河北省南宫一中高中物理1.3运动快慢的描述_速度导学案+练习新人教版必修1.doc

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1、课时1.3运动快慢的描述速度 【学习目标】1.理解速度的概念,领会其矢量性,知道速度的方向即物体运动的方向。2.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。3.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。4.知道速度和速率的区别与联系。【知识导学】1.坐标与坐标的变化量物体沿直线运动,以这条直线为x坐标轴,这样,物体的位置就可以用坐标轴上的点来表示,物体的位移就可以通过坐标的变化量x=x2-x1来表示,x的大小表示位移的大小,x的正负表示位移的方向。2.速度物体的位移跟发生这段位移所用时间的比值叫速度,其定义式为v=。在国际单位制中,速度

2、的单位是m/s。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运动方向。3.平均速度和瞬时速度(1)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。平均速度只能粗略地描述运动的快慢。平均速度是矢量,其方向与一段时间内发生的位移方向相同。(2)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,它能精确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,只表示物体运动的快慢,不表示物体运动的方向。基础学习交流：1.怎样计算坐标的变化量？2.观察教材中的图1.3-1（

3、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。3.怎样理解比值定义法？4.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1: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2 m处,第1 s末到达该标记点西3 m处,第2 s末又处在该标记点西1 m处。(1)小汽车在第1 s内和第2 s内的位移的大小和方向如何?(2)“坐标”与“坐标的变化量”有什么不同?主题2: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(m)经过时间(s)末位置(m) A.摩托车沿平直道路行

4、驶05100 B.小轿车沿平直道路行驶08240C.火车沿平直轨道行驶500301250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3:平均速度和瞬时速度牙买加田径运动员博尔特以9.56 s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。(1)在每个10 m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x/m0102030405060708090100时间t/s01.782.763.684.515.316.167.007.838.709.56通过每10 m的时间t/s1.780.980.920.830.800.850.840.830

5、.870.86(2)根据表格中的数据,可以计算博尔特在前10 m内的平均速度,如果还可以求出他在前9 m内的平均速度,前8 m内的平均速度前2 m内的平均速度,最初1 m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4: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：1.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x=x2-x12.速度是反映质点运动快慢和方向的物理量。3.

6、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】1.下面几个速度中属于瞬时速度的是()。A.汽车从甲站行驶到乙站的速度是60 km/hB.子弹出枪口的速度是620 m/sC.小球第5 s末的速度是6 m/s D.汽车通过某一站牌时的速度是72 km/h2.某短跑运动员在100 m竞赛中,测得7 s末的速度是9 m/s,10 s 末到达终点的速度是10.2 m/s,则该运动员在全程的平均速度为()。A.9 m/sB.9.6 m/sC.10 m/sD.10.2 m/s3.关于匀速直线运动,下列说法中正确的是()。A.瞬时速度不变的运动,一定是匀

7、速直线运动B.速率不变的运动,一定是匀速直线运动C.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D.瞬时速度的方向始终不变的运动,一定是匀速直线运动4.下列说法正确的是()。A.瞬时速度可以看成时间趋于无穷小时的平均速度B.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C.物体做变速直线运动,平均速度的大小就是平均速率D.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1.一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

8、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。拓展二、平面坐标上的运动2.某人从A点出发,先以2 m/s的速度向东走了40 s,到达B点,接着以3 m/s的速度向北又走了20 s,到达C点,求此人在这60 s内的平均速率和平均速度的大小。【反思总结】课时1.3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1下列关于速度的说法正确的是()A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B平均速度就是速度的平均值，它只有大小没有方向，是标量C汽车以速度v1经过某一路标，子弹以速度v2从枪口射出，v1和v2均指平均速度D运动物体经过某一时刻(或某一

9、位置)的速度，叫瞬时速度，它是矢量2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3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？( )A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249 km/h千米，近几年尚无人

10、超越B经提速后列车的速度达到150 km/hC由于堵车，在隧道内的车速仅为1.2 m/sD返回地面的“神舟七号”飞船以4 m/s的速度落地E子弹以800 m/s的速度撞击在墙上知识点二平均速度的计算4物体沿一条直线运动，下列说法正确的是()A物体在某一时刻的速度是3 m/s，则物体在1 s内一定运动了3 mB物体在某1 s内的平均速度是3 m/s，则物体在这1 s内的位移一定是3 mC物体在某一段时间内的平均速度是3 m/s，则物体在1 s内的位移一定是3 mD物体在发生某一段位移过程中的平均速度是3 m/s，则物体在发生这段位移一半时的速度一定也是3 m/s5某同学在百米比赛中，以6 m/s

