（人教版2019必修第一冊）高一物理同步練習(xí) 1.3 位置變化快慢的描述-速度（導(dǎo)學(xué)案） （原卷版+解析）

第3節(jié)位置變化快慢的描述—速度導(dǎo)學(xué)案【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.通過抽象概括，理解速度的含義。2.理解平均速度和瞬時(shí)速度的區(qū)別與聯(lián)系，初步體會(huì)極限法在研究物理問題中的應(yīng)用和意義。3.理解v-t圖像的含義，并會(huì)根據(jù)v-t圖像分析物體運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間的變化。4.聯(lián)系與速度有關(guān)實(shí)例，體會(huì)物理學(xué)在生產(chǎn)、生活中的用途，增強(qiáng)對物理學(xué)習(xí)的興趣。【學(xué)習(xí)重難點(diǎn)】1.理解平均速度與瞬時(shí)速度的區(qū)別和聯(lián)系。（重點(diǎn)）2.理解平均速度和平均速率的區(qū)別。（重點(diǎn)）3.理解計(jì)時(shí)點(diǎn)與計(jì)數(shù)點(diǎn)的區(qū)別以及比值定義法。（難點(diǎn)）4.瞬時(shí)速度概念的形成與瞬時(shí)速度的計(jì)算方法。（難點(diǎn)）【知識(shí)回顧】1.位移和路程：（1）路程：物體運(yùn)動(dòng)的長度；只有，其單位是長度的單位。（2）位移：是描述物體的物理量；用由指向的有向線段來表示；是既有大小又有的物理量，線段的表示位移的大小。2.位移—時(shí)間圖像（x-t圖像）：（1）物理意義：描述物體運(yùn)動(dòng)的的變化規(guī)律。（2）坐標(biāo)軸的含義：橫坐標(biāo)表示，縱坐標(biāo)表示。由圖象可知任意一段時(shí)間內(nèi)的位移或發(fā)生某段位移所用的時(shí)間?！咀灾黝A(yù)習(xí)】1.速度：物理學(xué)中用的比值稱為物體的速度，通常用字母表示，也就是描述物體的物理量，速度越大，表示物體運(yùn)動(dòng)越快，其位置變化也越快。速度是矢量，既有大小，又有方向。在國際單位制中，速度的單位是，符號(hào)是，常用單位還有千米每小時(shí)（），厘米每秒（cm/s）等。2.平均速度和瞬時(shí)速度（1）平均速度：運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的的比值，叫做這段時(shí)間內(nèi)的平均速度，平均速度只能地描述運(yùn)動(dòng)的快慢。（2）瞬時(shí)速度：運(yùn)動(dòng)物體在的速度，瞬時(shí)速度能地描述了物體運(yùn)動(dòng)的快慢及方向，是矢量。一般情況下所提到的速度都是指瞬時(shí)速度。3.測量紙帶的平均速度利用公式計(jì)算出紙帶在這段時(shí)間內(nèi)的平均速度。4.用圖像表示速度描述速度v與時(shí)間t關(guān)系的圖像，叫做速度—時(shí)間圖像或?！菊n堂探究】觀看視頻，思考與討論一下問題：(1)運(yùn)動(dòng)員在100m比賽過程中，運(yùn)動(dòng)員同時(shí)出發(fā)，他們是否同時(shí)到達(dá)終點(diǎn)？(2)他們不同時(shí)到達(dá)終點(diǎn)，說明了什么？我們應(yīng)該用哪個(gè)物理量來描述這種不同？(3)根據(jù)我們初中學(xué)習(xí)，速度的定義是什么？一、速度思考與討論：(1)運(yùn)動(dòng)員在100m比賽過程中，運(yùn)動(dòng)員同時(shí)出發(fā)，經(jīng)過長短相同的路徑，不同時(shí)到達(dá)終點(diǎn)，這段時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)員們位置變化的快慢相同嗎？運(yùn)動(dòng)的方向相同嗎？(2)有兩輛車從同一地點(diǎn)同時(shí)沿直線出發(fā)，一輛向東開，一輛向南開，路程與時(shí)間的比都是20m/s，你認(rèn)為它們的運(yùn)動(dòng)相同嗎？位置變化相同嗎？(3)有兩輛車從同一地點(diǎn)同時(shí)出發(fā)，經(jīng)過長短不同的路徑，同時(shí)到達(dá)一個(gè)終點(diǎn)，這段時(shí)間內(nèi)兩輛車位置變化的快慢相同嗎？(4)通過以上三點(diǎn)的分析，我們研究物體運(yùn)動(dòng)的快慢，很多時(shí)候要研究物體的位置隨時(shí)間變化的快慢，此時(shí)應(yīng)如何定義速度呢？一、速度1.定義：與發(fā)生這個(gè)位移所用的比值。2.公式：3.物義：描述物體（或描述物體位置變化的快慢）。4.單位：國際單位制為；其它單位：km/h或km?h-15.矢量性：速度既有，又有，是。①速度v的方向與時(shí)間Δt內(nèi)的位移Δx的方向。②正號(hào)表示與規(guī)定的正方向。③負(fù)號(hào)表示與規(guī)定的正方向。【思考與討論】(1)觀察上面三幅截圖，我們說取得冠軍的運(yùn)動(dòng)員跑的快，那么這位運(yùn)動(dòng)員在100m全程中的每個(gè)位置跑的都是最快的嗎？(2)對運(yùn)動(dòng)員的速度，我們應(yīng)該怎樣理解才更為準(zhǔn)確？二、平均速度和瞬時(shí)速度1.平均速度(1)定義：與的比值，叫做物體在這段時(shí)間（或這段位移）內(nèi)的平均速度。(2)公式：(3)物義：粗略地描述物體在某段時(shí)間內(nèi)的。(4)方向：與一致。(5)注意：計(jì)算物體的平均速度時(shí)必須指明物體是在上的平均速度?！舅伎寂c討論】(1)平均速度描述物體在一段時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的平均快慢程度及方向。那么，怎樣描述物體在某一時(shí)刻運(yùn)動(dòng)的快慢和方向呢？(2)我們是否可以用由t到t+?t一小段時(shí)間內(nèi)的平均速度來替代某時(shí)刻t的速度呢？如果可以，我們應(yīng)該如何做呢？2.