人教版高中物理必修1第一章 运动的描述3 运动快慢的描述――速度 导学案(1).doc

课时运动快慢的描述速度【学习目标】.理解速度的概念,领会其矢量性,知道速度的方向即物体运动的方向。.能在具体问题的描述中正确使用平均速度和瞬时速度的概念,并能进行相应的计算。.知道瞬时速度是表示某一时刻的速度,了解平均速度与瞬时速度的区别和联系。.知道速度和速率的区别与联系。【知识导学】.坐标与坐标的变化量物体沿直线运动,以这条直线为坐标轴,这样,物体的位置就可以用坐标轴上的点来表示,物体的位移就可以通过坐标的变化量来表示,的大小表示位移的,的正负表示位移的。.速度物体的位移跟发生这段位移所用时间的叫速度,其定义式为。在国际单位制中,速度的单位是。速度是矢量,速度的大小用公式计算,在数值上等于单位时间内物体位移的大小,速度的方向就是物体的。.平均速度和瞬时速度()平均速度在变速运动中,运动质点的位移和所用时间的比值,叫作这段时间内的平均速度。平均速度只能地描述运动的快慢。平均速度是矢量,其方向与一段时间内发生的方向相同。()瞬时速度瞬时速度是指运动物体在某一时刻或某一位置的速度,它能地描述物体运动的快慢程度。瞬时速度的方向就是物体在某一时刻或某一位置的运动方向。速率是瞬时速度的大小,只表示物体运动的,不表示物体运动的。基础学习交流：.怎样计算坐标的变化量？.观察教材中的图（注意区别坐标和坐标的变化量），说说汽车反方向行进时，位移是正值还是负值。.怎样理解比值定义法？.教材中费恩曼的笑话里，那位女士没认清哪个科学概念？【三“点”探究】主题:坐标与坐标的变化量小明在遥控一玩具小汽车,他让小汽车沿一条东西方向的笔直路线运动,开始时在某一标记点东 处,第 末到达该标记点西 处,第 末又处在该标记点西 处。()小汽车在第 内和第 内的位移的大小和方向如何?()“坐标”与“坐标的变化量”有什么不同?主题:速度概念的建立通过测量可得到摩托车、小轿车、火车的位置变化情况如下表。初位置()经过时间()末位置().摩托车沿平直道路行驶.小轿车沿平直道路行驶.火车沿平直轨道行驶比较摩托车、小轿车、火车,谁的位移最大?谁的位置变化最快?谁的速度最大?主题:平均速度和瞬时速度牙买加田径运动员博尔特以 的成绩创下了百米跑世界纪录。下表中给出了当时博尔特的百米实测记录。()在每个 内的平均速度是不是相同?我们在求平均速度时应注意什么?位移时间通过每 的时间()根据表格中的数据,可以计算博尔特在前 内的平均速度,如果还可以求出他在前 内的平均速度,前 内的平均速度前 内的平均速度,最初 内的平均速度,等等。在这些求出的平均速度中,哪一个更能准确地描述博尔特在起跑时的速度?主题:速度和速率小李和老刘从某地同时出发去图书馆,小李骑自行车,老刘开车,小李抄近路提前到达。两个人对此展开了争论,他们都说自己走得更快一些。请你根据学过的知识判断,他们两人谁更快一些?相关知识链接：.坐标是质点在坐标轴上的数学表达，而坐标变化量是指质点位置变化用坐标方式表示，如.速度是反映质点运动快慢和方向的物理量。.平均速度反映的是某段时间或位移内的平均运动快慢程度，而瞬时速度则反映某时刻或某位置的速度。【知识运用】.下面几个速度中属于瞬时速度的是()。.汽车从甲站行驶到乙站的速度是 .子弹出枪口的速度是 .小球第 末的速度是 .汽车通过某一站牌时的速度是 .某短跑运动员在 竞赛中,测得 末的速度是 末到达终点的速度是 ,则该运动员在全程的平均速度为()。.关于匀速直线运动,下列说法中正确的是()。.瞬时速度不变的运动,一定是匀速直线运动.速率不变的运动,一定是匀速直线运动.两段相同时间内平均速度相同的运动,一定是匀速直线运动.瞬时速度的方向始终不变的运动,一定是匀速直线运动.下列说法正确的是()。.瞬时速度可以看成时间趋于无穷小时的平均速度.做变速运动的物体在某段时间内的平均速度,一定和物体在这段时间内各个时刻的瞬时速度大小的平均值相等.