11、的速度迅速从起点冲出，到50 m处的速度是8.2 m/s，在他跑的全程的中间时刻即t16.25 s时的速度为8.3 m/s，最后以8.4 m/s的速度冲过终点，他在百米比赛中平均速度的大小为_ m/s.知识点三速度和速率6对于各种速度和速率，下列说法中正确的是()A速率是瞬时速度的大小 B平均速率是平均速度的大小C速度是矢量，平均速度是标量 D平均速度的方向就是物体运动的方向7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2 m/s，乙质点的速度为4 m/s，则可知()A乙质点的速率大于甲质点的速率B因为24，所以甲质点的速度大于乙质点的速度C这里的正、负号的物理意义是表示质点运

12、动的方向D若甲、乙两质点同时由同一地点出发，则10 s后甲、乙两质点相距60 m【方法技巧练】一、平均速度大小的计算方法8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v1，下山的平均速度为v2，则往返的平均速度的大小和平均速率是()A.， B.， C0， D0，9一辆汽车沿笔直的公路行驶，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少？二、应用位移时间关系图象分析物体的运动10.如图2所示为甲、乙两质点在同一直线上运动的xt图象，以甲的出发点为原点，出发时

13、间即为计时的起点，则下列说法中不正确的是()A甲、乙同时出发B甲开始运动时，乙在甲的前面x0处C甲、乙运动方向不同D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211.如图3所示是一辆汽车做直线运动的xt图象，对相应的线段所表示的运动，下列说法正确的是()AAB段表示静止BBC段发生的位移大于CD段发生的位移CCD段运动方向和BC段运动方向相反DCD段运动速度大小大于BC段运动速度大小 图31关于速度的说法，下列各项中正确的是()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速度描述物体的位置变化快慢，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

14、速度的大小就是速率，速度是矢量，速率是标量2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3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/h C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

15、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 mC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 m6.三个质点A、B、C同时从N点出发，同时到达M点，三质点的运动轨迹如图4所示，下列说法正确的是()A三个质点从N到M的平均速度相同BB质点

16、从N到M的平均速度方向与任意时刻瞬时速度方向相同C到达M点的瞬间速率一定是A的大D三个质点从N到M的平均速率相同 图47在08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100 m决赛和男子200 m决赛中分别以9.69 s和19.30 s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()A200 m决赛中的位移是100 m决赛的两倍 B200 m决赛中的平均速度约为10.36 m/sC100 m决赛中的平均速度约为10.32 m/s D100 m决赛中的最大速度约为20.64 m/s8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

17、6所示，则小球运动的平均速度是()图6A0.25 m/s B0.2 m/s C0.17 m/s D无法确定9.如图7所示为甲、乙两物体的位移时间图象，则()A甲、乙两物体都做匀速直线运动B若甲、乙两物体在同一直线上运动，则一定会相遇Ct1时刻甲、乙相遇Dt2时刻甲、乙相遇 图710.某同学星期天上午9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1时结束拜访开始原路返回，下午2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8所示，则在这三段运动过程中，他骑车的速度分别为v1_，v2_，v3_. 图811世博会参观者预计有7 000万人次，交通网络的建设成为关键目前上海

18、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9所示它的时速可达432 km/h，能在7 min内行驶31 km的全程则该车的平均速率约为多少？图912.如图10所示，一修路工在长x100 m的隧道中，突然发现一列火车出现在距右隧道口200 m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1013一辆汽车以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

19、的大小有一位同学是这样解的： m/s25 m/s，请问上述解法正确吗？为什么？应该如何解？课时1.3运动快慢的描述速度知识导学大小方向比值m/s运动方向粗略位移精确快慢方向三“点”探究主题1:(1)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x轴正方向。小车在第1 s内的位移为5 m,方向向西;第2 s内的位移为-2 m,方向向东。如图所示。(2)坐标用来表示位置,坐标的变化量表示位移。主题2: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3:(1)每个10 m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,

