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高中物理鲁科版 (2019)必修 第一册第3节 速度精品ppt课件
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这是一份高中物理鲁科版 (2019)必修 第一册第3节 速度精品ppt课件，共60页。PPT课件主要包含了一段时间内，位移方，②③④，某位置，瞬时速率，运动方向，平均速度，瞬时速度，思维建模等内容，欢迎下载使用。
一、平均速度1.物理意义：_________描述_______________物体运动的_________和_________。 2.文字表述：物体运动的_________与所用_________之比，通常用 表示。
3.标矢性：（1）大小： = 。 （2）方向：平均速度是_________，其方向与____________相同。
4.单位：速度的单位是米/秒，符号为m/s或m·s-1。5.关于平均速度的说法符合科学实际的是_________。 ①平均速度可以对应一个时间点。②匀速运动中，不同位移内的平均速度一定相等。③平均速度可以对应一段位移。④变速直线运动中，不同位移内的平均速度一般不相等。
二、瞬时速度1.物理意义：_________描述物体在___________（时刻）运动的快慢和方向。 2.文字表述：物体在___________（时刻）的速度。 3.标矢性：（1）大小：瞬时速度的大小称为_____________，简称速率。
（2）方向：瞬时速度是_________，其方向与物体的_____________相同。
4.瞬时速度的测量：（1）原理：用很短时间内的_____________大小代替。 （2）方法：①光电门法。用光电门实验装置可测物体在极短时间内的_____________，认为它就是测得的___________。
②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_________。
5.速率与速度的表述，符合科学实际的有_______。 ①瞬时速度的大小叫作瞬时速率，简称速率。②速度是矢量，速率也是矢量。③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。
一、速度1.速度的概念：（1）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。（2）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。
2.速度的定义式：（1）公式v= 中的Δs是物体运动的位移，不是路程。（2）v= 是速度的定义式，不是决定式，不能认为v与位移Δs成正比、与时间Δt成反比。
3.速度的标矢性：（1）速度既有大小，又有方向，是矢量。速度的方向就是物体的运动方向。（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。
【思考·讨论】情境：如图所示，自行车、公共汽车、火车都沿平直道路行驶，其相关数据如表。
讨论：（1）如何比较A和B的运动快慢？（科学思维）提示：它们经过的位移相同都是100m，A用的时间长（20s），B用的时间短（10s）。在位移相同的情况下，时间短的运动得快，即公共汽车比自行车快。（2）如何比较B和C的运动快慢？（科学思维）提示：它们的位移不同，所用的时间也不同，要比较它们的运动快慢，需要计算它们平均每秒钟位移的大小。单位时间内位移大的运动得快。可算得公共汽车每秒位移大小为10m，火车每秒位移大小为25m，火车运动得快。
【典例示范】（多选）（2019·福州高一检测）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2m/s，乙质点的速度为-4m/s，则可知（ ）A.乙质点比甲质点运动得快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运动的方向D.若甲、乙两质点同时由同一点出发，则10s后甲、乙两质点相距60m
【解析】选A、C、D。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，10s后的距离等于两者位移之和，计算可得D正确。
【规律方法】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。
【素养训练】1.（2019·厦门高一检测）对速度的定义式v= ，以下叙述不正确的是（ ）A.物体做匀速直线运动时，速度v与运动的位移s成正比，与运动的时间t成反比B.速度v的大小与运动的位移s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的物理量
【解析】选A。v= 是计算速度的公式，适用于任何运动，C正确；此式只说明计算速度可用位移s除以时间t来获得，并不是说v与s成正比，与t成反比，A错误、B正确；速度是表示物体运动快慢的物理量，D正确。
2.（多选）为了比较物体运动的快慢，可以采用的方法有（ ）A.在位移相同的情况下，比较所用时间的长短，时间越长的运动越快B.在位移相同的情况下，比较所用时间的长短，时间越长的运动越慢C.在时间相同的情况下，比较所通过的位移大小，位移越大的运动越快D.在时间相同的情况下，比较所通过的位移大小，位移越大的运动越慢
【解析】选B、C。利用速度可以表示物体运动的快慢，而速度的定义是单位时间内通过的位移，当位移相同时，则可以通过比较时间的长短来判断物体运动的快慢，时间越长的运动越慢，B正确，A错误；当时间相同时，可以比较位移的大小，位移越大的运动越快，C正确，D错误。
二、平均速度与瞬时速度的比较平均速度与瞬时速度的比较
【思考·讨论】情境：如图所示，张茜同学百米比赛用时12s，前2s内的位移为12m，第2个2s内位移为14m，第3个2s内位移为16m，第4个2s内位移为19m，第5个2s内位移为20m，第6个2s内位移为19m。
讨论：（1）计算上述6个时间间隔内的平均速度，并说明哪段时间运动得最快？8s末的速度一定等于12s末的速度吗？（物理观念）
提示：第1个2s =6m/s第2个2s内 =7m/s第3个2s内 =8m/s第4个2s内 =9.5m/s第5个2s内 =10m/s第6个2s内 =9.5m/s
