运动快慢与方向的描述——速度
1.3运动快慢与方向的描述——速度
运动快慢与方向的描述——速度通州区永乐店中学关正兵教学设计思路：本节课先播放田径比赛录像，引出问题，通过学生讨论、分析，引出用速度描述物体运动的快慢．接着，通过比较匀速直线运动和变速直线运动，得出平均速度的概念及计算方法，通过计算运动员在不同路段或时间段的平均速度，让学生体会计算平均速度时，必须指出是哪一段位移或时间所对应的平均速度．然后问学生，要想精确描述运动员的运动快慢，该怎么办？引导学生分析，通过极限思想，引出瞬时速度的概念．之后用气垫导轨、光电门模拟利用极限思想寻找平均速度和瞬时速度的联系．最后通过播放录像——汽车速度计的指针所指示的数值随着运动速度的变化而变化，让学生体会瞬时速度．学习者分析：由于学生在初中已学习过有关速度的知识，在生活中对于速度也有较多的感性知识，在高中重新学习应该困难不大．但用比值来定义速度是第一次，通过通俗的比较运动快慢的方法，过渡到一个统一标准，自然地用比值法定义速度，并引导学生了解现在的定义与初中的定义有什么不同，用位移定义速度有什么好处等．这是本节内容的一个难点．教学目标：一、知识与技能1．叙述速度的定义，写出速度的公式、符号和单位．2．阐述速度的特点，区分速度和速率．3．列举具体实例，识别平均速度和瞬时速度．4．通过速度、平均速度的计算，解决有关实际问题．二、过程与方法1．通过对物体运动快慢的分析，采用比值法定义速度这一物理量．2．运用平均速度的定义，把变速直线运动等效成匀速直线运动处理，渗透等效的方法．3．由平均速度引出瞬时速度，培养学生的迁移推理能力．三、情感、态度和价值观1．激发探究与日常生活有关的物理学问题的兴趣．2．体验民族自豪感．3．有主动与他人合作的精神，有将自己的解释与他人交流的愿望．教学准备：教学录像、图片、气垫导轨、光电门、滑块．教学过程：一、引入新课：（播放刘翔110米栏夺冠录像）这是刘翔在瑞士洛桑世界田径超级大奖赛以12秒 88 的成绩夺冠、并打破世界纪录的录像．问题1：110米栏决赛中，裁判是根据什么判定刘翔获得冠军的？（相同位移比时间）问题2：比赛现场的观众是如何知道刘翔获得了冠军？（相同时间比位移）问题3：有位同学100米跑的成绩为12秒，请你判断他和刘翔谁跑得快？学生分析得出：用位移和时间的比值来反映运动的快慢，并计算出刘翔在110米栏全程位移与时间的比值是8.54m/s．二、新课教学1．平均速度在匀速直线运动中，在任何相等的时间里位移都是相等的，也就是说是恒定的．如果是变速直线运动，在相等的时间里位移不相等，那么就表示某段位移 ( 或在时间t内 ) 的平均快慢即平均速度．大小：在变速直线运动中，运动物体的位移和所用时间的比值，叫这段时间( 或这段位移 ) 的平均速度，用物理意义：粗略描述物体运动的快慢．方向：与物体运动方向一致．说明：我们前面算出的刘翔110米栏比赛的速度为8.54m/s，就是他运动110米这段位移的平均速度．问题4：刘翔每秒都跑8.54 米吗？问题5：如果想进一步了解刘翔跑步的快慢变化，该怎么办？学生思考得出：应分成多段．问题 6：结合录像以及下表信息，请你计算：例题：刘翔在瑞士洛桑世界超级田径大奖赛以12秒 88 的成绩夺得110米栏(1) 刘翔由起点到第三栏，运动的平均速度是多大？(2) 刘翔由第三栏到第八栏，运动的平均速度是多大？(3) 刘翔由第八栏到终点线，运动的平均速度是多大？学生分组计算并得出结果，验证三段平均速度的平均值不等于整段的平均速度，由此说明平均速度应指明是哪段时间内的平均速度．问题7：如果想再进一步了解刘翔跑步的快慢变化，该怎么办？学生思考得出：将起跑阶段 ( 起点至第三栏 ) 分成更多段，分别求出各段的平均速度．如果想了解得更清楚，分成更多段就行了．问题8：如果刘翔想知道在跨越第七栏瞬间的速度，你能帮助他吗？当位移段取到第七栏附近尽可能小的一段时，此时的平均速度是否就非常非常接近他在跨越第七栏瞬间的真实速度？这时就可以认为这个速度就是他在跨越第七栏瞬间的真实速度——也就是我们所说的刘翔在跨越第七栏瞬间的瞬时速度．2．瞬时速度物体在极短时间内的平均速度等于该时刻的瞬时速度．在直线运动中，瞬时速度的方向即物体在这一位置的运动方向．瞬时速度是矢量．演示实验：气垫导轨、光电门模拟利用极限思想寻找平均速度和瞬时速度的联系．通常我们只强调瞬时速度的大小，把瞬时速度的大小叫瞬时速率，简称为速率，是标量．前面我们是利用极限的思想来测出小车经过某一位置的瞬时速率，高中阶段我们还无法计算瞬时速度．现实生活中是怎样知道物体运动的瞬时速度的大小的？