20、当提及平均速度时,必须要指明是哪段时间内的平均速度。(2)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1 m内的平均速度最接近起跑时的速度。主题4:平均速度v=,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1.BCD2.C3.A4.A拓展提升1.汽车在最初2 s内的平均速度为12.5 m/s这4 s内

21、的平均速度为15 m/s【解析】最初2 s内的时间为2 s,位移为(5+20) m=25 m;前4 s的时间为4 s,位移为(5+20+20+15) m=60 m根据平均速度的定义式=得:最初2 s内的平均速度= m/s=12.5 m/s4 s内的平均速度= m/s=15 m/s。2. m/s m/s【解析】以A点为原点建立直角坐标,则x1=AB=v1t1=240 m=80 mx2=BC=v2t2=320 m=60 m60 s内的路程为:s=x1+x2=80 m+60 m=140 m60 s内的位移为:x= m=100 m平均速率为= m/s= m/s平均速度为= m/s= m/s。课时1.3

22、运动快慢的描述速度1AD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A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B不对；C中v1、v2对应某一位置，为瞬时速度，故C不对；D为瞬时速度的定义，正确2AC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(包括大小、方向)，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

23、等于某时刻的瞬时速度，故D错误点评(1)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(2)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3BCADE4B58解析本题中隐含条件是“百米比赛”，所以x100 m“全程的中间时刻t16.25 s”，所以全程时间t26.25 s12.5 s因此平均速度v m/s8 m/s.点评(1)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；(2)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

24、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6A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7ACD8.D912.5 m/s15 m/s解析前2 s时间为2 s，位移为(520) m，前4 s时间为4 s，位移为(5202015) m.根据平均速度的定义式得v1 m/s12.5 m/s，v2 m/s15 m/s.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10C在xt图象中，图象开始时的横坐标表示初始时刻，纵坐标

25、表示初始位置，甲、乙从计时开始同时出发，A对；甲出发时在原点，乙出发时在距原点的正方向x0处，B对；斜率表示速度，乙沿正方向做匀速直线运动，甲在0t1和t2t3沿正方向分别做匀速直线运动，但t1t2斜率为零，即在途中停止了一会儿，D对，只有C不正确11ACD分析题图可知：AB段表示汽车静止；BC段表示汽车向正方向做匀速直线运动，发生的位移为8 m，vBC m/s4 m/s；CD段表示汽车反方向做匀速直线运动，发生的位移为12 m，vCD m/s6 m/s，负号表示运动方向与正方向相反方法总结在xt图象中，图线反映了质点的位移随时间的变化规律在t轴上方的位移为正，表示位移方向与规定的正方向相同；

26、t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1AD2BCD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A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B、C、D正确3BD平均速度对应的是一段时间赛车飞跃某栏杆时的速度为80 m/s，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36 km/h的速度行驶时为慢车，快车的速度可达100 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2 00

27、0 m/s，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1.5 m/s，对应的是一段时间，因此是平均速度4C5.CD6.AB7.C8C小球从A到D的位移5 cm，时间t3 s，所以 m/s0.17 m/s.9ABC从图象可以看出甲、乙都做匀速直线运动，而运动方向相反，若两者在同一直线上运动，两者一定会相遇，在t1时刻，甲、乙离开参考点的位移(矢量)相同，即两者在同一位置上，所以两者相遇，应选A、B、C.1015 km/h15 km/h30 km/h.解析由xt图象知第一阶段的速度v115 km/h第二阶段的速度v2v115 km/h第三阶段的速度v3 km/h30 km/h.1173.8 m/s解析平均速率v m/s73.8 m/s1240 m0.2解析设这个位置离隧道右出口的距离为s，火车速度设为v，他奔跑的最小速度设为nv当他向左跑时，根据时间相等列出的方程为：当他向右跑时，根据时间相等列出的方程为：联立解得：s40 m，n0.213见解析解析从平均速度的定义出发进行分析，上述解法是错误的，因为它违反了平均速度的定义，计算的不是平均速度(物体的位移与发生这段位移所用时间的比值)，而是速度的平均值正确的解法应该是：设甲乙两地间、乙丙两地间的距离均为x，则有：24 m/s13