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粤教版 (2019)必修 第一册第三节 速度教学演示课件ppt
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这是一份粤教版 (2019)必修 第一册第三节 速度教学演示课件ppt，文件包含粤教版高中物理必修第一册第1章第3节速度课件ppt、粤教版高中物理必修第一册第1章第3节速度学案docx等2份课件配套教学资源，其中PPT共42页， 欢迎下载使用。
必备知识·自主预习储备
(4)标矢性：平均速度是__(选填“矢”或“标”)量，有大小也有方向，它的方向与物体的____方向相同．(5)物理意义：平均速度只能____地反映物体在经历某段位移时的运动快慢和方向．说明：平均速度一般不是速度的平均值，要依据定义来计算．
2．瞬时速度(1)定义：运动物体在某一____或经过某一____时的速度．(2)物理意义：瞬时速度反映了物体______的运动快慢．(3)标矢性：瞬时速度是____，它的方向就是物体此时刻的________，即物体在运动轨迹上过该点的____方向．
4．瞬时速率：瞬时速度的____称为瞬时速率，简称速率．提醒 汽车速度计的示数是汽车的瞬时速率．
体验 1．(1)通过相同的路程，所用时间少的物体速度一定大．( )(2)物体的瞬时速度总是零，则平均速度一定为零．( )(3)乒乓球运动员王励勤扣出的乒乓球速度达23 m/s，这个速度是________速度．[答案] (1)× (2)√ (3)瞬时
知识点二 速度—时间图像1．速度—时间图像：在平面直角坐标系中，用纵坐标表示物体运动的____，横坐标表示____，所画出的速度v随时间t的变化图像，叫速度—时间图像，简称为速度图像．2．匀速直线运动的v-t图像是一条平行于时间轴的____，图像与时间轴所围成的面积表示这段时间内的____(如图中阴影部分所示).
3．图像是一条倾斜的直线时，图像与纵坐标轴的交点表示物体运动的______，直线向右上方倾斜，表示速度越来越大．提醒 v-t图像只能描述直线运动，不能描述曲线运动．
体验 2．(1)匀速直线运动的v-t图像是一条倾斜的直线．( )(2)在v-t图像中，两图线的交点表示两物体在此时刻相遇．( )(3)如图所示，当两条速度—时间图像相交时，其交点的含义表示________．[答案] (1)× (2)× (3)两物体的速度相同
关键能力·情境探究达成
考点1 平均速度和瞬时速度
考点2 平均速度和平均速率的比较
考点3 速度—时间图像的理解及应用
全民健身目的是提高全民族身体素质、健康水平和生活质量，促进人的全面发展．某次李明用手机计步器记录了自己从家到公园再回到家的锻炼情况．如图所示．请探究：图中的5.0 km/h指的是平均速度吗？请说明理由．提示：不是平均速度．平均速度指位移与时间的比值，平均速率指路程与时间的比值，5.0 km/h为平均速率．
考点1 平均速度和瞬时速度1．平均速度和瞬时速度的区别
2．平均速度和瞬时速度的联系(1)二者都是矢量，单位相同．(2)瞬时速度是极短时间的平均速度．(3)匀速直线运动中，平均速度等于瞬时速度．(4)变速直线运动中，某段时间的平均速度和某时刻的瞬时速度无直接联系．
思路点拨：瞬时速度与某一位置或某一时刻对应，能精确描述物体在某一位置或某一时刻的运动快慢．
规律方法 平均速度与瞬时速度的大小关系(1)平均速度与瞬时速度的大小无必然关系，平均速度大的物体，其瞬时速度不一定大；平均速度为零的物体，其瞬时速度也可能很大．(2)在匀速直线运动中，物体的平均速度等于瞬时速度，而在其他运动中，物体的平均速度一般不等于其瞬时速度．
[跟进训练]1．三个质点A、B、C同时从N点出发，同时到达M点，运动轨迹如图所示，下列说法正确的是( )A．三个质点从N点到M点的平均速度相同B．质点B从N点到M点的平均速度方向与在任意时刻瞬时速度方向相同C．到达M点时的瞬时速度的值一定是A最大D．三个质点到达M点时的瞬时速度的值相同