简单介绍：① 汽车速度计（车速里程表实际上是通过测量汽车驱动轮的转速换算出汽车的速率的．）展示：汽车速度计的图片．放映：司机面前的速度计指针所指的数值随着行驶快慢而不断改变的录像．② 雷达测速计（利用超声波或电磁波的多普勒效应来测汽车的速率．今后我们会学到．）感兴趣的话可以自己查找一些相关资料．三、小结在初中我们所学的是匀速直线运动，速度是不变的．但是我们现在研究的是变速直线运动，用x/t求出来的是变速直线运动的平均速度，而要了解变速直线运动的速度如何变化，就要知道各个时刻的速度，即瞬时速度．四、作业课外探究：汽车测速仪板书设计：速率：只表示速度大小，是标量．教学流程：教学反思：1．生活实例和实验作为概念探究的基础，突出学科特征．对刘翔案例的研究，极大地激发了学生的学习热情，学生对日常生活中碰到的三个问题的解决过程也是对速度概念的建立过程．用气垫导轨演示的测量瞬时速度的实验，使学生感受到极限的思维方法．拍摄的汽车行进过程中速度计的录像，将原本不为人注意的生活镜头清晰地呈现在学生面前，真实、可靠，使学生从经验事实中认识到瞬时速度的存在．实验现象直观、生动，事实令人信服，使瞬时速度概念具体化，从而顺利突破瞬时速度这一教学难点．2．注意渗透物理研究科学方法的教育，进行符合学生认知规律的过程式探究．探索速度概念的教学过程是在学生原有知识基础上，遵循着学生的认知规律，以刘翔110米栏运动为背景精心设计实际问题，使学生在问题的解决中完成速度概念的建立过程，变面向“结论”的传授式教学为面向“过程”的探究教学．又如对平均速度粗略描述运动的快慢，而瞬时速度精确描述运动的快慢的教学，也采用了巧妙的问题设计，注重概念形成的过程教学．3．爱国主义教育，洋溢着浓浓的科学、人文气息．教学设计评价：本节课既有对学生思维发展的要求，也有对规律的理解运用的要求，所以本节课建议从思维发展和规律运用两个方面对学生进行评价．。
3.运动快慢与方向的描述——速度
2.电火花计时器 (1)构造：如图 (2)原理：脉冲电流经放电针、 墨粉纸盘放电 (3)工作电压：220V 交流电
尖端放电
打点计时器是一种计时仪器，并且能记录物体的相对
位置。
使用的特点：必须使用交流电。
我国民用交流电频率为50Hz，所以所打的两个相邻点
间的时间间隔为 0.02s
0.02s
3.利用纸带求速度
5.一辆汽车沿平直的公路行驶，第1 s内通过5 m的距
离，第2 s内和第3 s内各通过20 m的距离，第4 s内又
通过了15 m的距离，求汽车在最初2 s内的平均速度和
这4 s内的平均速度各是多大？
v1 12.5m / s 答案：
v2 15m / s
取道于“等一等”之路，进入的只能是
c.改变导轨下垫片的个数，情境不变，重复实验，将 所得数据与前组数据相比较。一般来讲，瞬时速度的 测量都是通过测平均速度得到的。 d.测量：在实验精度允许范围内，一个微小时间段内 的平均速度就是这段时间内任一点的瞬时速度。
e. 动画演示1
f.传感器是另外一 种更为精密的测量 瞬时速度的仪器。 g.简要介绍运动传
x t
定义为平均速度。
（注：平均速度是高中第一个使用比值法定义的物理量。)
1.平均速度: 描述质点运动的快慢(对应一段时间)。
(1)运动物体在某段时间内的位移与所用时间的比值叫 做平均速度。
x (2)公式： 单位：m/s v t
km/h
1m/s=3.6 km/h
(3)测量：位移及所用的时间。请同学看教材第12页图 1-3-5，讨论、交流测量平均速度的方法。
含义。
c．平均速度和速度的平均不同，解释速度的平均。
文字资料
运动快慢与方向的描述-速度知识点及练习题附答案
§ 运动快慢与方向的描述-----速度1.速度1）物理意义：描述物体的运动快慢和方向 2）定义：位移与发生这段位移所用时间的比值 3）公式：/V x t =∆∆ 4)方向：物体运动的方向 5）单位：m/s km/h 6)矢量由t ∆的长短引申出两个概念 2.平均速度1）物理意义：粗略描述物体运动的快慢。
反映一段时间内物体运动的平均快慢程度&粗略：因为他不能精确的描述每个时刻或每个点，比如一段位移内，先加速度后减速，但他只能描述一个平均值2）定义：位移与发生这段位移所用时间的比值 3）大小：/Δt V x =∆4）方向：与位移方向相同。
与运动方向不一定相同（也有可能相同）5）矢量 3.瞬时速度1）物理意义：精确描述物体运动的快慢和方向，一般情况下所指速度即是瞬时速度。
2）大小：/Δt V x =∆ Δt 0→ 3）方向：与物体运动方向相同4）与物体所处的某一位置或物体在某一时刻的状态对应。