瞬時(shí)速度(1)定義：運(yùn)動(dòng)物體在的速度，叫做瞬時(shí)速度。(2)當(dāng)△t，△x/△t就可以看做某時(shí)刻（或某位置）的瞬時(shí)速度。（極限思想）(3)物義：精確地描述物體運(yùn)動(dòng)的快慢。(4)方向：這一時(shí)刻物體的。(5)在中，平均速度等于瞬時(shí)速度。(6)瞬時(shí)速度的大小叫做，為一。(7)平均速度與瞬時(shí)速度的區(qū)別與聯(lián)系平均速度瞬時(shí)速度區(qū)別反映一段時(shí)間內(nèi)物體運(yùn)動(dòng)的精確描述物體對應(yīng)，是過程量對應(yīng)，是狀態(tài)量方向與，與運(yùn)動(dòng)方向不一定相同方向就是，不一定與位移方向相同共同點(diǎn)都是矢量，單位都是m/s聯(lián)系瞬時(shí)速度就是平均速度在時(shí)間時(shí)的極限值(8)在x-t圖像中認(rèn)識(shí)平均速度與瞬時(shí)速度①數(shù)學(xué)知識(shí)補(bǔ)充：在數(shù)學(xué)一次函數(shù)y＝kx+b所對應(yīng)的圖像中，用斜率表示圖線傾斜程度大小，公式中的K值即為直線的斜率。圖像中對斜率的定義：②x-t圖像的斜率意義：1）代表物體某段時(shí)間內(nèi)的；2）若斜率，速度不變，物體做。3）若物體做變速直線運(yùn)動(dòng)，x-t圖像如圖所示，過A點(diǎn)的割線AB的斜率反映是AB段內(nèi)的，顯然與5s時(shí)的瞬時(shí)速度差異。縮短了與A點(diǎn)的時(shí)間間隔割線AC，其斜率反映的平均速度5s時(shí)的瞬時(shí)速度，進(jìn)一步縮短時(shí)間間隔，趨近于，過A點(diǎn)的就準(zhǔn)確反映了5s的。3.平均速率(1)定義：與的比值。(2)公式：(3)平均速率為一。(4)平均速度和平均速率的區(qū)別與聯(lián)系項(xiàng)目平均速度平均速率定義位移與時(shí)間的比值路程與時(shí)間的比值意義粗略描述質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的快慢和方向僅表示質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)快慢標(biāo)矢性矢量標(biāo)量聯(lián)系(1)都是描述物體運(yùn)動(dòng)快慢的物理量，單位相同(2)平均速度的大小一般平均速率，僅時(shí)，兩者的大小才相等【例題1】在一次室內(nèi)田徑賽期間，有三位運(yùn)動(dòng)員A、B、C從所住地M出發(fā)到賽場N。他們選擇了三個(gè)不同的路徑同時(shí)出發(fā)，最后同時(shí)到達(dá)賽場，如圖所示，則下列說法中正確的是（）A．三個(gè)運(yùn)動(dòng)員從M點(diǎn)到N點(diǎn)的平均速度相同B．三個(gè)運(yùn)動(dòng)員到達(dá)N點(diǎn)時(shí)瞬時(shí)速度相同C．三個(gè)運(yùn)動(dòng)員從M點(diǎn)到N點(diǎn)的平均速率相同D．B運(yùn)動(dòng)員從M到N的平均速度方向與任意時(shí)刻的瞬時(shí)速度的方向相同【例題2】如圖所示為甲、乙、丙三個(gè)物體相對同一位置的位移圖像，則在時(shí)間內(nèi)，下列說法正確的是（）A．它們的平均速度相等B．甲的平均速度最大C．它們的平均速率相等D．乙和丙的平均速率相等三、測紙帶平均速度和瞬時(shí)速度1.測量平均速度根據(jù)上節(jié)課對打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的學(xué)習(xí)和對紙帶數(shù)據(jù)處理的知識(shí)，你能設(shè)計(jì)出一個(gè)測紙帶平均速度的實(shí)驗(yàn)方案嗎?(1)實(shí)驗(yàn)思路：①用手拉通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶時(shí)，紙帶運(yùn)動(dòng)確定時(shí)間內(nèi)的位移信息就被記錄下來。②測出紙帶計(jì)數(shù)點(diǎn)間的位移Δx和所用的時(shí)間Δt，就可以算出平均速度。(2)數(shù)據(jù)收集處理：位置012345x/m?x/m?t/sv/(m/s)2.測量瞬時(shí)速度根據(jù)這節(jié)課我們對瞬時(shí)速度的學(xué)習(xí)，你能設(shè)計(jì)出一個(gè)測紙帶某個(gè)點(diǎn)瞬時(shí)速度的實(shí)驗(yàn)方案嗎?(1)實(shí)驗(yàn)思路：①如果不要求很精確，用這個(gè)平均速度粗略地代表某個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度，也未嘗不可。②如果要求更為精確，可以把包含某個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)在內(nèi)的間隔取得小一些，那么時(shí)間Δt就會(huì)變短，用兩點(diǎn)間的位移Δx和時(shí)間Δt算出的平均速度代表紙帶在該計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度，就會(huì)精確一些。例如：測離E點(diǎn)較近的D、F兩點(diǎn)位移Δx，算出的平均速度越接近E點(diǎn)的瞬時(shí)速度。但D、F兩點(diǎn)間距離過小，測量誤差會(huì)增大，實(shí)際要根據(jù)需要及所用儀器的情況綜合考慮。(2)數(shù)據(jù)收集處理：位置012345x/m?x/m?t/sv/(m/s)四、速度—時(shí)間圖像根據(jù)上節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們知道可以通過x-t圖像形象直觀的描述物體運(yùn)動(dòng)過程中的不同時(shí)刻的位置關(guān)系，那么我們是否可以用圖像的辦法，把物體的每個(gè)時(shí)刻的速度也反映出來呢？1.