資源簡介

1.3位置變化快慢的描述——速度
【學習目標】
素 養 目 標 學 科 素 養
1.理解速度的含義，知道速度的定義式、單位和方向。 2.知道平均速度和瞬時速度的區別與聯系，并能進行相應的計算。 3.知道速度與速率的區別與聯系，能在生活中正確使用速度與速率的概念。 5.掌握用打點計時器測量瞬時速度的方法，會用打出的紙帶求瞬時速度。 6.能運用實驗數據描繪v-t圖像，并能根據圖像分析物體運動情況。 認真嚴謹的科學態度
【自主學習】
一、速度
1.物理意義：表示物體運動的 。
2.定義：位移與發生這段位移所用 之比。
3.定義式：v＝ 。
4.單位：國際單位制單位是 ，符號是m/s或m·s－1。常用單位：千米每時(km/h或km·h－1)、厘米每秒(cm/s或cm·s－1)等。
1 m/s＝ km/h。
5.矢量性：速度既有大小又有方向，是 ，其方向和時間Δt內的位移Δx的方向 。
二、平均速度和瞬時速度
1.平均速度
(1)描述物體在時間Δt內運動的平均 程度及 。
(2)v＝。
2.瞬時速度
(1)描述物體 運動的快慢及方向。
(2)當Δt非常非常小時，叫作物體在時刻t的 速度。
3.速率：瞬時速度的 。
4.勻速直線運動：瞬時速度保持 的運動，在勻速直線運動中，平均速度與瞬時速度 。
三、平均速度和瞬時速度的測量
1.如圖所示為打點計時器打出的一條紙帶示意圖，D、G間的時間間隔Δt＝0.1 s，用刻度尺測出D、G間的位移Δx，則D、G間的平均速度v＝。
、 間的平均速度更接近E點的瞬時速度。某點的瞬時速度近似等于包含這一點的較小Δt內的 。
四、速度－時間圖像
1.速度－時間圖像(v－t圖像)
以時間t為橫軸，速度v為縱軸，建立直角坐標系，根據測量數據在坐標系中描點，然后用平滑的曲線把這些點連接起來，即得到物體運動的 圖像。
2.v－t圖像的意義
v－t圖像非常直觀地反映了速度隨 變化的情況，但它不是物體運動的 。
【典例剖析】
考點一：平均速度和瞬時速度理解
【例1】關于速度的定義式v＝，以下敘述正確的是(　　)
A．物體做勻速直線運動時，速度v與運動的位移Δx成正比，與運動時間Δt成反比
B．速度v的大小與運動的位移Δx和時間Δt都無關
C．速度大小不變的運動是勻速直線運動
D．v1＝2 m/s、v2＝－3 m/s，因為2>－3，所以v1>v2
【變式練習】下列事例中有關速度的說法正確的是(　　)
A．汽車速度計上顯示80 km/h，指的是平均速度
B．某高速公路上限速為110 km/h，指的是瞬時速度
C．子彈以900 km/h的速度從槍口射出，指的是平均速度
D．京滬高鐵從北京到上海的速度約為300 km/h指的是瞬時速度
【變式練習】三個質點A、B、C均由N點沿不同路徑運動至M點，運動軌跡如圖所示，三個質點同時從N點出發，同時到達M點，下列說法正確的是（　　）
A．三個質點任意時刻的速度方向都相同
B．三個質點從N點出發到任意時刻的平均速度都相同
C．三個質點從N點到M點的平均速度相同
D．三個質點從N點到M點的位移方向不同
考點二：平均速度的計算
【例2】(多選)如圖所示，某賽車手在一次野外訓練中，先用地圖計算出出發地A和目的地B的直線距離為9 km，實際從A運動到B用時5 min，賽車上的里程表指示的里程數增加了15 km.當他經過某路標C時，車內速度計指示的示數為150 km/h，那么可以確定的是(　　)
A．整個過程中賽車的平均速度為180 km/h
B．整個過程中賽車的平均速度為108 km/h
C．賽車經過路標C時的瞬時速度為150 km/h
D．整個過程中賽車的平均速率為180 km/h
【變式練習】一質點沿直線做單向的運動，若前一半時間的平均速度為4 m/s，后一半時間的平均速度為6 m/s，求：
(1)整個過程的平均速度大小；
(2)其他條件不變，若物體前一半位移的平均速度為4 m/s，后一半位移的平均速度為6 m/s，則整個過程的平均速度大小是多少？
考點三：速度的測量
【例3】練習使用電磁打點計時器的實驗中，打點計時器的工作頻率為50 Hz，如圖所示是一次記錄小車運動情況的紙帶，圖中A、B、C、D、E、F、G為相鄰的計數點，相鄰計數點間還有四個點未畫出．則紙帶在A、G間的平均速度為________ m/s，B點的瞬時速度vB＝________ m/s，D點的瞬時速度vD＝________ m/s.(結果保留3位有效數字)
【變式訓練】a、b分別是光電門的激光發射和接收裝置，當有物體從a、b間通過時，光電計時器就可以顯示物體的擋光時間．現利用圖乙所示裝置測量速度，乙圖中MN是水平桌面，PQ是長1 m左右的木板，Q是木板與桌面的接觸點，1和2是固定在木板上適當位置的兩個光電門，與光電門連接的光電計時器沒有畫出．此外，在木板頂端的P點還懸掛著一個鉛錘．讓滑塊d從木板的頂端滑下，光電門1、2各自連接的計時器顯示的擋光時間分別為5.0×10－2 s和2.0×10－2 s，滑塊d的寬度為0.5 cm.則滑塊通過光電門1的速度v1＝________ m/s，滑塊通過光電門2的速度v2＝________ m/s.