5）x ∆或Δt 足够小。
平均速度=瞬时速度。
6）在匀速直线运动中。
V 平均=V 瞬时& V 平均与V 瞬时的大小没有必然联系。
V 平均大，V 瞬时不一定大，同样V 瞬时大，V 平均不一定大 举例例：V 平均与V 瞬时的区别与联系F1.关于匀速直线运动，下列说法正确的是()A．只要每秒位移相同，一定是匀速直线运动B．匀速直线运动的速度大小和方向都不变C．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D．匀速直线运动的任何时间内的位移大小与路程相等2．下列说法中，正确的是()A．物体沿半径为R的圆周运动一周，平均速度为零B．物体沿半径为R的圆周运动一周，平均速率为零C．物体某时刻速度为v，则该物体下一时刻的速度也为vD．物体某时刻速度为v，则该物体下一时刻的速度不一定为v3．在下列各种速度中表示平均速度的是()A．赛车飞跃某栏杆时的速度为80 m/sB．火车由北京到天津以36 km/h的速度行驶时为慢车，快车的速度可达100 km/hC．远程炮弹射出炮口时的速度为2 000 m/sD．某同学从家里到学校步行速度为1.5 m/s4．关于平均速度的下列说法中，含义正确的是()A．汽车出发后10 s末的平均速度是5 m/sB．汽车在某段时间内的平均速度是5 m/s，表示汽车在这段时间内每1 s内的位移都是5 m C．汽车经过两路标间的平均速度是5 m/sD．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5．一个做直线运动的物体，某时刻的速度是10 m/s，那么这个物体()A．在这一时刻之后的0.1 s内的位移一定是1 mB．在这一时刻之前的0.1 s内的位移一定是1 mC．在这一时刻之前的1 s内的位移可能是10 mD．从这一时刻起以后的10 s内的位移可能是80 m6．一质点沿直线Ox方向做变速运动，它离开O点的距离x随时间变化的关系为x＝5＋2t3(m)，它的速度随时间t变化的关系为v＝6t2(m/s)，该质点在t＝0到t＝2 s间的平均速度和t＝2 s到t＝3 s间的平均速度的大小分别为()7．如图1－3－2是一辆汽车做直线运动的x－t图象，对相应的线段所表示的运动，下列说法正确的是()A．AB段表示车静止B．BC段发生的位移大于CD段发生的位移C．CD段运动方向和BC段运动方向相反D．CD段运动速度大于BC段运动速度8．飞机起飞离地时的速度为150 m/s，这是指________速度；火车从上海到南京运行速度为70 km/h，这里指________速度；瞬时速度为2 m/s就是指物体在接下来的1 s内可走过2 m，此话对不对？答案瞬时平均不对，在接下来的1 s内，只有物体做匀速直线运动，走过的路程才是2 m.解析运动物体经过某一时刻(或某一位置)的速度，对应的是瞬时速度．平均速度对应的是一段时间．飞机起飞离地时对应的是一个时刻，所以飞机起飞离地时的速度150 m/s，这是指瞬时速度；火车从上海到南京运行速度为70 km/h，对应的是一段时间，所以火车从上海到南京运行速度70 km/h ，这是指平均速度；瞬时速度为2 m/s 就是指物体(在接下来的1 s 内可走过2 m 这句话不对，在接下来的1 s 内，如果物体)做匀速直线运动，走过的路程一定是2 m ．如果物体做的不是匀速直线运动，路程可能大于或者小于2 m.9．一辆汽车以20 m/s 的速度沿平直的公路从甲地开往乙地，又以30 m/s 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：2030252V +==，请问上述解法正确吗？为什么？应该如何解？答案 见解析 解析24 m/s10．相距12 km 的公路两端，甲、乙两人同时出发相向而行，甲的速度是5 km/h ，乙的速度是3 km/h ，有一小狗以6 km/h 的速率，在甲、乙出发的同时，从甲处跑向乙，在途中与乙相遇，即返回跑向甲，遇到甲后，又转向乙，如此在甲、乙之间往返跑动，直到甲、乙相遇，求在此过程中，小狗跑过的路程和位移．答案 路程为9 km ，位移是7.5 km.解析 设甲、乙两人从开始出发到相遇的时间为t ，则t ＝v 甲＋v 乙x ＝812h ＝1.5 h ．小狗在这段时间内跑过的路程x 路＝v 狗t ＝9 km ；由狗和甲同时同地出发可知小狗的位移与甲的位移相同，故x 狗＝x 甲＝v 甲t ＝7.5 km.1.BCD2.AD3.BD4.C5.CD6.B7.ACD8. 瞬时 平均 不对，在接下来的1 s 内，只有物体做匀速直线运动，走过的路程才是2 m..9.24 10. 路程为9 km ，位移是7.5 km.3.瞬时速率:瞬时速度的大小，简称速率，标量，只有大小，没有方向，反映物体运动的快慢。