A [三个质点运动的初、末位置相同，故位移相同，时间又一样，故平均速度相同，选项A正确；质点B沿直线NM运动但有可能往返，故不能断定平均速度方向与任意时刻的瞬时速度方向相同，选项B错误；到达M点时，三者瞬时速度大小无法确定，C、D均错误．]
2．有关平均速度、平均速率和瞬时速度的三点提醒(1)我们平时所说的速度有时指平均速度，有时指瞬时速度，应根据前后文判断．(2)瞬时速度的大小叫作瞬时速率，但是平均速度的大小不是平均速率．(3)在变速直线运动中，不同时间(或不同位移)内的平均速度一般不相同，因此，求出的平均速度必须指明是哪段时间(或哪段位移)内的平均速度．
【典例2】 如图所示，某质点沿边长AB＝3 m，BC＝4 m的矩形从A点沿逆时针方向匀速率运动，在5 s内运动了矩形周长的一半到达C点．(1)求质点的位移和路程；(2)求平均速度和平均速率．思路点拨：位移是从初位置指向末位置的有向线段，是矢量；路程是轨迹长度，是标量，可直接相加减．平均速度是位移与时间的比值，平均速率是路程与时间的比值．
[答案] (1)5 m，方向由A指向C 7 m(2)1 m/s，方向由A指向C 1.4 m/s
规律方法 求解平均速度的步骤(1)先找出平均速度对应的过程．(2)再求解相应的位移(两种方法：几何法与坐标法)与时间．(3)代入平均速度的公式．
[一题多变]在上题中，若再用5 s，从C经D回到A点，试求整个过程的平均速度和平均速率．
[答案] 0 1.4 m/s
[跟进训练]2．(2022·河北沧州高一阶段练习)2022年2月7日，任子威以1分26秒768的成绩获得北京冬奥会短道速滑男子1 000 m冠军，实现了中国队在该项目上冬奥金牌零的突破．比赛场地如图所示，场地周长111.12 m，其中直道长度为28.85 m，弯道半径为8 m.在该比赛过程中( )A．任子威到终点线时的速率约为23 m/sB．任子威的平均速率为0C．任子威的平均速度的大小约为11.5 m/sD．所有参加短道速滑男子1 000 m比赛的运动员的平均速度均相同
D [由题所给已知条件无法求得任子威到终点线时的速率，故A错误；任子威的路程不为零，则平均速率不为零，故B错误；由图可知，任子威最终回到了出发点，则位移为零，平均速度为零，故C错误；所有参加短道速滑男子1 000 m比赛的运动员最后都回到了出发点，则位移都为零，平均速度也都为零，故D正确．故选D.]
考点3 速度—时间图像的理解及应用1．v-t图像的物理意义反映做直线运动的物体的速度随时间变化的规律．2．v-t图像的应用(1)由图像能看出每一时刻对应的瞬时速度．(2)由图像判断物体的运动性质．瞬时速度为正，说明物体的运动方向与选定的正方向相同；瞬时速度为负，说明物体的运动方向与正方向相反．
如图所示，若图线平行于t轴，说明物体做匀速运动；若图线是倾斜的直线，说明物体做变速运动．如图线1，物体沿正方向做匀速运动；如图线2，物体沿负方向做匀速运动；如图线3，物体沿正方向做加速运动；如图线4，物体沿负方向做加速运动．
【典例3】 (多选)(2022·山东济南高一期中)甲、乙两个物体在同一条直线上运动，它们的速度—时间图像分别如图中直线a、b所示，在t1时刻( )A．它们的运动方向相同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
AD [图线在横轴上方，速度均为正值，表示物体的运动方向均沿正方向，运动方向相同，A正确；由于在初始时刻甲、乙的位置关系未知，所以无法判断在t1时刻甲、乙的位置关系，B错误；在t1时刻b图线对应的坐标值大，故乙的速度比甲的速度大，C错误，D正确．]
[跟进训练]3．某物体的运动规律如图所示，下列说法中正确的是( ) A．物体在第1 s末运动方向发生变化B．第2 s内、第3 s内的速度方向是相同的C．物体在第2 s内返回出发点，向反方向运动D．在这7 s内物体的位置始终不会为负值