物体做变速直线运动,平均速度的大小就是平均速率.物体做变速运动时,平均速度是指物体通过的路程与所用时间的比值【拓展提升】拓展一、平均速度的计算方法.一辆汽车沿平直的公路行驶,第 内通过 的距离,第 内和第 内各通过 的距离,第 内又通过了 的距离。求汽车在最初 内的平均速度和这 内的平均速度。拓展二、平面坐标上的运动.某人从点出发,先以 的速度向东走了 ,到达点,接着以 的速度向北又走了 ,到达点,求此人在这 内的平均速率和平均速度的大小。【反思总结】课时运动快慢的描述速度【概念规律练】知识点一平均速度和瞬时速度下列关于速度的说法正确的是()速度是表示物体运动快慢的物理量，它既有大小，又有方向，是矢量平均速度就是速度的平均值，它只有大小没有方向，是标量汽车以速度经过某一路标，子弹以速度从枪口射出，和均指平均速度运动物体经过某一时刻(或某一位置)的速度，叫瞬时速度，它是矢量下列关于瞬时速度和平均速度的说法中正确的是()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日常生活中，对平均速度和瞬时速度我们都称“速度”下列所说的速度中，哪些是平均速度？()哪些是瞬时速度？()网球比赛中发球是至关重要的一环，罗迪克曾在戴维斯杯半决赛中发球时速达到249km/h千米，近几年尚无人超越经提速后列车的速度达到150km/h由于堵车，在隧道内的车速仅为1.2m返回地面的“神舟七号”飞船以4m的速度落地子弹以800m的速度撞击在墙上知识点二平均速度的计算物体沿一条直线运动，下列说法正确的是()物体在某一时刻的速度是3m，则物体在内一定运动了3m物体在某内的平均速度是3m，则物体在这内的位移一定是3m物体在某一段时间内的平均速度是3m，则物体在内的位移一定是3m物体在发生某一段位移过程中的平均速度是3m，则物体在发生这段位移一半时的速度一定也是某同学在百米比赛中，以6m的速度迅速从起点冲出，到处的速度是，在他跑的全程的中间时刻即 时的速度为8.3m，最后以的速度冲过终点，他在百米比赛中平均速度的大小为.知识点三速度和速率对于各种速度和速率，下列说法中正确的是()速率是瞬时速度的大小平均速率是平均速度的大小速度是矢量，平均速度是标量平均速度的方向就是物体运动的方向甲、乙两质点在同一直线上匀速运动，设向右为正，甲质点的速度为2m，乙质点的速度为，则可知()乙质点的速率大于甲质点的速率因为，所以甲质点的速度大于乙质点的速度这里的正、负号的物理意义是表示质点运动的方向若甲、乙两质点同时由同一地点出发，则后甲、乙两质点相距60m【方法技巧练】一、平均速度大小的计算方法某人爬山，从山脚爬到山顶，然后又从原路返回到山脚，上山的平均速度为，下山的平均速度为，则往返的平均速度的大小和平均速率是()，一辆汽车沿笔直的公路行驶，第内通过5m的距离，第内和第内各通过20m的距离，第内又通过15m的距离，求汽车在最初内的平均速度和这内的平均速度各是多少？二、应用位移时间关系图象分析物体的运动.如图所示为甲、乙两质点在同一直线上运动的图象，以甲的出发点为原点，出发时间即为计时的起点，则下列说法中不正确的是()甲、乙同时出发甲开始运动时，乙在甲的前面处甲、乙运动方向不同甲在途中停止了一段时间，而乙没有停止，做的是匀速直线运动图.