运动快慢与方向的描述——速度
2.速度的概念和定义
3.平均速度与瞬时速度的概念
4.平均速度与瞬时速度的对比分析以及平均速率、瞬
时速率与前两者的区别
实验误差的理解与处理
误差
偶然误差
偶然误差可以消除或者减小，比如
多测几组数据求平均值
系统误差
始终偏大，始终偏小，不能减小
用打点计时器测量小车的速度
实验视频
段纸带记录的时间Δt＝________.
E．打开电源开关，再用手水平地拉动纸带，纸带上打
下一系列小点．
F．利用公式v＝△x/△t计算纸带运动的平均速度．
实验步骤的合理顺序是________．
BAEDCF
先固定 再接电路
然后接通电源，放开纸带
代入公式，计算速度
测量长度
关闭电源取下纸带
速度——时间图像（v-t图像）
D．瞬时速度，瞬时速度
例4 一辆汽车从甲地沿平直的公路以v1＝36km/h的
速度经过2h到达乙地，休息了4h后，又沿原路返回
，以v2＝54 km/h的速度运动了3 h越过甲地到达丙地
．求全程的平均速度和平均速率．
v1＝36 km/h，2h
丙地
v2＝54 km/h，3h
甲地
乙地
课堂小结
位置变化快慢的描述——速度
12 km/h
D. 返回地面的太空舱以8 m/s的速度落入太平洋中
例3 几年前“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 )
A．平均速度，瞬时速度
C．平均速度，平均速度
2019_2020学年高中物理课时分层作业3运动快慢与方向的描述__速度含解析教科版必修72
课时分层作业(三) 运动快慢与方向的描述——速度(时间：40分钟分值：100分)[合格基础练]一、选择题(本题共5小题，每小题6分)1．下列速度中，指平均速度的是( )A．汽车通过长江大桥全程的速度B．子弹射出枪口时的速度C．雨滴落地时的速度D．运动员冲过终点时的速度A[平均速度是指物体在某段距离或某段时间内通过的位移与所用时间的比值．而瞬时速度是物体在某一时刻或某一位置时的速度．平均速度对应段(包括时间段和位移段)，瞬时速度对应点(包括时间点和位置点)．汽车通过长江大桥在时间上是段，故其速度为平均速度，故A正确．子弹射出枪口中的枪口是一个点，故该速度是瞬时速度，故B错误．雨滴落到地面，地面是一个位置，对应一个点，故该速度是瞬时速度，故C错误．运动员冲过终点，终点是一个点，故该速度是瞬时速度，故D错误．]2．(多选)北京成为“世界飞人”博尔特的福地，2015年世锦赛上又分别以9秒79和19秒55的成绩夺得男子100 m和200 m的冠军．下列说法正确的是 ( ) A．博尔特在百米比赛中的平均速度是10.21 m/sB．博尔特在百米比赛中的平均速率是10.21 m/sC．博尔特在200米比赛中的平均速度是10.23 m/sD．博尔特在200米比赛中的平均速率是10.23 m/sABD[100 m比赛中，位移大小和路程都等于100 m，平均速度大小和平均速率相等，即v1＝1009.79m/s≈10.21 m/s，故A、B对；在200 m比赛中，路程是200 m，位移小于200 m，故平均速率v2＝20019.55m/s≈10.23 m/s，且大于平均速度的大小，故C错，D对．] 3．(多选)下列关于瞬时速度和平均速度的说法中正确的是( )A．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B．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C．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D．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AC[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A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B 错误；匀速直线运动中速度不变，平均速度与瞬时速度相等，故C 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D 错误．]4．