D [物体在第1 s末运动方向没有发生变化，A错误；第2 s内、第3 s内的速度方向是相反的，B错误；物体在第2 s内位移变大，向正方向运动，C错误；物体做的是往复运动，故物体的位置始终不会为负值，D正确．]
学习效果·随堂评估自测
1．(多选)下列关于速度和速率的说法正确的是( )A．瞬时速度的大小叫瞬时速率B．平均速率是平均速度的大小C．对运动的物体，某段时间的平均速度不可能为零D．对运动的物体，某段时间的平均速率不可能为零AD [瞬时速度的大小叫瞬时速率，故A正确；平均速率等于路程与时间的比值，平均速度等于位移与时间的比值，平均速度的大小与平均速率不一定相等，故B错误；对于运动的物体，若某段时间内的位移为零，则平均速度为0，故C错误；对于运动的物体，某段时间内的路程不可能为零，则平均速率不可能为零，故D正确．]
2．(多选)利用速度传感器与计算机结合，可以自动作出物体运动的图像．某同学在一次实验中得到的运动小车的速度—时间图像如图所示，则以下说法中正确的是( )A．小车先做加速运动，后做减速运动B．小车运动的最大速度约为0.8 m/sC．小车的前10 s朝正方向运动，10 s后朝负方向运动D．小车做曲线运动
AB [由v-t图像可以看出，小车的速度先增加再不变后减小，最大速度约为0.8 m/s，故A、B均正确；小车的速度先增大再不变后减小，一直朝正方向运动，C错误；图线弯曲表明小车速度变化不均匀，不表示小车做曲线运动，故D错误．]
3．(多选)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2>－4，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动的方向D．若甲、乙两质点同时由同一点出发，则10 s后甲、乙两质点相距20 m[答案] AC
4．(新情境题，以“电动自行车”为背景考查速度)电动自行车以其时尚、方便、快捷深受广大高中学生的喜爱，但由电动自行车引发的交通事故也在逐年增多．“学习交通安全常识，自觉遵守交通法规”是确保学生交通安全的重要举措之一．按规定电动自行车在城区限速20 km/h.下列说法正确的是( )A．电动自行车限速20 km/h，指的是平均速度B．电动自行车限速20 km/h，指的是瞬时速度C．交通事故发生时，相互碰撞的速度指的是平均速度D．在某一路段行驶的速度，指的是瞬时速度
B [电动自行车限速20 km/h，是指电动自行车的最高时速，为瞬时速度，A错误，B正确；交通事故发生时，相互碰撞的速度指的是碰撞时的速度，为瞬时速度，C错误；在某一路段行驶的速度，指的是平均速度，D错误．]
必备知识·自主预习储备
(4)标矢性：平均速度是__(选填“矢”或“标”)量，有大小也有方向，它的方向与物体的____方向相同．(5)物理意义：平均速度只能____地反映物体在经历某段位移时的运动快慢和方向．说明：平均速度一般不是速度的平均值，要依据定义来计算．
2．瞬时速度(1)定义：运动物体在某一____或经过某一____时的速度．(2)物理意义：瞬时速度反映了物体______的运动快慢．(3)标矢性：瞬时速度是____，它的方向就是物体此时刻的________，即物体在运动轨迹上过该点的____方向．
4．瞬时速率：瞬时速度的____称为瞬时速率，简称速率．提醒 汽车速度计的示数是汽车的瞬时速率．
体验 1．(1)通过相同的路程，所用时间少的物体速度一定大．( )(2)物体的瞬时速度总是零，则平均速度一定为零．( )(3)乒乓球运动员王励勤扣出的乒乓球速度达23 m/s，这个速度是________速度．[答案] (1)× (2)√ (3)瞬时
知识点二 速度—时间图像1．速度—时间图像：在平面直角坐标系中，用纵坐标表示物体运动的____，横坐标表示____，所画出的速度v随时间t的变化图像，叫速度—时间图像，简称为速度图像．2．匀速直线运动的v-t图像是一条平行于时间轴的____，图像与时间轴所围成的面积表示这段时间内的____(如图中阴影部分所示).