圖像繪制(1)以時(shí)間t為橫軸，速度v為縱軸建立平面直角坐標(biāo)系；(2)根據(jù)自己算出的是手拉紙帶的v、t，數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中描點(diǎn)；(3)用一條平滑的曲線描出這些點(diǎn)，曲線所反映的情況就是速度v隨時(shí)間t變化的情況。2.速度時(shí)間圖像的物理意義：直觀地反映了的情況。3.注意：①速度時(shí)間圖像并不表示物體運(yùn)動(dòng)的，且只能描述，因?yàn)樵谒俣葧r(shí)間圖像中速度只有正、負(fù)兩個(gè)方向。②圖線在t軸上方速度方向?yàn)?，圖線在t軸下方速度方向?yàn)?。拓展學(xué)習(xí)：借助傳感器與計(jì)算機(jī)測速度課堂小結(jié)：【自我測評(píng)】1．關(guān)于瞬時(shí)速度和平均速度，以下說法錯(cuò)誤的是（）A．一般講平均速度時(shí)，必須講清楚是哪一段時(shí)間或哪一段位移內(nèi)的平均速度B．對于勻速直線運(yùn)動(dòng)，平均速度與哪一段時(shí)間或哪一段位移無關(guān)C．瞬時(shí)速度和平均速度都可以精確的描述變速運(yùn)動(dòng)D．瞬時(shí)速度是某一時(shí)刻的速度，只有瞬時(shí)速度才可以精確的描述變速運(yùn)動(dòng)2．如圖所示，汽車從制動(dòng)到停止共用了5s，這段時(shí)間內(nèi)，汽車每1s前進(jìn)的距離分別是9m、7m、5m、3m、1m。則該汽車（）A．這5s內(nèi)一定做勻減速直線運(yùn)動(dòng)B．全程的平均速度大于前4s內(nèi)的平均速度C．第1s內(nèi)的平均速度比汽車剛制動(dòng)時(shí)的瞬時(shí)速度略小D．最初2s內(nèi)的平均速度比汽車剛制動(dòng)時(shí)的瞬時(shí)速度略大3．如圖所示是三個(gè)質(zhì)點(diǎn)A、B、C的運(yùn)動(dòng)軌跡，三個(gè)質(zhì)點(diǎn)同時(shí)從N點(diǎn)出發(fā)，同時(shí)到達(dá)M點(diǎn)，下列說法正確的是（）A．三個(gè)質(zhì)點(diǎn)從N到M的平均速度相同B．到達(dá)M點(diǎn)的瞬時(shí)速度大小一定是B最大C．三個(gè)質(zhì)點(diǎn)從N到M的平均速度大小相同，方向不同D．A質(zhì)點(diǎn)從N到M的平均速度方向與任意時(shí)刻的瞬時(shí)速度方向相同4．以往公路上用單點(diǎn)測速儀測車速，個(gè)別司機(jī)由于熟知測速點(diǎn)的位置，在通過測速點(diǎn)時(shí)通過剎車以降低車速來逃避處罰，但這樣很容易造成追尾事故，所以有些地方已開始采用區(qū)間測速，下列說法正確的是（）A．區(qū)間測速測的是汽車的瞬時(shí)速率B．區(qū)間測速測的是汽車的平均速率C．圖中，限速值70km/h指的是平均速度D．圖中是指汽車在任何時(shí)候瞬時(shí)速率都不能超過圖中數(shù)值5．如圖所示，圖甲是電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的示意圖，圖乙是該打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在某次實(shí)驗(yàn)中打出的紙帶，則以下說法中正確的是（）A．將該打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在的直流電源上，它將在紙帶上每隔打一個(gè)點(diǎn)B．當(dāng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器正常工作時(shí)，紙帶上點(diǎn)跡越疏的地方表示紙帶的運(yùn)動(dòng)速度越小C．若紙帶上打出D、F兩點(diǎn)的時(shí)間間隔為，兩點(diǎn)間距離為，則可以大致表示紙帶上D、F之間任何一點(diǎn)的瞬時(shí)速度D．D、F兩點(diǎn)間距離過小測量誤差會(huì)增大，所以實(shí)際測量中D、F之間的距離越大越好6．為提高百米賽跑運(yùn)動(dòng)員的成績，教練分析了運(yùn)動(dòng)員跑百米全程的錄像帶，測得：運(yùn)動(dòng)員在前7s跑了60.20m，7s末到7.1s末跑了0.92m，跑到終點(diǎn)共用10s，則下列說法正確的是（）A．運(yùn)動(dòng)員在百米賽跑過程中的平均速度是10.00m/sB．運(yùn)動(dòng)員在前7s的平均速度是10.00m/sC．運(yùn)動(dòng)員在7s末的瞬時(shí)速度約為9.20m/sD．運(yùn)動(dòng)員沖刺的速度為10.00m/s7．如圖所示，三個(gè)質(zhì)點(diǎn)A、B、C同時(shí)從N點(diǎn)出發(fā)，分別沿圖示路徑同時(shí)到達(dá)M點(diǎn)，下列說法正確的是（）A．從N到M的過程中，B的平均速度最小B．質(zhì)點(diǎn)A，C所受合力方向一定與速度方向不在同一直線上C．從N到M的過程中，A的平均速率最大D．從N到M的過程中，三質(zhì)點(diǎn)的平均速度不相同8．某同學(xué)做“練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器”實(shí)驗(yàn)時(shí)打出的紙帶如圖所示，每兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)沒有畫出，圖中已標(biāo)出相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源頻率為50Hz。（1）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種使用___________（填“交流”或“直流”）電源的計(jì)時(shí)儀器。（2）相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為___________s。