如图所示，两个人以相同大小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( )A ．瞬时速度B ．位移C ．路程D ．平均速度A [两个人所走的路径不同，所以瞬时速度方向可能不相同，A 正确．由于两人速度大小相同，故相同时间内走过的路程相同，两人相遇在与A 对称的位置，故位移大小等于直径，且方向相同，故平均速度也相等，B 、C 、D 错误．]5．小蒙骑自行车由静止沿直线运动，他在第1 s 内、第2 s 内、第3 s 内、第4 s 内通过的位移分别为1 m 、2 m 、3 m 、4 m ，则 ( )A ．他4 s 末的瞬时速度为4 m/sB ．他第2 s 内的平均速度为1.5 m/sC ．他4 s 内的平均速度为2.5 m/sD ．他1 s 末的速度为1 m/sC [自行车速度是逐渐增大的，无法确定它的瞬时速度，只能求出平均速度，第2 s 内平均速度为21 m/s ＝2 m/s ；4 s 内的平均速度v ＝1＋2＋3＋44m/s ＝2.5 m/s.选项C 正确．]二、非选择题(本题共2小题，共20分)6．(10分)如图所示是一个物体运动的v t 图像，从以下三个方面说明它的速度是怎样变化的．(1)物体是从静止开始运动还是具有一定的初速度？(2)运动的方向是否变化？(3)速度的大小是否变化？怎样变化？[解析] (1)由图像可知，在t ＝0时刻v ≠0，所以物体具有一定的初速度．(2)在0～t 3这段时间内，速度为正值，说明物体沿正方向运动，t 3时刻以后，速度为负值，说明物体沿与正方向相反的方向运动，所以物体运动的方向发生了变化．(3)速度的大小发生变化，在0～t 1时间内速度逐渐增大，t 1～t 2时间内速度大小不变，t 2～t 3时间内速度逐渐减小，t 3时刻速度为零，在t 3时刻以后，速度反向增大．[答案] (1)具有初速度 (2)方向变化 (3)见解析7．(10分)如图所示，一辆汽车在从上海到南京的高速公路上行驶．汽车上的速度计指针在图中左图所示位置附近左右摆动，请你根据生活经验和图中提供的信息，回答下列问题：(1)图中A 、B 两处相距多远？其值是指A 、B 两处的路程还是位移大小？(2)图中速度计指针所指的速度表示汽车的平均速度还是瞬时速度？其值为多大？(3)假设汽车在A 、B 间按速度计指针所指的速度做匀速运动，汽车从A 处行驶到B 处，需要多长时间？[解析] (1)A 、B 两地距离s ＝120 km －40 km ＝80 km.因为根据实际情况在高速公路上任意相距80 km 的两地间的道路不可能是直线，所以其值是指A 、B 两地间的路程．(2)图中速度计指针所指的速度表示汽车的瞬时速度(汽车上常见的速度计都是直接表示车辆在某一时刻或某一位置时的瞬时速度)，其值为100 km/h.(3)因为汽车在A 、B 间做匀速运动，根据v ＝s t得t ＝s v ＝80 km 100 km/h＝0.8 h 即汽车从A 处行驶到B 处需要0.8 h.[答案] (1)80 km 路程 (2)瞬时速度 100 km/h (3)0.8 h[等级过关练]一、选择题(本题共4小题，每小题6分)1．(多选)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，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B ．B 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AB [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 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．]2．如图所示，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 、4 s ．下列说法不正确的是( )A ．物体在AB 段的平均速度为1 m/sB ．物体在ABC 段的平均速度为52m/s C ．AB 段的平均速度比ABC 段的平均速度更能反映物体处于A 点时的瞬时速度D ．物体在B 点的速度等于AC 段的平均速度D [物体在AB 段的位移为1 m ，因此由公式v ＝x t，得v ＝1 m/s ，故A 正确；物体在ABC 段的位移大小为：x ＝12＋22 m ＝ 5 m ，所以v ＝x t ＝52m/s ，故B 正确；根据公式v ＝x t可知，当物体位移无限小，时间无限短时，物体的平均速度可以代替某点的瞬时速度，位移越小，平均速度越能代表某点的瞬时速度，故C 正确；物体做曲线运动，物体在B 点的速度不等于AC 段的平均速度，故D 错误．]