如图所示是一辆汽车做直线运动的图象，对相应的线段所表示的运动，下列说法正确的是()段表示静止段发生的位移大于段发生的位移段运动方向和段运动方向相反段运动速度大小大于段运动速度大小图关于速度的说法，下列各项中正确的是()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速度描述物体的位置变化快慢，速度大表示物体位置变化大速度越大，位置变化越快，位移也就越大速度的大小就是速率，速度是矢量，速率是标量关于匀速直线运动，下列说法正确的是()只要每秒位移相同，一定是匀速直线运动匀速直线运动的速度大小和方向都不变匀速直线运动的任何一段时间内的平均速度等于瞬时速度匀速直线运动的任何时间内的位移大小与路程相等在下列各种速度中表示平均速度的是()赛车飞跃某栏杆时的速度为80m火车由北京到天津以36km/h的速度行驶时为慢车，快车的速度可达h远程炮弹射出炮口时的速度为000m某同学从家里到学校步行速度为1.5m关于平均速度的下列说法中，含义正确的是()汽车出发后末的平均速度是5m汽车在某段时间内的平均速度是5m，表示汽车在这段时间内每内的位移都是5m汽车经过两路标间的平均速度是5m汽车在某段时间内的平均速度一定等于它在这段时间内最小速度与最大速度之和的一半一个做直线运动的物体，某时刻的速度是10m，那么这个物体()在这一时刻之后的内的位移一定是1m在这一时刻之前的内的位移一定是1m在这一时刻之前的内的位移可能是10m从这一时刻起以后的内的位移可能是80m.三个质点、同时从点出发，同时到达点，三质点的运动轨迹如图所示，下列说法正确的是()三个质点从到的平均速度相同质点从到的平均速度方向与任意时刻瞬时速度方向相同到达点的瞬间速率一定是的大三个质点从到的平均速率相同图在北京奥运会中，牙买加选手博尔特是公认的世界飞人，在男子100m决赛和男子200m决赛中分别以和的成绩破两项世界纪录，获得两枚金牌关于他在这两次决赛中的运动情况，下列说法正确的是()200m决赛中的位移是100m决赛的两倍200m决赛中的平均速度约为10.36m100m决赛中的平均速度约为10.32m100m决赛中的最大速度约为20.64m用同一张底片对着小球运动的路径每隔拍一次照，得到的照片如图所示，则小球运动的平均速度是()图0.25m0.17m 无法确定.如图所示为甲、乙两物体的位移时间图象，则()甲、乙两物体都做匀速直线运动若甲、乙两物体在同一直线上运动，则一定会相遇时刻甲、乙相遇时刻甲、乙相遇图.某同学星期天上午时，从学校骑自行车出发，沿平直公路去拜访甲、乙两名同学，下午时结束拜访开始原路返回，下午时回到学校，整个过程他骑车走了三段位移，其位移时间图象如图所示，则在这三段运动过程中，他骑车的速度分别为，.图世博会参观者预计有万人次，交通网络的建设成为关键目前上海最快的陆上交通工具是连接浦东国际机场和龙阳路地铁站的磁悬浮列车，如图所示它的时速可达432km/h，能在内行驶31km的全程则该车的平均速率约为多少？图.如图所示，一修路工在长100m的隧道中，突然发现一列火车出现在距右隧道口200m处，修路工所处的位置恰好在无论向左还是向右均能安全脱离危险的位置，问这个位置离隧道右出口的距离是多少？他奔跑的最小速度至少应是火车速度的多少倍？图一辆汽车以20m的速度沿平直的公路从甲地开往乙地，又以的速度从乙地开往丙地已知甲、乙两地间的距离与乙、丙两地间的距离相等，求该汽车在从甲地开往丙地的过程中平均速度的大小有一位同学是这样解的：，请问上述解法正确吗？为什么？应该如何解？课时运动快慢的描述速度知识导学大小方向比值xt运动方向粗略位移精确快慢方向三“点”探究主题:()根据题意可建立一维直线坐标系,以题中所述标记点为参考坐标原点,向西方向为轴正方向。小车在第 内的位移为 ,方向向西;第 内的位移为 ,方向向东。如图所示。()坐标用来表示位置,坐标的变化量表示位移。主题:火车的位移最大,小轿车的位置变化最快,即小轿车的速度最大。主题:()每个 内的平均速度并不相同。我们在求平均速度时应注意,变速运动中在不同时间内的平均速度一般不同,当提及平均速度时,必须要指明是哪段时间内的平均速度。()如果想再进一步了解博尔特跑步的快慢变化,我们可以取更短的位移进行研究,因为位移越短,越能准确描述运动的快慢。最初 内的平均速度最接近起跑时的速度。主题:平均速度xt,小李抄近路,老刘开车,他们的位移相同,时间不同,所以小李的平均速度大。