（3）從計(jì)數(shù)點(diǎn)0-6的平均速度是v=___________m/s，打第4個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)，紙帶的速度v4=___________m/s（保留三位有效數(shù)字）。9．（1）在“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，下列做法正確的是__________。A．先使紙帶運(yùn)動(dòng)，再接通電源B．先接通電源，再使紙帶運(yùn)動(dòng)C．將接好紙帶的小車停在靠近滑輪處D．將接好紙帶的小車停在遠(yuǎn)離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的地方（2）某次實(shí)驗(yàn)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電的頻率為50Hz，紙帶的記錄如圖所示，圖中O點(diǎn)為紙帶的第一個(gè)點(diǎn)，接下來的前幾個(gè)點(diǎn)模糊，因此從A點(diǎn)開始每打五個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)。在打出A、F這兩點(diǎn)的時(shí)間間隔中，紙帶運(yùn)動(dòng)的平均速度最接近的是__________。A．

B．

C．

D．（3）B點(diǎn)的瞬時(shí)速度為__________。A．

B．

C．

D．10．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是高中物理實(shí)驗(yàn)中常用的實(shí)驗(yàn)器材，請你完成下列有關(guān)問題：（1）電磁式打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的電源為_________（選填“交流”或“直流”）電源，電火花式打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的電源為_________（選填“交流”或“直流”）電源打點(diǎn)的時(shí)間間隔為；（2）接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源和讓紙帶開始運(yùn)動(dòng)，這兩個(gè)操作之間的時(shí)間順序關(guān)系是___________；A．先接通電源，后讓紙帶運(yùn)動(dòng)B．先讓紙帶運(yùn)動(dòng)，再接通電源C．讓紙帶運(yùn)動(dòng)的同時(shí)接通電源D．先讓紙帶運(yùn)動(dòng)或先接通電源都可以（3）一小車在重物牽引下拖著穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶沿平直軌道加速運(yùn)動(dòng)。下圖是打出的紙帶的一段，相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)未畫出。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率為。①小車連接在紙帶的___________（選填：左端、右端）；②圖中標(biāo)出的相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔__________s；③計(jì)算在打下B點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度為__________（速度計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）；④如果當(dāng)時(shí)電網(wǎng)中交變電流的頻率稍有增大，頻率從變成了，而做實(shí)驗(yàn)的同學(xué)并不知道，仍按照進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，那么速度的測量值與實(shí)際值相比_____________。（選填：偏大、偏小、不變）【學(xué)后反思】本節(jié)課學(xué)習(xí)中，你有哪些收獲，還有哪些問題？第3節(jié)位置變化快慢的描述—速度導(dǎo)學(xué)案【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.通過抽象概括，理解速度的含義。2.理解平均速度和瞬時(shí)速度的區(qū)別與聯(lián)系，初步體會(huì)極限法在研究物理問題中的應(yīng)用和意義。3.理解v-t圖像的含義，并會(huì)根據(jù)v-t圖像分析物體運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間的變化。4.聯(lián)系與速度有關(guān)實(shí)例，體會(huì)物理學(xué)在生產(chǎn)、生活中的用途，增強(qiáng)對物理學(xué)習(xí)的興趣。【學(xué)習(xí)重難點(diǎn)】1.理解平均速度與瞬時(shí)速度的區(qū)別和聯(lián)系。（重點(diǎn)）2.理解平均速度和平均速率的區(qū)別。（重點(diǎn)）3.理解計(jì)時(shí)點(diǎn)與計(jì)數(shù)點(diǎn)的區(qū)別以及比值定義法。（難點(diǎn)）4.瞬時(shí)速度概念的形成與瞬時(shí)速度的計(jì)算方法。（難點(diǎn)）【知識(shí)回顧】1.位移和路程：（1）路程：物體運(yùn)動(dòng)路徑的長度；只有大小，其單位是長度的單位。（2）位移：是描述物體位置變化的物理量；用由初位置指向末位置的有向線段來表示；是既有大小又有方向的物理量，線段的長度表示位移的大小。2.位移—時(shí)間圖像（x-t圖像）：（1）物理意義：描述物體運(yùn)動(dòng)的位移隨時(shí)間的變化規(guī)律。（2）坐標(biāo)軸的含義：橫坐標(biāo)表示時(shí)間，縱坐標(biāo)表示位移。由圖象可知任意一段時(shí)間內(nèi)的位移或發(fā)生某段位移所用的時(shí)間。【自主預(yù)習(xí)】1.