3．某人爬山，从山脚爬上山顶，然后又沿原路返回到山脚，上山的平均速度为v 1，下山的平均速度为v 2，则往返的平均速度的大小和平均速率分别是 ( )A.v 1＋v 22，v 1＋v 22 B.v 1－v 22，v 1－v 22C ．0，v 1－v 2v 1＋v 2D ．0，2v 1v 2v 1＋v 2 D [平均速度是位移与时间的比值，由于此人爬山往返一次，位移x ＝0，平均速度v ＝x t ＝0t＝0；平均速率是路程与时间的比值，由于此人往返一次，路程为x 1＋x 2，又因x 1＝x 2，则平均速率v ′＝x 1＋x 2t 1＋t 2＝x 1＋x 2x 1v 1＋x 2v 2＝2v 1v 2v 1＋v 2，所以D 项正确．]4．(多选)如图所示是甲、乙两物体运动的速度—时间图像，下列说法正确的是 ( )A ．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 mBD [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x 1＝v 1t 1＝5 m ，在第2 s 内的位移为x 2＝0，在第3 s 内的位移为x 3＝v 3t 3＝－5 m ，所以乙在最初3 s 内的位移为x ＝x 1＋x 2＋x 3＝0，故C 错误；乙在最初3 s 内的路程为s ＝|x 1|＋|x 2|＋|x 3|＝10 m ，故D 正确．]二、非选择题(本题共2小题，共26分)5．(12分)一架飞机水平匀速地在某同学头顶上方飞过，当他听到飞机的发动机声从头顶正上方传来时，发现飞机在他前上方约与地面成60°角的方向上，据此可估算出此飞机的速度约为声速的多少倍？[解析] 由题意知声波是在该同学正上方发出的，在该声波由上到下传播的过程中，飞机沿水平直线匀速飞行，画出运动示意图如图所示．设飞机离地高度为h ，则有h ＝v 声Δt在Δt 时间内，飞机的水平位移Δx ＝v 飞 Δt由几何知识得Δx h＝cot 60° 解得v 飞＝v 声 cot 60°＝33v 声≈0.58v 声 即飞机的速度约为声速的0.58倍．[答案] 0.58倍6．(14分)某物体沿一直线运动，若前一半时间内的平均速度为v 1，后一半时间内的平均速度为v 2，求：(1)全程的平均速度；(2)若前一半位移的平均速度为v 1，后一半位移的平均速度为v 2，则全程的平均速度又是多少？[解析] (1)设全程所用时间为Δt ，则前一半时间和后一半时间的位移分别是v 1Δt2和v 2Δt 2，由平均速度的定义得全程的平均速度v ＝v 1Δt 2＋v 2Δt 2Δt ＝12(v 1＋v 2)． (2)设全程的位移为Δx ，则前一半位移和后一半位移所用时间分别是Δt 1＝Δx 2v 1＝Δx 2v1，。
第三节 运动快慢与方向的描述-速度
问题1、位置的变化△ x （即位移） △ x ＝x2-x1=3-（-2）=5m 时间的变化△ t（即一段时间） △ t = t2- t1= 7-3=4s
v x - x1 x 5m 2 1.25m / s t t 2 - t1 4s
问题2、位置的变化△ x （即位移）
△ x ＝x2-x1= -2=-5m 时间的变化△ t（即一段时间） △ t = t2- t1= 7-3=4s
S4 S5 2.88 3.39 4 cm / s 31.35cm / s 2T 2 0.1
S5 S6 3.39 3.87 5 cm / s 36.30cm / s 2T 2 0.1
V ( cm/s)
40
30
20
10
t (s)
练习1、 下列对各种速率和速度的说法中，正 确的是（ BCD ） A．平均速率就是平均速度 B．瞬时速率是指瞬时速度的大小 C．匀速直线运动中任何一段时间内的平均速 度都相等 D．匀速直线运动中任意一段时间内的平均速 度都等于其任一时刻的瞬时速度
速度—时间图象（v—t图象）
cm
1.40 1.90
1
2.38
2.88
3.39
3.87
S1 S 2 1.40 1.90 cm / s 16.50cm / s 2T 2 0.1 S2 S3 1.90 2.38 2 cm / s 21.40cm / s 2T 2 0.1
2.88
3.39
3.87
S1 S 2 1.40 1.90 cm / s 16.50cm / s 2T 2 0.1 S2 S3 1.90 2.38 2 cm / s 21.40cm / s 2T 2 0.1
