2024_2025学年高中物理第一章运动的描述3运动快慢的描述__速度学案新人教版必修1.docVIP

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运动快慢的描述——速度

一、坐标与坐标的改变量

小物块位置坐标的改变量和时间的改变量有正、负之分吗？如有，正、负代表什么？

提示：位置坐标的改变量有正负之分，正负代表方向。

1．坐标：物体沿直线运动，并以这条直线为x轴建立直线坐标系(选填“直线坐标系”或“平面直角坐标系”)，这样物体的位置就可以用坐标(选填“数值”或“坐标”)来表示。

2．位置坐标的改变量：

(1)物理意义：用来表示位移。

(2)大小：Δx＝x2－x1。

(3)正负号意义：表示位移方向。

二、速度

出现上述问题的主要缘由是什么？

提示：混淆了瞬时速度和平均速度的概念。

1．物理意义：表示物体运动的快慢。

2．大小：v＝eq\f(Δx,Δt)。

3．单位：米每秒(m/s)。

4．矢量性eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(大小：数值上等于单位时间内物体,位移的大小,方向：与运动方向相同))

(1)速度在数值上等于单位时间内通过的路程。(×)

(2)平均速度只能粗略地描述运动的快慢。(√)

(3)平均速度的大小通常叫作平均速率。(×)

(4)瞬时速度的大小通常叫速率。(√)

三、平均速度和瞬时速度

1．平均速度：

(1)物理意义：只能粗略描述物体运动的快慢。

(2)内涵：描述物体在一段时间内运动的平均快慢程度。

2．瞬时速度：

(1)物理意义：可以精确描述物体运动的快慢。

(2)内涵：描述物体在某一时刻运动的快慢。

3．速率——瞬时速度的大小：

下列表述正确的是②⑤。

①平均速率是平均速度的大小。

②瞬时速率是瞬时速度的大小。

③平均速度是各段运动速度的平均值。

④物体的平均速度为零时，其任一时刻的瞬时速度也肯定为零。

⑤做匀速直线运动的物体各个时刻的速度都相同。

学问点一平均速度和瞬时速度

平均速度

瞬时速度

区分

反映一段时间内物体运动的平均快慢程度

精确描述物体运动的快慢及方向

对应一段时间(过程)

对应某一时刻或某一位置

方向与位移的方向相同，与运动方向不肯定相同

方向就是物体的运动方向，不肯定与位移方向相同

共同点

描述物体运动的快慢和方向，都是矢量，单位都是m/s

联系

(1)当位移足够小或时间足够短时，可以认为瞬时速度就等于平均速度。

(2)匀速直线运动中平均速度等于瞬时速度

提示：平均速度能粗略地描述物体运动的快慢，瞬时速度能精确地描述物体运动的快慢。

如图所示，区间测速对小型车限速为120千米/小时，假如在区间测速范围内超过了120千米/小时，就会被判超速行驶。这里的120千米/小时指的是平均速度还是瞬时速度？

提示：区间测速的目的是限制汽车行驶的平均速度。所以120千米/小时指的是平均速度。

【典例】汽车和高铁是我们现在出行的重要交通工具，假设甲、乙两地直线距离是50km，从甲地到乙地乘汽车须要1h，乘高铁须要0.25h，则()

A．汽车行驶的瞬时速度肯定是50km/h

B．汽车行驶的平均速率肯定是50km/h

C．高铁运行的平均速度大小大于200km/h

D．高铁运行的平均速度大小等于200km/h

【解析】选D。由题意知位移x＝50km，考虑到马路与铁路都会有肯定的弯曲，所以路程s50km，依据平均速度的定义式得汽车的平均速度为：v1＝eq\f(x,t1)＝eq\f(50km,1h)＝50km/h。考虑到汽车的加速与减速未知，汽车行驶的瞬时速度不肯定是50km/h；路程s50km，所以汽车行驶的平均速率肯定大于50km/h，故A、B错误；高铁的平均速度大小为：v2＝eq\f(x,t2)＝eq\f(50km,0.25h)＝200km/h，故C错误，D正确。

(多选)郑州到西安的高速客运专线的运营，便利了人们出行。已知郑州到西安线路全长505km，设计时速350km，动车组列车总长200m，动车组列车运行时间约2h。依据上述信息可知()

A．由于动车组列车总长200m，动车组列车在郑州到西安正常运行时不能看成质点

B．动车组列车在郑州到西安正常运行时的平均速率约为250km/h

C．动车组列车在郑州到西安正常运行时的平均速度约为350km/h

D．由题目信息不能求出动车组列车在郑州到西安正常运行时的平均速度

【解析】选B、D。郑州到西安线路的全长远大于动车组列车长度，故可以将动车组列车看成质点，A错误；动车组列车的平均速率eq\x\to(v)＝eq\f(s,t)＝eq\f(505km,2h)＝252.5km/h≈250km/h，故B正确；由于郑州到西安路途是曲线，故位移大小小于505km，详细大小未知，故不能求出动车组列车在郑州到西安正常运行时的平均速度，选项C错误，