速度：物理學(xué)中用位移與時(shí)間的比值稱為物體的速度，通常用字母v表示，也就是描述物體的物理量，速度越大，表示物體運(yùn)動(dòng)越快，其位置變化也越快。速度是矢量，既有大小，又有方向。在國際單位制中，速度的單位是米每秒，符號(hào)是m/s，常用單位還有千米每小時(shí)（km/h），厘米每秒（cm/s）等。2.平均速度和瞬時(shí)速度（1）平均速度：運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的某一段時(shí)間內(nèi)的位移和時(shí)間的比值，叫做這段時(shí)間內(nèi)的平均速度，平均速度只能粗略地描述運(yùn)動(dòng)的快慢。（2）瞬時(shí)速度：運(yùn)動(dòng)物體在某個(gè)時(shí)刻或某個(gè)位置的速度，瞬時(shí)速度能精確地描述了物體運(yùn)動(dòng)的快慢及方向，是矢量。一般情況下所提到的速度都是指瞬時(shí)速度。3.測量紙帶的平均速度利用公式v=?x/?t計(jì)算出紙帶在這段時(shí)間內(nèi)的平均速度。4.用圖像表示速度描述速度v與時(shí)間t關(guān)系的圖像，叫做速度—時(shí)間圖像或v-t圖像?！菊n堂探究】觀看視頻，思考與討論一下問題：(1)運(yùn)動(dòng)員在100m比賽過程中，運(yùn)動(dòng)員同時(shí)出發(fā)，他們是否同時(shí)到達(dá)終點(diǎn)？(2)他們不同時(shí)到達(dá)終點(diǎn)，說明了什么？我們應(yīng)該用哪個(gè)物理量來描述這種不同？(3)根據(jù)我們初中學(xué)習(xí)，速度的定義是什么？一、速度思考與討論：(1)運(yùn)動(dòng)員在100m比賽過程中，運(yùn)動(dòng)員同時(shí)出發(fā)，經(jīng)過長短相同的路徑，不同時(shí)到達(dá)終點(diǎn)，這段時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)員們位置變化的快慢相同嗎？運(yùn)動(dòng)的方向相同嗎？(2)有兩輛車從同一地點(diǎn)同時(shí)沿直線出發(fā)，一輛向東開，一輛向南開，路程與時(shí)間的比都是20m/s，你認(rèn)為它們的運(yùn)動(dòng)相同嗎？位置變化相同嗎？(3)有兩輛車從同一地點(diǎn)同時(shí)出發(fā)，經(jīng)過長短不同的路徑，同時(shí)到達(dá)一個(gè)終點(diǎn)，這段時(shí)間內(nèi)兩輛車位置變化的快慢相同嗎？(4)通過以上三點(diǎn)的分析，我們研究物體運(yùn)動(dòng)的快慢，很多時(shí)候要研究物體的位置隨時(shí)間變化的快慢，此時(shí)應(yīng)如何定義速度呢？1.定義：位移與發(fā)生這個(gè)位移所用時(shí)間的比值。2.公式：3.物理意義：描述物體運(yùn)動(dòng)的快慢（或描述物體位置變化的快慢）。4.單位：國際單位制為m/s或m?s-1；其它單位：km/h或km?h-15.矢量性：速度既有大小，又有方向，是矢量。①速度v的方向與時(shí)間Δt內(nèi)的位移Δx的方向相同。②正號(hào)表示與規(guī)定的正方向相同③負(fù)號(hào)表示與規(guī)定的正方向相反【思考與討論】(1)觀察上面三幅截圖，我們說取得冠軍的運(yùn)動(dòng)員跑的快，那么這位運(yùn)動(dòng)員在100m全程中的每個(gè)位置跑的都是最快的嗎？(2)對運(yùn)動(dòng)員的速度，我們應(yīng)該怎樣理解才更為準(zhǔn)確？二、平均速度和瞬時(shí)速度1.平均速度(1)定義：位移與發(fā)生這個(gè)位移所用時(shí)間的比值，叫做物體在這段時(shí)間（或這段位移）內(nèi)的平均速度。(2)公式：(3)物義：粗略地描述物體在某段時(shí)間內(nèi)的平均快慢程度。(4)方向：與某段時(shí)間內(nèi)位移的方向一致。(5)注意：計(jì)算物體的平均速度時(shí)必須指明物體是在哪段時(shí)間內(nèi)或哪段位移上的平均速度?！舅伎寂c討論】(1)平均速度描述物體在一段時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的平均快慢程度及方向。那么，怎樣描述物體在某一時(shí)刻運(yùn)動(dòng)的快慢和方向呢？(2)我們是否可以用由t到t+?t一小段時(shí)間內(nèi)的平均速度來替代某時(shí)刻t的速度呢？如果可以，我們應(yīng)該如何做呢？2.瞬時(shí)速度(1)定義：運(yùn)動(dòng)物體在某一時(shí)刻（或某一位置）的速度，叫做瞬時(shí)速度。(2)當(dāng)△t非常非常小，△x/△t就可以看做某時(shí)刻（或某位置）的瞬時(shí)速度。（極限思想）(3)物理意義：精確地描述物體運(yùn)動(dòng)的快慢。(4)方向：這一時(shí)刻物體的運(yùn)動(dòng)方向。(5)在勻速直線運(yùn)動(dòng)中，平均速度等于瞬時(shí)速度。(6)瞬時(shí)速度的大小叫做速率，為一標(biāo)量。(7)平均速度與瞬時(shí)速度的區(qū)別與聯(lián)系平均速度瞬時(shí)速度區(qū)別反映一段時(shí)間內(nèi)物體運(yùn)動(dòng)的平均快慢程度和方向精確描述物體運(yùn)動(dòng)的快慢及方向?qū)?yīng)一段時(shí)間(位移)，是過程量對應(yīng)某一時(shí)刻(位置)，是狀態(tài)量方向與位移的方向相同，與運(yùn)動(dòng)方向不一定相同方向就是該時(shí)刻物體的運(yùn)動(dòng)方向，不一定與位移方向相同共同點(diǎn)都是矢量，單位都是m/s聯(lián)系瞬時(shí)速度就是平均速度在時(shí)間趨于零時(shí)的極限值(8)在x-t圖像中認(rèn)識(shí)平均速度與瞬時(shí)速度①數(shù)學(xué)知識(shí)補(bǔ)充：在數(shù)學(xué)一次函數(shù)y＝kx+b所對應(yīng)的圖像中，用斜率表示圖線傾斜程度大小，公式中的K值即為直線的斜率。