在这里平均速度无法显示他们运动快慢的不同,要用到另一物理量:平均速率。平均速率等于物体运动通过的路程跟所用时间的比值。通过的路程相同,用时短的运动得快,也就是平均速率大,这就是我们初中学过的速度。知识运用拓展提升.汽车在最初 内的平均速度为 这 内的平均速度为 【解析】最初 内的时间为 ,位移为();前 的时间为 ,位移为()根据平均速度的定义式vxt得:最初 内的平均速度v1252 内的平均速度v2604 。.7353【解析】以点为原点建立直角坐标,则 内的路程为 内的位移为x12+x22802+602平均速率为st1406073平均速度为xt1006053 。课时运动快慢的描述速度速度的物理意义就是描述物体运动的快慢，它是矢量，有大小，也有方向，故选项正确；平均速度指质点运动的位移与通过这段位移所用时间的比值，它描述变速直线运动的平均快慢程度，不是速度的平均值，它也是矢量，故不对；中、对应某一位置，为瞬时速度，故不对；为瞬时速度的定义，正确由于各时刻的瞬时速度都等于零，即物体静止，因此平均速度也一定等于零，故正确；物体从某点沿一曲线运动又回到原出发点，则平均速度为零，但各个时刻的瞬时速度不为零，故错误；匀速直线运动中速度不变(包括大小、方向)，平均速度与瞬时速度相等，故正确；由于运动情况不确定，一段时间的平均速度可能等于某时刻的瞬时速度，故错误点评()位移和发生这段位移所用时间的比值称为这段时间内的平均速度()物体在某一时刻的速度称为瞬时速度，瞬时速度与位置、时刻对应；平均速度与位移、时间间隔对应解析本题中隐含条件是“百米比赛”，所以m“全程的中间时刻 ”，所以全程时间 因此平均速度m.点评()一般的变速直线运动求平均速度时，要紧扣定义找位移及该位移对应的时间，不要仅凭想当然来编造公式；()平均速度与时间有关，不同时间内的平均速度一般不相同，所以，对平均速度要明确指出是哪段时间内的平均速度当质点在各区段以不同速度运动时，全程的平均速度一般不等于各区段上速度的算术平均值速率是瞬时速度的大小，但平均速率并不是平均速度的大小，它是路程跟时间的比值，平均速度的方向与位移的方向一致，而物体运动的方向与瞬时速度的方向一致mm解析前 时间为 ，位移为() ，前 时间为 ，位移为() .根据平均速度的定义式得 m， m.方法总结计算平均速度的大小要紧扣平均速度的计算公式，计算中只要找到位移的大小和所对应的时间，便可代入公式进行求解在图象中，图象开始时的横坐标表示初始时刻，纵坐标表示初始位置，甲、乙从计时开始同时出发，对；甲出发时在原点，乙出发时在距原点的正方向处，对；斜率表示速度，乙沿正方向做匀速直线运动，甲在和沿正方向分别做匀速直线运动，但斜率为零，即在途中停止了一会儿，对，只有不正确分析题图可知：段表示汽车静止；段表示汽车向正方向做匀速直线运动，发生的位移为m，m；段表示汽车反方向做匀速直线运动，发生的位移为m，m，负号表示运动方向与正方向相反方法总结在图象中，图线反映了质点的位移随时间的变化规律在轴上方的位移为正，表示位移方向与规定的正方向相同；轴下方位移为负，表示位移方向与规定的正方向相反斜率表示速度，斜率为正表示物体沿正方向运动；斜率为负表示物体沿负方向运动课后巩固练匀速直线运动是速度大小和方向都不变的运动，每秒位移相同，但反过来每秒位移相同，却不一定速度始终不变，不一定是匀速直线运动，所以项错误；因为匀速直线运动是单向的直线运动，且速度恒定，所以、正确平均速度对应的是一段时间赛车飞跃某栏杆时的速度为m，对应的是某一时刻的速度不是平均速度；火车由北京到天津以km/h的速度行驶时为慢车，快车的速度可达km/h，对应的是一段时间，因此是平均速度；远程炮弹射出炮口时的速度为 m，对应的是某一时刻的速度不是平均速度；某同学从家里到学校步行速度为m，对应的是一段时间，因此是平均速度小球从到的位移cm