞬时速率的简称2矢标性：平均速度是矢量，有方向；速率是标量，无方向3平均速度的大小一般小于平均速率例4一物体以v14 m/s的速度向东运动了5 s后到达a点，在a点停了5 s后又以v26 m/s的速度沿原路返回，运动了5 s后到达b点，求物体在全程的平均速度和平均速率答案 m/s，方向向西 m/s解析物体全程的位移大小xv2t2v1t165 m45 m10 m，全程用时t5 s5 s5 s15 s，故平均速度大小 m/s m/s，方向向西物体全程的路程sv2t2v1t165 m45 m50 m，故平均速率 m/s m/s.四、vt图像的理解由vt图像可以得到的信息1确定物体在各时刻的速度大小和方向2确定物体各时间段内速度大小变化的趋势，是增大还是减小3vt图像与时间轴围成的面积表示某段时间内的位移例5某物体的运动规律如图1所示，下列说法中正确的是()图1a物体在第1 s末运动方向发生变化b第2 s内、第3 s内的速度方向是相同的c物体在第2 s内返回出发点，向反方向运动d在这7 s内物体做往复运动答案d解析物体在第1 s末运动方向没有发生变化，a错；第2 s内、第3 s内的速度方向是相反的，b错；物体在第2 s内位移变大，向正方向运动，c错；整个过程中物体做的是往复运动，d项正确1(平均速度和瞬时速度)(多选)如图2所示是三个质点a、b、c的运动轨迹，三个质点同时从n点出发，同时到达m点(物体做单向运动)下列说法正确的是()图2a. 三个质点从n到m的平均速度相同b. 三个质点到达m点的瞬时速度相同c. 三个质点从n到m的平均速率相同d. b质点从n到m的平均速度方向与其任意时刻的瞬时速度方向相同答案ad解析平均速度等于位移与时间的比值，由于位移与时间都相同，故平均速度相同，故a正确；平均速率等于路程与时间的比值，由于时间相等，路程不等，故平均速率不相等，故c错误；三个质点到达m点的瞬时速度方向不同，所以瞬时速度肯定不同，b错误；质点b做单方向直线运动，速度方向不变，d正确2(平均速度和平均速率的计算)(多选)小明上午从小区门口打车，经过一段时间又乘坐同一出租车回到小区门口车票如图3所示，则下列说法正确的是()车号：e4g580日期：2017117上车：801下车：816单价：1.80元里程：5.0 km全程：11.00元图3a小明全程的平均速度为20 km/hb小明全程的平均速度为0c小明全程的平均速率为20 km/hd小明全程的平均速率为0答案bc解析小明全程路程为5.0 km，位移为0，所用时间为15 min h故全程小明的平均速度为0，平均速率20 km/h.3(对vt图像的理解)(多选)图4是甲、乙两物体运动的速度时间图像，下列说法正确的是()图4a甲处于静止状态b乙刚开始时以5 m/s的速度与甲同向运动c乙在最初3 s内的位移是10 md乙在最初3 s内的路程是10 m答案bd解析甲图线是平行于t轴的直线，因此甲做匀速直线运动，a错误；乙在第1 s内向正方向做速度为5 m/s的匀速直线运动，第2 s内静止，第3 s内沿负方向做速度大小为5 m/s的匀速直线运动，故b正确；乙在第1 s内的位移为x1v1t15 m，在第2 s内的位移为x20，在第3 s内的位移为x3v3t35 m，所以乙在最初3 s内的位移为xx1x2x30，故c错误；乙在最初3 s内的路程为s|x1|x2|x3|10 m，故d正确4(速度公式的应用)在某次海上军事演习中，一艘驱逐舰以90 km/h的速度追赶在它前面120 km处同方向匀速航行的航空母舰，驱逐舰总共追赶了270 km才赶上，则航空母舰的航速为多大？答案50 km/h解析根据追赶过程中驱逐舰的位移和速度，可求得追赶过程所用的时间t3 h追赶过程中，航空母舰的位移x2x1120 km150 km所以，航空母舰的速度：v50 km/h.