圖像中對斜率的定義：②x-t圖像的斜率意義：1）代表物體某段時(shí)間內(nèi)的平均速度；2）若斜率恒定，速度不變，物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)。3）若物體做變速直線運(yùn)動(dòng)，x-t圖像如圖所示，過A點(diǎn)的割線AB的斜率反映是AB段內(nèi)的平均速度，顯然與5s時(shí)的瞬時(shí)速度差異較大。縮短了與A點(diǎn)的時(shí)間間隔割線AC，其斜率反映的平均速度更接近5s時(shí)的瞬時(shí)速度，進(jìn)一步縮短時(shí)間間隔，趨近于0，過A點(diǎn)的切線斜率就準(zhǔn)確反映了5s的瞬時(shí)速度。3.平均速率(1)定義：路程與發(fā)生這段路程所用時(shí)間的比值。(2)公式：(3)平均速率為一標(biāo)量。(4)平均速度和平均速率的區(qū)別與聯(lián)系項(xiàng)目平均速度平均速率定義位移與時(shí)間的比值路程與時(shí)間的比值意義粗略描述質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的快慢和方向僅表示質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)快慢標(biāo)矢性矢量標(biāo)量聯(lián)系(1)都是描述物體運(yùn)動(dòng)快慢的物理量，單位相同(2)平均速度的大小一般小于平均速率，僅單向直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，兩者的大小才相等【例題1】在一次室內(nèi)田徑賽期間，有三位運(yùn)動(dòng)員A、B、C從所住地M出發(fā)到賽場N。他們選擇了三個(gè)不同的路徑同時(shí)出發(fā)，最后同時(shí)到達(dá)賽場，如圖所示，則下列說法中正確的是（）A．三個(gè)運(yùn)動(dòng)員從M點(diǎn)到N點(diǎn)的平均速度相同B．三個(gè)運(yùn)動(dòng)員到達(dá)N點(diǎn)時(shí)瞬時(shí)速度相同C．三個(gè)運(yùn)動(dòng)員從M點(diǎn)到N點(diǎn)的平均速率相同D．B運(yùn)動(dòng)員從M到N的平均速度方向與任意時(shí)刻的瞬時(shí)速度的方向相同【答案】AD【詳解】A．三個(gè)運(yùn)動(dòng)員從M點(diǎn)到N點(diǎn)的位移相同，所用時(shí)間相同，則平均速度相同，故A正確；B．三個(gè)運(yùn)動(dòng)員到達(dá)N點(diǎn)時(shí)瞬時(shí)速度不一定相同，故B錯(cuò)誤；C．三個(gè)運(yùn)動(dòng)員從M點(diǎn)到N點(diǎn)的路程不同，所用時(shí)間相同，平均速率不同，故C錯(cuò)誤；D．B運(yùn)動(dòng)員從M到N沿直線運(yùn)動(dòng)，平均速度方向與任意時(shí)刻的瞬時(shí)速度的方向相同，故D正確。故選AD?！纠}2】如圖所示為甲、乙、丙三個(gè)物體相對同一位置的位移圖像，則在時(shí)間內(nèi)，下列說法正確的是（）A．它們的平均速度相等B．甲的平均速度最大C．它們的平均速率相等D．乙和丙的平均速率相等【答案】AD【詳解】AB．題圖描述了三個(gè)物體的位移隨時(shí)間變化的規(guī)律，三個(gè)物體在時(shí)刻的位移相同，故它們的平均速度相同，A正確，B錯(cuò)誤；CD．由圖像可知，乙、丙一直做單向直線運(yùn)動(dòng)，故它們在時(shí)間內(nèi)的路程相等，而甲則是先沿正方向運(yùn)動(dòng)，后沿負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，故甲的平均速率最大，乙、丙的平均速率相同，C錯(cuò)誤，D正確。故選AD。三、測紙帶平均速度和瞬時(shí)速度1.測量平均速度根據(jù)上節(jié)課對打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的學(xué)習(xí)和對紙帶數(shù)據(jù)處理的知識(shí)，你能設(shè)計(jì)出一個(gè)測紙帶平均速度的實(shí)驗(yàn)方案嗎?(1)實(shí)驗(yàn)思路：①用手拉通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶時(shí)，紙帶運(yùn)動(dòng)確定時(shí)間內(nèi)的位移信息就被記錄下來。②測出紙帶計(jì)數(shù)點(diǎn)間的位移Δx和所用的時(shí)間Δt，就可以算出平均速度。(2)數(shù)據(jù)收集處理：位置012345x/m?x/m?t/sv/(m/s)2.測量瞬時(shí)速度根據(jù)這節(jié)課我們對瞬時(shí)速度的學(xué)習(xí)，你能設(shè)計(jì)出一個(gè)測紙帶某個(gè)點(diǎn)瞬時(shí)速度的實(shí)驗(yàn)方案嗎?(1)實(shí)驗(yàn)思路：①如果不要求很精確，用這個(gè)平均速度粗略地代表某個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度，也未嘗不可。②如果要求更為精確，可以把包含某個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)在內(nèi)的間隔取得小一些，那么時(shí)間Δt就會(huì)變短，用兩點(diǎn)間的位移Δx和時(shí)間Δt算出的平均速度代表紙帶在該計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度，就會(huì)精確一些。例如：測離E點(diǎn)較近的D、F兩點(diǎn)位移Δx，算出的平均速度越接近E點(diǎn)的瞬時(shí)速度。但D、F兩點(diǎn)間距離過小，測量誤差會(huì)增大，實(shí)際要根據(jù)需要及所用儀器的情況綜合考慮。(2)數(shù)據(jù)收集處理：位置012345x/m?x/m?t/sv/(m/s)四、速度—時(shí)間圖像根據(jù)上節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們知道可以通過x-t圖像形象直觀的描述物體運(yùn)動(dòng)過程中的不同時(shí)刻的位置關(guān)系，那么我們是否可以用圖像的辦法，把物體的每個(gè)時(shí)刻的速度也反映出來呢？