1、高考资源网（） 您身边的高考专家3.运动快慢与方向的描述速度学 习 目 标知 识 脉 络(教师用书独具)1.理解速度的概念，领会其矢量性，知道速度的方向2理解平均速度和瞬时速度的概念，知道速度与速率的区别与联系，并能进行相应计算(重点)3理解速度时间图像(难点)4掌握打点计时器的工作原理，并能测平均速度(难点)一、速度1定义：位移与发生这段位移所用时间的比值，叫做速度. 2表达式：v.3单位：米每秒，符号是m/s或ms1.1 m/s3.6 km/h.4矢量性：速度是矢量，速度的方向就是物体运动的方向5物理意义：表示物体运动的快慢和方向二、平均速度和瞬时速度1平均速度(1)定义：在变速直线运动中
2、，位移x跟发生这段位移所用时间t的比值叫做变速直线运动的平均速度(2)公式：.(3)物理意义：粗略地描述物体运动的快慢(4)矢量性：平均速度既有大小又有方向，是矢量，其方向与一段时间t内发生的位移的方向相同2瞬时速度(1)定义：物体在某一时刻或某一位置的速度称为瞬时速度(2)物理意义：描述物体在某一时刻(或某一位置)运动的快慢和方向3速率和速度的区别(1)速率：瞬时速度的大小称为瞬时速率，简称速率(2)速度与速率的区别：速度是矢量，速率是标量；速率只反映物体运动的快慢，而速度却同时反映运动的快慢和运动的方向三、速度时间图像1定义：以速度为纵轴，时间为横轴，建立一个平面直角坐标系，在该坐标系中画
3、出物体的速度v随时间t变化关系的图像2匀速直线运动的速度时间图像如图所示，是一条平行于时间轴的直线3利用速度时间图像求位移匀速直线运动的速度时间图像与t轴所围的矩形的“面积”表示物体对应时间内的位移1思考判断(1)由公式v知，运动物体的位移x越大，速度越大()(2)瞬时速度是运动时间t0时的平均速度()(3)物体的平均速度为零，则物体一定处于静止状态()(4)子弹以速度v从枪口射出，v指瞬时速度. ()(5)vt图像就是物体运动的轨迹()2某质点沿一直线做单向运动，在第1 s内通过的位移为2 m，第2 s内通过的位移为4 m，第3 s内通过的位移为6 m，则质点前2 s的平均速度为_ m/s，
4、后2 s内的平均速度为_m/s；3 s内的平均速度为_m/s.答案3541对公式v的理解(1)速度采用比值定义法，不能说v与x成正比x大，仅指物体的位置变化量大位移大，速度不一定大；当物体位置变化快时，速度才大(2)式中x是位移不是路程，x与t具有对应性2速度是矢量(1)速度既有大小，又有方向，是矢量瞬时速度的方向就是物体此时刻的运动方向(2)比较两个速度是否相同时，既要比较其大小是否相等，又要比较其方向是否相同3路程与速度的关系(1)物体在某一阶段的路程为零时，物体的速度一定为零(2)物体在某一阶段的路程不为零时，由于位移可能为零，也可能不为零，所以物体的速度可能为零，也可能不为零(3)注意
5、：这里的速度指运动物体的位移与所用时间的比值，而不再是初中所学的路程与时间的比值两种速度的定义并不矛盾，因为初中只研究匀速直线运动，不关注运动方向，路程即位移大小【例1】(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乙质点比甲质点运动得快B因为24，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60 m思路点拨：由速度大小判断运动快慢利用v的变形式xvt求位置变化ACD因为速度是矢量，所以其正、负号表示物体的运动方向，C正确；速度是矢
6、量，比较大小时看绝对值，A正确，B错误；甲、乙两质点在同一直线上沿相反方向运动，10 s后的距离等于两者位移之和，计算可得D正确速度矢量性的应用(1)速度是矢量，做直线运动的物体的速度可用正、负号表示其运动的方向，速度的方向与正方向相同时取正值，相反时取负值(2)物体做直线运动时，一般规定速度的正方向与位移的正方向相同，即在同一坐标系中同时分析速度和位移的问题1下列关于速度的说法正确的是()A由v知，v与x成正比，与t成反比B速度大小不变的运动是匀速直线运动C因为23，所以2 m/s3 m/sD速度的方向与物体运动的方向一致Dv是按比值定义法定义的物理量，v与x、t无关，A错误；匀速直线运动是
7、速度的大小和方向都不变的运动，B错误；速度是矢量，正、负号表示方向，绝对值表示大小，C错误；速度的方向与物体运动的方向一致，D正确平均速度和瞬时速度1平均速度与瞬时速度的区别与联系平均速度瞬时速度区别定义运动质点的位移与所用时间的比值运动质点在某一时刻或某一位置的速度物理意义粗略描述物体运动，和时间、位移对应精确描述物体运动，和时刻、位置对应方向与位移方向一致与某时刻或某位置运动方向一致联系(1)瞬时速度可看做当t0时，t内的平均速度(2)匀速直线运动中，瞬时速度和平均速度相同(3)两者的求解公式都为v2.平均速度的两种常见错误(1)认为平均速度就等于速度的平均值，即(v1、v2分别是物体的初
