1、第3节速度【学习素养明目标】物理观念：1.理解速度的概念，知道速度是矢量.2.理解平均速度和瞬时速度的区别，知道速率的概念.3.会用平均速度公式进行相关的计算科学思维：1.通过速度概念的定义，体会用比值法定义物理量的方法.2.体会瞬时速度概念的极限思想方法一、平均速度1定义：物体运动的位移与所用时间之比，通常用表示，则.2物理意义：大致描述一段时间内物体运动的快慢和方向3单位：在国际单位制中是m/s.常用单位还有km/h，1 m/s3.6 km/h.4方向：平均速度是矢量，既有大小又有方向，其方向与位移的方向相同二、瞬时速度1定义：物体在某时刻或某位置的速度瞬时速度的大小叫瞬时速率，简称速率2
2、物理意义：准确描述物体在某时刻或某位置的运动快慢和方向3方向：瞬时速度是矢量，既有大小又有方向其方向与物体运动方向相同4瞬时速度的测量(1)原理：用很短时间内的平均速度大小近似作为瞬时速率(2)方法光电门法：用光电门实验装置可测物体在极短时间内的平均速度，认为它就是测得的瞬时速度速度计法：用速度计可直接读出物体在某一时刻或某一位置的瞬时速度的大小1思考判断(正确的打“”，错误的打“”)(1)匀速直线运动的平均速度等于瞬时速度()(2)瞬时速度和平均速度都可以精确描述变速运动()(3)瞬时速度的大小叫瞬时速率，平均速度的大小叫平均速率()(4)瞬时速度是运动时间t0时的平均速度()(5)物体的平
3、均速度为零，则物体一定处于静止状态()(6)子弹以速度v从枪口射出，v指瞬时速度()2(多选)下列描述的几个速度中，属于瞬时速度的是()A子弹以790 m/s的速度击中目标B信号沿动物神经传播的速度大约为10 m/sC汽车上速度计的示数为80 km/hD台风以13 m/s的速度向东北方向移动AC790 m/s是击中目标时刻的瞬时速度；信号以10 m/s的速度沿动物神经传播是在一个过程内的平均速度；汽车速度计上显示的是瞬时速度；台风移动过程中速度的变化是很大的，13 m/s是平均速度3气象部门预报，某强台风登陆某地时持续风速235 km/h，中心最大风速达到314 km/h.其中的两个速度数值分
4、别是指()A平均速度，瞬时速度B瞬时速度，平均速度C平均速度，平均速度 D瞬时速度，瞬时速度A平均速度对应的是一段时间或一段位移，而瞬时速度对应的是某时刻或某位置，由“持续”知，235 km/h指的是一段时间的平均速度，314 km/h是指瞬时速度，故A正确4从甲地到乙地的高速公路全程是197 km，一辆客车8点从甲地开上高速公路，10点到达乙地，途中曾在一高速公路服务区休息10 min，这辆客车从甲地到乙地的平均车速是()A98.5 km/h B27.4 km/hC107 km/h D29.8 km/hA由于客车在2小时内经过的路程是197 km，故平均速率v km/h98.5 km/h，A
5、正确平均速度和瞬时速度平均速度与瞬时速度的区别与联系物理量平均速度瞬时速度区别反映一段时间内物体运动的平均快慢程度反映物体在某个时刻的运动情况与一段时间(或一段位移)相对应与某时刻(或某位置)相对应其方向与一段时间内发生的位移方向相同，与物体运动的方向不一定相同其方向与该时刻物体运动的方向相同联系(1)当位移足够小或时间足够短时，可以认为瞬时速度等于平均速度(2)匀速直线运动中，平均速度和瞬时速度相等(3)当物体做单向直线运动时，平均速度和瞬时速度的方向相同【例1】三个质点A、B、C的运动轨迹如图所示，三个质点同时从N点出发，同时到达M点，设无往返运动，下列说法正确的是()A三个质点从N到M的
6、平均速度相同B三个质点任意时刻的速度方向都相同C三个质点从N点出发到任意时刻的平均速度都相同D三个质点从N到M的平均速率相同思路点拨：“三个质点同时从N点出发，同时到达M点”说明三个质点的运动时间相同，位移相同“无往返运动”说明三个质点的路程等于相应弧长或直径A位移与该段时间的比值叫平均速度本题中A、B、C三个质点在相同时间内位移相同，大小是MN的长度，方向是由N指向M，所以它们的平均速度相同，A选项正确速度是表征质点在某瞬时运动快慢和运动方向的矢量本题中B质点做单向直线运动，速度方向恒定，A、C两质点做曲线运动，速度方向时刻在变，B选项错误平均速率是描述物体运动快慢的物理量规定物体在t时间内
7、通过的路程s与t之比为平均速率，即.本题中A、C两质点均为曲线运动，且A、C两质点的平均速率相等，它们均大于B质点的平均速率，C、D选项错误计算平均速度的方法(1)由求出平均速度，平均速度的方向与位移方向相同(2)若为匀速直线运动，平均速度等于任一时刻的瞬时速度；若t非常小，可近似认为等于初始时刻的瞬时速度1下列关于平均速度和瞬时速度的说法中，错误的是()A平均速度，当t足够小时，该式可表示某时刻的瞬时速度B匀速直线运动的平均速度等于瞬时速度C瞬时速度和平均速度都可以精确描述变速运动D只有瞬时速度可以精确描述变速运动C平均速度只能粗略描述变速运动，而瞬时速度可以精确描述变速运动，选项C错误，D