1.3运动快慢与方向的描述-速度
新知导入
生活和科学研究中经 常需要知道物体运动的快 慢和方向，不同的运动， 快慢程度并不相同。
比较物体运动的快慢，你还记得初中有哪些方法吗？ 初中所学的速度与高中所学的速度完全相同吗？
新知讲解
一、速度 1、比较物体运动快慢的方法 （1）相同时间比较位移
相同时间内，位移越大，物体运动越快。
试计算他110米栏速度翔教练要研究他每次跨栏的快慢， 这个速度精确吗？不够怎么办？
新知讲解
二、平均速度
1、 平均速度 （1）定义：物体在时间Δt内运动的平均快慢程度（物体 运动的位移与发生这个位移所用的时间的比值），叫作 平均速度。 （2）定义式： v ＝—Δx—
提示：计算他们平均每秒钟位移的大小。单位时 间内位移大的运动得快。
用速度来描述物体位置变化的快慢
2、速度 （1）定义：物理学中用位移与发生这段位移所用 时间之比表示物体运动的快慢。
（2）定义式
v ＝—ΔΔx—t
v表示速度；Δx表示物体在Δt 内的位移。
（3）单位：米每秒（m/s）、千米每时（km/h）、 厘米每秒（cm/s）等。
速度： v Δx x2 x1 Δt t2 t1
（4）物理意义：描述物体位置变化的物理量
（5）速度是矢量，它既有大小，又有方向。
v的方向是由对应Δt时间内位移Δx的方向决定，正号 表示与规定的正方向相同，负号表示与规定的正方向相反 。
二、平均速度
在物理学上，我们用单位时间内通过的位移来比 较——速度。
矢量性：方向是物体运动的方向
平均速度v
意义： 描述物体某段时间内运动的 平均快慢
大小：
Δt （3）物理意义 粗略地描述了物体运动快慢程度和方向；平均速度 大，物体运动快，反之慢。
高中物理：运动快慢与方向的描述—速度教案
高中物理：运动快慢与方向的描述—速度教案【教学目标】一、知识与技能1．理解物体运动的速度．知道速度的意义、公式、符号、单位、矢量性．2．理解平均速度的意义，会用公式计算物体运动的平均速度，认识各种仪表中的速度．3．理解瞬时速度的意义．4．能区别质点的平均速度和瞬时速度等概念．5．知道速度和速率以及它们的区别．二、过程与方法1．通过描述方法的探索，体会如何描述一个有特点的物理量，体会科学的方法，体验用比值定义物理量的方法．2．同时通过实际体验感知速度的意义和应用．3．让学生在活动中加深对平均速度的理解．通过生活中的实例说明平均速度的局限性．4．让学生在相互交流中逐渐领会瞬时速度与平均速度的关系，同时初步领略极限的思想并初步领会数学与物理相结合的方法，进而直接给出瞬时速度的定义．5．会通过仪表读数，判断不同速度或变速度．三、情感态度与价值观1．通过介绍或学习各种工具的速度，去感知科学的价值和应用．2．了解从平均速度求瞬时速度的思想方法，体会数学与物理间的关系．3．培养学生认识事物的规律：由简单到复杂．培养学生抽象思维能力．4．培养对科学的兴趣，坚定学习思考探索的信念．【教学重点、难点】教学重点速度、瞬时速度、平均速度三个概念，及三个概念之间的联系．教学难点对瞬时速度的理解．【教学方法和手段】教学方法探究、讲授、讨论、练习教学手段教具准备：多媒体课件【教学过程】复习巩固：1. 什么是矢量？什么是标量？2.什么是位移？表达式是怎样的？3.怎么确定位移的方向？位移的正负表示什么意义？答案：1 ，矢量是指既有大小，又有方向的物理量；只有大小没有方向的物理量称为标量2，物体在一段时间内位置的变化称为位移；表达式△ｘ=x2 - x13 ，位移的方向：由初位置指向末位置；位移为正表示与规定的正方向相同，为负表示与规定的正方向相反新课导入一，速度师：上节课学习了位移这一描述位置变化的物理量，那对于位置变化的快慢我们该怎么描述呢？今天我们将学习这一物理量，那就是速度师：那么，如何来描述物体运动的快慢?看多媒体上面的图表。
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运动快慢与方向的描述——速度
知识内容
一、运动快慢的描述：
不同的运动，快慢程度并不同，比较物体运动的快慢，可用两种方法：一是在位移相同的条件下，比较所用时间长短；另一种是在时间相等的条件下，比较发生的位移。
物理学中用速度来描述物体运动的快慢程度。
（一）速度
速度为反映物体运动的快慢而引入。
速度v等于位移跟发生这段位移所用时间t的
比，即。
单位：在国际单位制中是：米/秒。
读作“米每秒”，符号是m/s（或m·s－1）。
常用单位还有千米/小时（km/h）、厘米/秒（cm/s）
速度是矢量，速度的方向跟物体的运动方向相同。