1.圖像繪制(1)以時(shí)間t為橫軸，速度v為縱軸建立平面直角坐標(biāo)系；(2)根據(jù)自己算出的是手拉紙帶的v、t，數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中描點(diǎn)；(3)用一條平滑的曲線描出這些點(diǎn)，曲線所反映的情況就是速度v隨時(shí)間t變化的情況。2.速度時(shí)間圖像的物理意義：直觀地反映了速度隨時(shí)間變化的情況。3.注意：①速度時(shí)間圖像并不表示物體運(yùn)動(dòng)的軌跡，且只能描述直線運(yùn)動(dòng)，因?yàn)樵谒俣葧r(shí)間圖像中速度只有正、負(fù)兩個(gè)方向。②圖線在t軸上方速度方向?yàn)檎?，圖線在t軸下方速度方向?yàn)樨?fù)。拓展學(xué)習(xí)：借助傳感器與計(jì)算機(jī)測速度課堂小結(jié)：【自我測評(píng)】1．關(guān)于瞬時(shí)速度和平均速度，以下說法錯(cuò)誤的是（）A．一般講平均速度時(shí)，必須講清楚是哪一段時(shí)間或哪一段位移內(nèi)的平均速度B．對于勻速直線運(yùn)動(dòng)，平均速度與哪一段時(shí)間或哪一段位移無關(guān)C．瞬時(shí)速度和平均速度都可以精確的描述變速運(yùn)動(dòng)D．瞬時(shí)速度是某一時(shí)刻的速度，只有瞬時(shí)速度才可以精確的描述變速運(yùn)動(dòng)【答案】C【詳解】A．平均速度對應(yīng)一段過程，所以講平均速度時(shí)，必須講清楚是哪一段時(shí)間或哪一段位移內(nèi)的平均速度，故A正確；B．勻速直線運(yùn)動(dòng)速度不變，其平均速度和瞬時(shí)速度相等且不發(fā)生變化，所以對于勻速直線運(yùn)動(dòng)，其平均速度與哪一段時(shí)間或哪一段位移無關(guān)，故B正確；CD．平均速度是指物體在某一段時(shí)間內(nèi)或者在某一段位移內(nèi)運(yùn)動(dòng)的平均快慢程度，平均速度不能精確的描述變速直線運(yùn)動(dòng)；瞬時(shí)速度能精確的描述變速直線運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤，D正確。本題選錯(cuò)誤的，故選C。2．如圖所示，汽車從制動(dòng)到停止共用了5s，這段時(shí)間內(nèi)，汽車每1s前進(jìn)的距離分別是9m、7m、5m、3m、1m。則該汽車（）A．這5s內(nèi)一定做勻減速直線運(yùn)動(dòng)B．全程的平均速度大于前4s內(nèi)的平均速度C．第1s內(nèi)的平均速度比汽車剛制動(dòng)時(shí)的瞬時(shí)速度略小D．最初2s內(nèi)的平均速度比汽車剛制動(dòng)時(shí)的瞬時(shí)速度略大【答案】C【詳解】A．在相同的時(shí)間內(nèi)，汽車的位移逐漸減小，只能說明汽車做減速運(yùn)動(dòng)，但并不能說明汽車一定做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤；B．全程的平均速度為前4s內(nèi)的平均速度可知全程的平均速度小于前4s內(nèi)的平均速度，B錯(cuò)誤；C．由于汽車做減速運(yùn)動(dòng)，可知第1s內(nèi)的平均速度比汽車剛制動(dòng)時(shí)的瞬時(shí)速度略小，C正確；D．由于汽車做減速運(yùn)動(dòng)，可知最初2s內(nèi)的平均速度比汽車剛制動(dòng)時(shí)的瞬時(shí)速度略小，D錯(cuò)誤。故選C。3．如圖所示是三個(gè)質(zhì)點(diǎn)A、B、C的運(yùn)動(dòng)軌跡，三個(gè)質(zhì)點(diǎn)同時(shí)從N點(diǎn)出發(fā)，同時(shí)到達(dá)M點(diǎn)，下列說法正確的是（）A．三個(gè)質(zhì)點(diǎn)從N到M的平均速度相同B．到達(dá)M點(diǎn)的瞬時(shí)速度大小一定是B最大C．三個(gè)質(zhì)點(diǎn)從N到M的平均速度大小相同，方向不同D．A質(zhì)點(diǎn)從N到M的平均速度方向與任意時(shí)刻的瞬時(shí)速度方向相同【答案】A【詳解】AC．三個(gè)質(zhì)點(diǎn)從N到M的過程中，位移大小相等，方向相同，時(shí)間相同；平均速度是位移與時(shí)間段的比值；故平均速度相同，故A正確，C錯(cuò)誤；B．到達(dá)M點(diǎn)的瞬時(shí)速度大小關(guān)系不能確定，故B錯(cuò)誤；D．平均速度方向與位移方向相同，瞬時(shí)速度方向是切線方向，故A質(zhì)點(diǎn)從N到M的平均速度方向與任意時(shí)刻瞬時(shí)速度方向不相同，故D錯(cuò)誤。故選A。4．以往公路上用單點(diǎn)測速儀測車速，個(gè)別司機(jī)由于熟知測速點(diǎn)的位置，在通過測速點(diǎn)時(shí)通過剎車以降低車速來逃避處罰，但這樣很容易造成追尾事故，所以有些地方已開始采用區(qū)間測速，下列說法正確的是（）A．區(qū)間測速測的是汽車的瞬時(shí)速率B．區(qū)間測速測的是汽車的平均速率C．圖中，限速值70km/h指的是平均速度D．圖中是指汽車在任何時(shí)候瞬時(shí)速率都不能超過圖中數(shù)值【答案】B【詳解】ABD．區(qū)間測速測得是汽車的平均速率，圖中是指汽車在區(qū)間測速過程的平均速率不能超過圖中數(shù)值，故AD錯(cuò)誤，B正確；C．圖中，限速值70km/h指的是平均速率，故C錯(cuò)誤。故選B。5．如圖所示，圖甲是電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的示意圖，圖乙是該打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在某次實(shí)驗(yàn)中打出的紙帶，則以下說法中正確的是（）A．