8、正确；当t足够小时，速度的变化很小，此时用表示某时刻的瞬时速度，选项A正确；匀速直线运动的速度不变，故平均速度等于瞬时速度，选项B正确故选C.2如图所示，小明骑自行车由静止沿直线运动，他在第1 s内、第2 s内、第3 s内、第4 s内通过的位移分别为1 m、2 m、3 m、4 m，则()A他4 s末的瞬时速度为4 m/sB他第2 s内的平均速度为1.5 m/sC他4 s内的平均速度为2.5 m/sD他1 s末的速度为1 m/sC自行车速度是逐渐增大的，无法确定它的瞬时速度，只能求出平均速度，第2 s内平均速度为 m/s2 m/s；4 s内平均速度v m/s2.5 m/s.平均速度和平均速率平均
9、速度与平均速率的区别与联系物理量平均速度平均速率区别定义平均速度平均速率矢量性矢量，有方向标量，无方向联系(1)都是描述物体运动情况的物理量(2)平均速度的大小一般不等于平均速率当位移的大小等于路程时，即物体做单向直线运动时，平均速度的大小才等于平均速率【例2】在伦敦奥运会上，“世界飞人”博尔特分别以9秒63和19秒32的成绩夺得男子100 m和200 m的冠军，继北京奥运会后再次蝉联双冠王，下列说法不正确的是()A博尔特在百米比赛中的平均速度是10.38 m/sB博尔特在百米比赛中的平均速率是10.38 m/sC博尔特在200米比赛中的平均速度是10.35 m/sD博尔特在200米比赛中的平
10、均速率是10.35 m/s审题指导：第一步：抓关键点关键点获取信息100 m比赛跑道是直线，位移大小路程100 m200 m比赛跑道一部分为弯道，位移大小路程200 m第二步：找突破口平均速度，平均速率C100 m比赛中，位移大小和路程都等于100 m，平均速度大小和平均速率相等，即v1 m/s10.38 m/s，故A、B对；在200 m比赛中，路程是200 m，位移小于200 m，故平均速率v2 m/s10.35 m/s，且大于平均速度的大小，故C错，D对(1)物体做变速运动时，在不同阶段上的平均速度一般不同，因此在求平均速度时一定要明确所求的是哪一个时间段内的平均速度，要紧扣平均速度的定义
11、.(2)注意平均速度与平均速率的区别.3.(多选)在一次室内田径赛期间，有三位运动员A、B、C从所住地M出发到赛场N.他们选择了三个不同的路径同时出发，最后同时到达赛场，如图所示，则下列说法中正确的是()A三个运动员从M点到N点的平均速度相同B三个运动员到达N点时瞬时速度相同C三个运动员从M点到N点的平均速率相同DB运动员从M到N的平均速度方向与任意时刻的瞬时速度的方向相同AD三个运动员从同一地点同时出发沿不同路线到达同一地点，位移相同，所用时间相同，故平均速度相同，A正确三个运动员的路程不同，故平均速率不同，C错误无法判断三个运动员谁到达N点的瞬时速度大，B错误B运动员沿直线运动，他的速度方
12、向是不变的，D正确4某人骑自行车沿一斜坡从坡底到坡顶，再从坡顶到坡底往返一次，已知上坡时的平均速度大小为4 m/s，下坡时的平均速度大小为6 m/s，则此人往返一次的平均速度大小是()A10 m/sB5 m/sC4.8 m/s D0D此人沿斜坡往返一次的位移为0，由平均速度的定义式可知此人往返一次的平均速度大小是0，故D正确1(多选)下列所说的速度中，哪些是瞬时速度()A百米赛跑的运动员以9.5 m/s的速度冲过终点线B济南西杭州的G51次列车，在沪杭高铁段时速由原来的350 km/h降至300 km/hC返回地面的太空舱以8 m/s的速度落入太平洋D由于堵车，在隧道内的车速仅为1.2 m/s
13、AC9.5 m/s是运动员冲线瞬间的速度，8 m/s是太空舱落入太平洋瞬间的速度，对应的都是一个时刻，都是瞬时速度；350 km/h、300 km/h、1.2 m/s说的都是行程中的平均速度，应选A、C两项2(多选)对于瞬时速度和平均速度的理解，下列说法正确的是()A运动过程中某一时刻瞬时速度为0，平均速度一定为0B运动过程中某一时刻瞬时速度为0，平均速度可以不为0C瞬时速度不为0，平均速度一定不为0D瞬时速度不为0，平均速度可以为0BD车辆中途刹车停止后，再启动运行的一段时间内平均速度不为0，但停止时的瞬时速度为0，A错误，B正确；物体沿一圆周运动一圈的过程中，瞬时速度不为0，但位移为0，所
14、以平均速度为0，C错误，D正确3下列说法中正确的是()A在相等的时间内发生的位移相等则物体一定做匀速直线运动B做匀速运动的物体，在任何一个时刻的速度都相等C如果物体运动的路程跟所需时间的比值是一恒量，则该物体的运动一定是匀速直线运动D以上说法都不对B匀速直线运动中，在任何相等的时间内发生的位移相等，且瞬时速度不变，B正确4物体沿一直线运动，先以5 m/s的速度运动一段时间，接着以2 m/s的速度运动相等的时间，其整个过程的平均速度为v1；若该物体以5 m/s的速度运动一段位移，接着以2 m/s的速度运动相等的位移，其平均速度为v2.则v1、v2的大小关系是()Av1v2Bv1v2Cv1v2 D不确定A(1)物体的总位移为s5t2t7t，则全程的平均速度为v13.5 m/s；(2)全程的运动时间为t，则全程的平均速度为v2 m/s.故v1v2；故选A.