课时作业一、选择题(16为单选题，710为多选题)1日常生活中，对平均速度和瞬时速度我们都称“速度”下列速度中表示平均速度的是()a百米赛跑运动员以9.8 m/s的速度冲过终点线b由于堵车，在隧道内车速仅为1.2 m/sc返回地面的太空舱以8 m/s的速度落入太平洋中d子弹以800 m/s的速度撞击在墙上答案b22016年春井冈山红色旅游景区很受游客欢迎，为了使公路交通有序、安全，在景区路旁立了许多交通标志，如图1所示，甲图是限速标志，表示允许行驶的最大速度是80 km/h；乙图是路线指示标志，表示此处到井冈山还有150 km.关于上述两个数据表达的物理意义，下列说法正确的是()图1a80 km/h是平均速度，150 km是位移b80 km/h是瞬时速度，150 km是路程c80 km/h是瞬时速度，150 km是位移d80 km/h是平均速度，150 km是路程答案b解析允许行驶的最大速度表示的是限定的最大瞬时速度，路线指示标志上的数字表示从此地到井冈山的行驶距离，而不是直线距离，表示的是路程，正确答案为b.3如图2所示，两人以大小相同的速度同时从圆形轨道的a点出发，分别沿abc和ade方向行走，经过一段时间后在f点相遇(图中未画出)从出发到相遇的过程中，描述两个人运动情况的物理量可能不相同的是()图2a瞬时速度 b位移c路程 d平均速度答案a解析两个人所走的路径不同，所以瞬时速度方向不同，所走过的路程相同，由于初、末位置相同，所以两个人的位移相同，又因为时间相同，所以平均速度相同，综上所述，应选a.42015年北京田径世锦赛100 m决赛中，博尔特以9秒79夺冠，我国选手苏炳添也跑出了10秒06的好成绩，成为第一个站在百米世界大赛的亚洲人下列说法正确的是()a起跑阶段的速度一定是博尔特大b全程的平均速度一定是博尔特大c全程的任意时刻对应的瞬时速度都是博尔特大d到达终点时的速度一定是博尔特大答案b解析100 m比赛，两人的位移相等，时间短的平均速度大，所以b正确，a、c、d错误5一名短跑运动员在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答案d解析v m/s10 m/s.6将一小球竖直向上抛出，经过时间t回到抛出点，此过程中上升的最大高度为h.在此过程中，小球运动的路程、位移和平均速度分别为()a2h、0、 b2h、0、0c0、2h、0 d2h、h、答案b解析路程是指物体运动轨迹的长度；位移是指初位置到末位置的有向线段；平均速度是位移与时间的比值此题中位移为零，故平均速度为零，故选b.7以下说法正确的是()a物体运动的位移越大，其速度一定越大b物体运动的时间越短，其速度一定越大c速度是表示物体运动快慢的物理量d做匀速直线运动的物体，其位移跟时间的比值是一个恒量答案cd82016年安徽的黄山和九华山旅游事业蓬勃发展，吸引了大批海内外游客设游客甲驾车从九华山大门去黄山大门，行程162 km.游客乙驾车从黄山大门赶往九华山大门，行程158 km.若两人恰好同时出发且同时到达，则甲、乙在两地之间运动的过程中()图3a研究甲车的行驶路程时能将车看成质点b甲车、乙车的平均速度相同c甲车的平均速率大于乙车的平均速率d游客乙驾车运行“158 km”指的是位移答案ac9.甲和乙两个物体在同一条直线上运动，它们的速度时间图像分别如图4中a、b所示，在t1时刻()图4a它们的运动方向相同b它们的运动方向相反c甲的速度比乙的速度大d乙的速度比甲的速度大答案ad10如图5所示，物体沿曲线轨迹的箭头方向运动，ab、abc、abcd、abcde四段曲线轨迹运动所用的时间分别是：1 s、2 s、3 s、