將該打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在的直流電源上，它將在紙帶上每隔打一個(gè)點(diǎn)B．當(dāng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器正常工作時(shí)，紙帶上點(diǎn)跡越疏的地方表示紙帶的運(yùn)動(dòng)速度越小C．若紙帶上打出D、F兩點(diǎn)的時(shí)間間隔為，兩點(diǎn)間距離為，則可以大致表示紙帶上D、F之間任何一點(diǎn)的瞬時(shí)速度D．D、F兩點(diǎn)間距離過小測量誤差會(huì)增大，所以實(shí)際測量中D、F之間的距離越大越好【答案】C【詳解】A．將該打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在以下的交流電源上，它將在紙帶上每隔打一個(gè)點(diǎn)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．當(dāng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器正常工作時(shí)，紙帶上點(diǎn)跡越疏的地方表示紙帶的運(yùn)動(dòng)速度越大，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．若紙帶上打出D、F兩點(diǎn)的時(shí)間間隔為，兩點(diǎn)間距離為，則可以大致表示紙帶上D、F之間任何一點(diǎn)的瞬時(shí)速度，選項(xiàng)C正確；D．D、F兩點(diǎn)間距離越小，測量誤差會(huì)變大，但實(shí)際測量中D、F之間的距離并非越大越好，適當(dāng)增大最好，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選C。6．為提高百米賽跑運(yùn)動(dòng)員的成績，教練分析了運(yùn)動(dòng)員跑百米全程的錄像帶，測得：運(yùn)動(dòng)員在前7s跑了60.20m，7s末到7.1s末跑了0.92m，跑到終點(diǎn)共用10s，則下列說法正確的是（）A．運(yùn)動(dòng)員在百米賽跑過程中的平均速度是10.00m/sB．運(yùn)動(dòng)員在前7s的平均速度是10.00m/sC．運(yùn)動(dòng)員在7s末的瞬時(shí)速度約為9.20m/sD．運(yùn)動(dòng)員沖刺的速度為10.00m/s【答案】AC【詳解】A．由題意可知運(yùn)動(dòng)員的位移為100m，時(shí)間為10s，平均速度v=m/s=10.00m/s故A正確；B．前7s運(yùn)動(dòng)員的平均速度為v1=m/s=8.60m/s故B錯(cuò)誤；C．7s末到7.1s末跑了0.92m,可得此0.1s時(shí)間內(nèi)的平均速度為9.20m/s，因時(shí)間較短，則平均速度可近似為7s末的瞬間時(shí)速度，故運(yùn)動(dòng)員在7s末的瞬間時(shí)速度約為9.20m/s，但無法求出7s末的瞬時(shí)速度，故C正確；D．運(yùn)動(dòng)員沖刺的速度為瞬時(shí)速度，無法確定，可能大于10.00m/s，故D錯(cuò)誤。故選AC。7．如圖所示，三個(gè)質(zhì)點(diǎn)A、B、C同時(shí)從N點(diǎn)出發(fā)，分別沿圖示路徑同時(shí)到達(dá)M點(diǎn)，下列說法正確的是（）A．從N到M的過程中，B的平均速度最小B．質(zhì)點(diǎn)A，C所受合力方向一定與速度方向不在同一直線上C．從N到M的過程中，A的平均速率最大D．從N到M的過程中，三質(zhì)點(diǎn)的平均速度不相同【答案】BC【詳解】AD．從N到M的過程中，三個(gè)質(zhì)點(diǎn)的位移相同，用時(shí)間相同，則平均速度相同，選項(xiàng)AD錯(cuò)誤；B．質(zhì)點(diǎn)A、C均做曲線運(yùn)動(dòng)，則所受合力方向一定與速度方向不在同一直線上，選項(xiàng)B正確；C．平均速率等于路程和時(shí)間的比值，從N到M的過程中，時(shí)間相同，A的路程最大，平均速率最大，選項(xiàng)C正確。故選BC。8．某同學(xué)做“練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器”實(shí)驗(yàn)時(shí)打出的紙帶如圖所示，每兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)沒有畫出，圖中已標(biāo)出相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源頻率為50Hz。（1）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種使用___________（填“交流”或“直流”）電源的計(jì)時(shí)儀器。（2）相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為___________s。（3）從計(jì)數(shù)點(diǎn)0-6的平均速度是v=___________m/s，打第4個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)，紙帶的速度v4=___________m/s（保留三位有效數(shù)字）?！敬鸢浮拷涣?.11.001.20【詳解】（1）[1]打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種使用交流電源的計(jì)時(shí)儀器；（2）[2]打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源頻率f為50Hz，則相鄰兩個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)的時(shí)間間隔為每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)計(jì)時(shí)