3．图像是一条倾斜的直线时，图像与纵坐标轴的交点表示物体运动的______，直线向右上方倾斜，表示速度越来越大．提醒 v-t图像只能描述直线运动，不能描述曲线运动．
体验 2．(1)匀速直线运动的v-t图像是一条倾斜的直线．( )(2)在v-t图像中，两图线的交点表示两物体在此时刻相遇．( )(3)如图所示，当两条速度—时间图像相交时，其交点的含义表示________．[答案] (1)× (2)× (3)两物体的速度相同
关键能力·情境探究达成
考点1 平均速度和瞬时速度
考点2 平均速度和平均速率的比较
考点3 速度—时间图像的理解及应用
全民健身目的是提高全民族身体素质、健康水平和生活质量，促进人的全面发展．某次李明用手机计步器记录了自己从家到公园再回到家的锻炼情况．如图所示．请探究：图中的5.0 km/h指的是平均速度吗？请说明理由．提示：不是平均速度．平均速度指位移与时间的比值，平均速率指路程与时间的比值，5.0 km/h为平均速率．
考点1 平均速度和瞬时速度1．平均速度和瞬时速度的区别
2．平均速度和瞬时速度的联系(1)二者都是矢量，单位相同．(2)瞬时速度是极短时间的平均速度．(3)匀速直线运动中，平均速度等于瞬时速度．(4)变速直线运动中，某段时间的平均速度和某时刻的瞬时速度无直接联系．
思路点拨：瞬时速度与某一位置或某一时刻对应，能精确描述物体在某一位置或某一时刻的运动快慢．
规律方法 平均速度与瞬时速度的大小关系(1)平均速度与瞬时速度的大小无必然关系，平均速度大的物体，其瞬时速度不一定大；平均速度为零的物体，其瞬时速度也可能很大．(2)在匀速直线运动中，物体的平均速度等于瞬时速度，而在其他运动中，物体的平均速度一般不等于其瞬时速度．
[跟进训练]1．三个质点A、B、C同时从N点出发，同时到达M点，运动轨迹如图所示，下列说法正确的是( )A．三个质点从N点到M点的平均速度相同B．质点B从N点到M点的平均速度方向与在任意时刻瞬时速度方向相同C．到达M点时的瞬时速度的值一定是A最大D．三个质点到达M点时的瞬时速度的值相同
A [三个质点运动的初、末位置相同，故位移相同，时间又一样，故平均速度相同，选项A正确；质点B沿直线NM运动但有可能往返，故不能断定平均速度方向与任意时刻的瞬时速度方向相同，选项B错误；到达M点时，三者瞬时速度大小无法确定，C、D均错误．]
2．有关平均速度、平均速率和瞬时速度的三点提醒(1)我们平时所说的速度有时指平均速度，有时指瞬时速度，应根据前后文判断．(2)瞬时速度的大小叫作瞬时速率，但是平均速度的大小不是平均速率．(3)在变速直线运动中，不同时间(或不同位移)内的平均速度一般不相同，因此，求出的平均速度必须指明是哪段时间(或哪段位移)内的平均速度．
【典例2】 如图所示，某质点沿边长AB＝3 m，BC＝4 m的矩形从A点沿逆时针方向匀速率运动，在5 s内运动了矩形周长的一半到达C点．(1)求质点的位移和路程；(2)求平均速度和平均速率．思路点拨：位移是从初位置指向末位置的有向线段，是矢量；路程是轨迹长度，是标量，可直接相加减．平均速度是位移与时间的比值，平均速率是路程与时间的比值．
[答案] (1)5 m，方向由A指向C 7 m(2)1 m/s，方向由A指向C 1.4 m/s
规律方法 求解平均速度的步骤(1)先找出平均速度对应的过程．(2)再求解相应的位移(两种方法：几何法与坐标法)与时间．(3)代入平均速度的公式．
[一题多变]在上题中，若再用5 s，从C经D回到A点，试求整个过程的平均速度和平均速率．
[答案] 0 1.4 m/s
[跟进训练]2．(2022·河北沧州高一阶段练习)2022年2月7日，任子威以1分26秒768的成绩获得北京冬奥会短道速滑男子1 000 m冠军，实现了中国队在该项目上冬奥金牌零的突破．比赛场地如图所示，场地周长111.12 m，其中直道长度为28.85 m，弯道半径为8 m.在该比赛过程中( )A．任子威到终点线时的速率约为23 m/sB．任子威的平均速率为0C．任子威的平均速度的大小约为11.5 m/sD．所有参加短道速滑男子1 000 m比赛的运动员的平均速度均相同
D [由题所给已知条件无法求得任子威到终点线时的速率，故A错误；任子威的路程不为零，则平均速率不为零，故B错误；由图可知，任子威最终回到了出发点，则位移为零，平均速度为零，故C错误；所有参加短道速滑男子1 000 m比赛的运动员最后都回到了出发点，则位移都为零，平均速度也都为零，故D正确．故选D.]