（二）平均速度和瞬时速度
（1）平均速度：反映做变速直线运动的物体在某段时间内运动的快慢，它是对变速直线运动的粗略描述。
在变速直线运动中，运动物体的位移和所用时间的比值叫作这段时间（或这段位移内）的平均速度
对于变速直线运动，不同时间内（或不同位移上）的平均速度的值可能不一样。
平均速度是矢量。
方向与这段时间内发生的位移方向相同。
（2）瞬时速度：反映物体在某一时刻（或经某一位置）时运动的快慢，它能对变速运动做精确描述。
对瞬时速度的理解：瞬时速度是在运动时间时的平均速度，即平均速度
在时的极限就是某一时刻（或某一位置）的瞬时速度。
瞬时速度是矢量。
方向是轨迹上物体所在点的切线方向（与轨迹在该点的延伸方向一致）
二、用打点计时器测量速度：
（一）打点计时器原理：
电磁打点计时器是一种使用交流电的计时仪器.工作电压为4—6V.当电源频率为50Hz
时, 打点计时器每隔0.02s打一个点.通电前把纸带穿过限位孔并压在复写纸的下面.通电时,线圈产生的交变磁场使振动片磁化,振动片的一端位于永久磁铁的磁场中,由于振动片的磁极随着电流方向的改变而不断变化,在永久磁铁的作用下,振动片将上下振动.其振动周期与线圈中交流电的周期一致,即为0.02s.如果纸带运动，振动片一端的振针就会在纸带上打出一系列的点。
电火花打点计时器可以代替电磁打点计时器使用.与电磁打点计时器不同的是:电火花打点计时器的工作电压是220V的交流电.使用时将电源插头直接插在交流220V插座内就可以了.电火花打点计时器用墨粉和电火花打点.墨粉盘夹在两条纸带之间,当按下脉冲输出开关时会产生高温电火花,高温电火花可以使墨粉汽化在纸带上.当输入交流电的频率是50Hz 时,电火花打点计时器也每隔0.02s打一个点。
（二）用打点计时器测速度：
根据瞬时速度的定义，当很小时，要计算E点的瞬时速度可以用D---E的平均速度来替代,也可以用E—F的平均速度来替代,还可以用D—F的平均速度来替代.这三种方法中D—F包含E点且比较靠近E点,所以用D—F的平均速度来替代E点的瞬时速度是最精确的。
（三）位置时间图像、速度时间图像：
根据纸带上的打下的点，在确定好起点后，就可以知道小车运动到任何一个点时的时间
小车运动的位置时间数据
序号012345678910
t/s 0.00 0.020.040.060.080.10.120.140.160.180.20 x/cm 0.00 1.08 2.2 3.41 4.72 6.147.569.1910.8312.5214.36建立坐标系、描点之后、得到小车运动的位置时间图像如下：
通过图像可以得到任何时刻小车的位置。
还可以粗略计算小车在某个时刻的瞬时速度。
典型例题
例1、一物体沿直线运动，先以3m/s的速度运动60m，又以2m/s的速度继续
向前运动60m，物体在整个运动过程中平均速度是多少？
【解析】根据平均速度的定义公式，为总位移，t为总时间，等于前一段位移与后一段位移所用时间之和。
全过程的位移=120m
物体在前一段位移用的时间为
后段位移用的时间为
整个过程的用的总时间为t=t1+t2=50s
整个过程的平均速度m/s=2.4m/s
例2、一架飞机水平匀速地在某同学头顶上飞过，当他听到飞机的发动机声从头顶正上方传来时，发现飞机在他前上方约与地面成60°角的方向上，据此可估算出飞机的速度约为声速的多少倍？
【解析】声音从正上方传到人耳时飞机飞到人上前方60°，则有
例3、一位同学根据车轮通过两段钢轨交接处发出的响声来估测火车的速度，他从车轮的某一次响声开始计时，并同时数“1”，当他数到“21”时，停止计时，表上显示的时间为15s，已知每根钢轨的长度为12.5m，根据这些数据，你能估算出火车的速度吗？
【解析】问题关键点在于数到21时其实只走过了20段根钢轨，了解这个后计算就很简单了
例4、汽车从制动到停止下来共用了5s。
这段时间内，汽车每1s前进的距离分别是9m，7m，5m，3m，1m。
(1)求汽车前1s，前2s，前3s，前4s和全程的平均速度。
这五个平均速度中哪一个最接近汽车关闭油门时的瞬时速度？它比这个瞬时速度略大些还是略小些?
(2)汽车运动的中最后1s的平均速度是多少？汽车的末速度是多少？
解：(1) 由平均速度公式，可得汽车前1s、前2s、前3s、前4s和全程的平均速度分别为：
m/s=9m/s；m/s=8m/s；m/s=7m/s；
m/s=6m/s；m/s=5m/s。
最接近汽车关闭油门时的瞬时速度，它小于关闭油门时的瞬时速度。
（2）汽车运动的最后1s的平均速度m/s=1m/s，小车最终停止，末速度为0。