考點四：速度-時間圖像
【例4】(多選)如圖所示為一物體做直線運動的速度—時間圖像，在整個運動過程中，下列說法正確的是(　　)
A．BC段和CD段的運動方向相反
B．CD段和DE段的運動方向相反
C．物體在D點速度為零，此后運動方向改變做加速運動
D．AB段物體靜止
【變式訓練】(多選)甲、乙兩個物體在同一條直線上運動，它們的速度—時間圖像分別如圖中直線a、b所示，在t1時刻(　　)
A．它們的運動方向相同 B．甲一定在乙的后面
C．甲的速度比乙的速度大 D．乙的速度比甲的速度大
考點五：從位移-時間圖像看速度
【例5】如圖所示是一輛汽車做直線運動的x－t圖像，對線段OA、AB、BC、CD所表示的運動，下列說法正確的是(　　)
A．OA段表示的勻速運動最快，速度大小為15 km/h
B．CD段表示的勻速運動速度大小為30 km/h，方向與初始運動方向相同
C．AB段表示汽車靜止
D．運動4 h汽車的位移大小為60 km
【變式訓練】如圖所示為A、B兩物體運動的位移—時間圖像，下列說法中正確的是(　　)
A．A、B兩物體開始運動時相距100 m，運動方向相同
B．B物體做勻速直線運動，速度大小為12.5 m/s
C．A、B兩物體運動8 s時，在距A的出發點60 m處相遇
D．A物體在運動過程中停止了6 s
【課堂檢測】
1．(多選)以下說法正確的是(　　)
A．物體運動的位移越大，其速度一定越大
B．物體運動的時間越短，其速度一定越大
C．速度是表示物體運動快慢的物理量
D．做勻速直線運動的物體，其位移跟時間的比值是一個恒量
2.2021年1月，國產大飛機C919高寒試飛成功．若飛機0.5 h內沿著航線巡航300千米，則它在這段時間的平均速度(　　)
A．一定等于150千米/小時 B．可能等于300千米/小時
C．一定等于600千米/小時 D．可能等于800千米/小時
3.小華以一定的速度走去同學家送一本書，停留一會兒后，又以相同的速率沿原路返回家中，則下圖的速度—時間(v－t)圖像可以表示他的運動情況的是(　　)
4．甲、乙、丙同學參加百米賽跑，位于同一起跑線，當裁判員發令槍打響時，甲、乙兩人立即起跑，丙延遲起跑，最終比賽結果如下：甲第一、丙第二、乙第三．若甲、乙、丙三人的運動均視為勻速直線運動，則能夠大致反映他們三人運動情況的位移—時間圖像是(　　)
5．電磁打點計時器是一種使用______（選填“交流”或“直流”）電源的；當電源頻率是50Hz時，它每隔______s打一次點，如圖所示是一條打點計時器打出的紙帶，0、1、2、3、4、5、6是七個計數點。每相鄰兩個計數點之間還有四個點未畫出，各計數點到0的距離如圖所示，求3和4兩個點的速度，v3=______m/s，v4=______m/s。（結果保留兩位有效數字）
6．如圖所示是做直線運動的物體在0~5s內的x-t圖象求：
（1）前3s的平均速度；
（2）全程的平均速度；
（3）全程的平均速率。
7．如圖是用超聲波測速儀測量車速的示意圖，測速儀C發出和接收超聲波信號，并記錄了不同時刻發射和接收波的情況，在時刻B第一次發出超聲波時刻收到汽車的反射波。時刻C第二次發出超聲波時刻再次收到反射波.超聲波在空氣中傳播的速度，汽車是勻速行駛的。求：
(1)汽車在第一次接收到超聲波時到C的距離？汽車在第二次接收到超聲波時到B的距離？
(2)汽車的行駛速度多大？

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