考点3 速度—时间图像的理解及应用1．v-t图像的物理意义反映做直线运动的物体的速度随时间变化的规律．2．v-t图像的应用(1)由图像能看出每一时刻对应的瞬时速度．(2)由图像判断物体的运动性质．瞬时速度为正，说明物体的运动方向与选定的正方向相同；瞬时速度为负，说明物体的运动方向与正方向相反．
如图所示，若图线平行于t轴，说明物体做匀速运动；若图线是倾斜的直线，说明物体做变速运动．如图线1，物体沿正方向做匀速运动；如图线2，物体沿负方向做匀速运动；如图线3，物体沿正方向做加速运动；如图线4，物体沿负方向做加速运动．
【典例3】 (多选)(2022·山东济南高一期中)甲、乙两个物体在同一条直线上运动，它们的速度—时间图像分别如图中直线a、b所示，在t1时刻( )A．它们的运动方向相同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
AD [图线在横轴上方，速度均为正值，表示物体的运动方向均沿正方向，运动方向相同，A正确；由于在初始时刻甲、乙的位置关系未知，所以无法判断在t1时刻甲、乙的位置关系，B错误；在t1时刻b图线对应的坐标值大，故乙的速度比甲的速度大，C错误，D正确．]
[跟进训练]3．某物体的运动规律如图所示，下列说法中正确的是( ) A．物体在第1 s末运动方向发生变化B．第2 s内、第3 s内的速度方向是相同的C．物体在第2 s内返回出发点，向反方向运动D．在这7 s内物体的位置始终不会为负值
D [物体在第1 s末运动方向没有发生变化，A错误；第2 s内、第3 s内的速度方向是相反的，B错误；物体在第2 s内位移变大，向正方向运动，C错误；物体做的是往复运动，故物体的位置始终不会为负值，D正确．]
学习效果·随堂评估自测
1．(多选)下列关于速度和速率的说法正确的是( )A．瞬时速度的大小叫瞬时速率B．平均速率是平均速度的大小C．对运动的物体，某段时间的平均速度不可能为零D．对运动的物体，某段时间的平均速率不可能为零AD [瞬时速度的大小叫瞬时速率，故A正确；平均速率等于路程与时间的比值，平均速度等于位移与时间的比值，平均速度的大小与平均速率不一定相等，故B错误；对于运动的物体，若某段时间内的位移为零，则平均速度为0，故C错误；对于运动的物体，某段时间内的路程不可能为零，则平均速率不可能为零，故D正确．]
2．(多选)利用速度传感器与计算机结合，可以自动作出物体运动的图像．某同学在一次实验中得到的运动小车的速度—时间图像如图所示，则以下说法中正确的是( )A．小车先做加速运动，后做减速运动B．小车运动的最大速度约为0.8 m/sC．小车的前10 s朝正方向运动，10 s后朝负方向运动D．小车做曲线运动
AB [由v-t图像可以看出，小车的速度先增加再不变后减小，最大速度约为0.8 m/s，故A、B均正确；小车的速度先增大再不变后减小，一直朝正方向运动，C错误；图线弯曲表明小车速度变化不均匀，不表示小车做曲线运动，故D错误．]
3．(多选)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2>－4，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动的方向D．若甲、乙两质点同时由同一点出发，则10 s后甲、乙两质点相距20 m[答案] AC
4．(新情境题，以“电动自行车”为背景考查速度)电动自行车以其时尚、方便、快捷深受广大高中学生的喜爱，但由电动自行车引发的交通事故也在逐年增多．“学习交通安全常识，自觉遵守交通法规”是确保学生交通安全的重要举措之一．按规定电动自行车在城区限速20 km/h.下列说法正确的是( )A．电动自行车限速20 km/h，指的是平均速度B．电动自行车限速20 km/h，指的是瞬时速度C．交通事故发生时，相互碰撞的速度指的是平均速度D．在某一路段行驶的速度，指的是瞬时速度
B [电动自行车限速20 km/h，是指电动自行车的最高时速，为瞬时速度，A错误，B正确；交通事故发生时，相互碰撞的速度指的是碰撞时的速度，为瞬时速度，C错误；在某一路段行驶的速度，指的是平均速度，D错误．]
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