8、、末速度)实际上这个式子对于极个别的运动适用，但对于一般的直线运动和曲线运动是不适用的(2)认为平均速度大小等于平均速率在计算平均速度时，用路程与时间的比值去求解而实际上平均速度必须依据其定义用位移与时间的比值去求解，并且必须强调针对的是哪段位移(或哪段时间)【例2】一辆汽车从甲地沿平直的公路以v136 km/h的速度经过2 h到达乙地，休息了4 h后，又沿原路返回，以v254 km/h的速度运动了3 h越过甲地到达丙地求全程的平均速度和平均速率思路点拨：物体的运动过程如图所示：解析汽车全程的位移大小为xv2t2v1t1543 km362 km90 km，全程所用时间为t2 h4 h3 h9
9、h，故平均速度大小 km/h10 km/h，方向是由甲地指向丙地；汽车全程的路程：sv2t2v1t1543 km362 km234 km，所以平均速率为v km/h26 km/h.答案平均速度大小为10 km/h，方向是由甲地指向丙地平均速率为26 km/h平均速度的“对应性”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2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
10、的位移，其平均速度为v2.则v1、v2的大小关系是 ()Av1v2Bv1v2；故选A.速度时间图像由vt图像可以得到的信息1确定物体在各时刻的速度大小和方向，正值说明速度沿正方向，负值则相反2确定物体各时间段内速度大小变化的趋势，是增大还是减小3vt图像与时间轴围成的面积表示某段时间内的位移 【例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内物体做往复运动思路点拨：速度v的正、负表示运动方向与正方向同向还是反向在vt图中t轴上方v为正、下方v为负D物体在第
11、1 s末运动方向没有发生变化，A错；第2 s内、第3 s内的速度方向是相反的，B错；物体在第2 s内位移变大，向正方向运动，C错；整个过程中物体做的是往复运动，D正确对vt图像的解读(1)图像的拐点处速度方向一般没有变化，只是大小变化情况不一样了，比如由加速运动变为减速运动，或者变为匀速运动，或者变为更快的加速运动(2)图像与t轴相交，说明速度减小到0后又反向增大，即交点对应的时刻为速度方向变化的时刻3(多选)物体做直线运动，其vt图像如图所示下列说法中正确的是()A02 s内汽车的速度方向沿正向，且速度逐渐增大B24 s内的位移为4 mC第1 s末与第3 s末的速度方向不同D5 s时物体又回
12、到了初始位置AB02 s内汽车的速度为正，说明方向沿正向，由图知速度逐渐增大，A正确.24 s内汽车做匀速运动，位移xvt4 m，B正确全过程的速度都为正值，说明速度的方向一直沿着正方向，C错误.5 s时物体的速度为零，在此之前物体一直沿同一个方向运动，故全过程的位移一定不为零，D错误1(多选)下列说法中的“快”，哪些不是指速度较大()A从高速公路走，行驶比较快B刘翔的起跑是比赛选手中最快的C运用ABS技术，汽车能很快停下来D某客机能在20 000 m高空中飞行得很快BCB、C选项指时间短，而不表示运动的快慢故选项B、C正确2如图所示是高速公路旁的交通标志，图中的“100”表示小汽车必须限制在
13、100 km/h内行驶，“杭州88 km”表示到杭州还有88 km.“100 km/h”和“88 km”分别指()A瞬时速度，位移B瞬时速度，路程C平均速度，位移D平均速度，路程B交通标志里的限速标志是每一时刻的速度均不能超过该速度，故为瞬时速度；里程88 km指的是行驶路程，B项正确3(多选)关于速度的定义式v，以下叙述正确的是 ()A物体做匀速直线运动时，速度v与运动的位移x成正比，与运动时间t成反比B速度v的大小与运动的位移x和时间t都无关C此速度定义式适用于任何运动D速度是表示物体运动快慢及方向的物理量BCDv是计算速度的公式，适用于任何运动，C对；此式只说明速度可用位移x除以时间t来获得，并不是说v与x成正比，与t成反比，A错，B对；速度的大小表示物体运动的快慢，方向表示物体的运动方向，D对4用同一张底片对着小球运动的路径每隔 s拍一次照，得到的照片如图所示，则小球运动过程的平均速度是()A0.25 m/sB0.2 m/sC0.17 m/s D无法确定C平均速度v m/s0.17 m/s，选项C正确5某同学以一定的速度去同学家送一本书，停留一会儿后，又以相同的速率沿原路返回家则下列选项所示的哪个图像能粗略地表示他的运动状态 ()C因该同学运动时的速率不变，故A、B、D错误又由于返回的过程中速度方向不同，所以选项C正确- 9 - 版权所有高考资源网