第5个2s内运动得最快。8s末的速度不一定等于12s末的速度。
（2）通过以上数据，你能知道这个同学的“起跑速度”“冲刺速度”以及“最大速度”吗？（科学思维）提示：不能，这些速度都不是某一时刻的速度。
【典例示范】（多选）气垫导轨上滑块经过光电门时，滑块上的遮光条将光遮住，电子计时器可自动记录遮光时间Δt，用游标卡尺测得遮光条的宽度为Δx，以下说法中正确的有（ ）
A. 是遮光条通过光电门的平均速度大小B. 就是滑块通过光电门的瞬时速度大小C. 是否接近滑块通过光电门的瞬时速度大小，与Δt的大小无关D. 为使更接近滑块的瞬时速度大小，可换用更窄的遮光条
【解析】选A、D。 是遮光条通过光电门的平均速度大小，可以近似代表滑块通过光电门的瞬时速度大小，故A正确，B错误；Δt越小， 就越接近滑块经过光电门的瞬时速度大小，故C错误；滑块的瞬时速度表示滑块在某一时刻的速度，当Δt→0时， 可看成滑块的瞬时速度大小，Δx越小，相应Δt也就越小，故D正确。
【素养训练】1.下列说法正确的是（ ）A.平均速度即为速度的平均值B.瞬时速率是指瞬时速度的大小C.火车以v经过某一段路，v是指瞬时速度D.子弹以v从枪口射出，v是平均速度
【解析】选B。平均速度是指物体在一段时间内或者一段位移内平均运动快慢，不是速度的平均值，平均速度对应一段位移或者一段时间，所以A、C错误；瞬时速度是指物体经过某一位置或在某一瞬间时的速度，对应的是一个位置或者某一瞬间，而瞬时速度的大小即瞬时速率，故B正确，D错误。
2.（多选）（2019·莆田高一检测）在某次世锦赛比赛期间，有三位中国华侨A、B、C同时从所住的同一地点M出发，前往赛场N为中国的运动员加油，他们分别选择了三条不同的路径，最后同时到达赛场，如图所示。则下列说法中正确的是（ ）
A.三位华侨从M点到N点的平均速度相同B.三位华侨到达N点的瞬时速度相同C.三位华侨从M点到N点的平均速率相同D.B华侨从M点到N点的平均速度方向与任意时刻的瞬时速度方向相同
【解析】选A、D。三位华侨同时从同一地点出发沿不同路径到达同一地点，位移相同，所用时间相同，故平均速度相同，选项A正确；三位华侨的路程不同，故平均速率不同，选项C错误；无法判断谁到达N点的瞬时速度大，但三位华侨到达N点的瞬时速度方向不同，选项B错误；B华侨沿直线运动，全程中他的速度方向是不变的，选项D正确。
【补偿训练】1.（多选）下列关于平均速度和瞬时速度的说法正确的是（ ）A.平均速度， 当t足够小时，该式可表示t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运动的快慢D.只有瞬时速度可以精确描述运动的快慢
【解析】选A、B、D。由平均速度定义式 可知，当t足够小，甚至趋近于零时，该式可表示t时刻的瞬时速度，A正确；匀速直线运动的速度不变，各段时间内的平均速度均等于瞬时速度，B正确；平均速度只能粗略反映一段时间内物体运动的快慢程度，而瞬时速度能精确地描述物体在某一时刻或某一位置运动的快慢及方向，C错误，D正确。
2.气象台对“玉兔”台风预报是：风暴中心以18km/h左右的速度向西北方向移动，在登陆时，近中心最大风速达到33m/s。报道中的两个速度数值分别是指（ ）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
【解析】选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，18km/h指的是台风向西北方向移动一段时间或一段位移的平均速度，33m/s指的是台风登陆时刻的瞬时速度，故A正确。
三、平均速度与平均速率的计算1.计算平均速度的方法：（1）选取一个运动物体为研究对象。（2）选取一个运动过程为研究过程，并确定相应的s及t。
（3）由 求出平均速度，平均速度的方向与位移方向相同。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t内某时刻的瞬时速度。
2.几个容易混淆的概念：（1）平均速度：位移与时间的比值，平均速度= 。（2）平均速率：路程与时间的比值，平均速率= 。（3）瞬时速度的大小叫瞬时速率，简称速率；平均速度的大小不是平均速率，只有在单一方向的直线运动中两者才大小相等。
【典例示范】（2019·三明高一检测）某人沿着平直公路由A出发到达D点，前t1=5s内向东运动了Δs1=30m经过B点，又运动了t2=5s前进了Δs2=60m到达C点，在C点停了t3=4s后又向西行，经历了t4=6s运动Δs4=120m到达A点西侧的D点，其运动过程如图所示，求：
（1）全过程的平均速度。（2）全过程的平均速率。
【解析】（1）全程的平均速度大小为v= =1.5m/s，平均速度的方向向西。（2）全程的平均速率为 =10.5m/s答案：（1）1.5m/s，方向向西 （2）10.5m/s
【误区警示】求平均速度时常见的两种错误（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、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）。
【素养训练】1.物体沿一直线运动，先以5m/s的速度运动一段时间，接着以2m/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5m/s的速度运动一段位移，接着以2m/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（ ）A.v1>v2 B.v1
2.（2019·三明高一检测）从甲地到乙地的高速公路全程是197km，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10min，这辆客车从甲地到乙地的平均车速是（ ）
【解析】选A。该题求解的是客车的平均速率，由于客车在2小时内的路程是197km，故平均速率： = km/h=98.5km/h，则A正确，B、C、D错误。
【补偿训练】1.某同学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，则下列说法正确的是（ ）A.图中的速度5.0km/h为平均速度B.图中的速度5.0km/h为瞬时速度C.图中的速度5.0km/h为平均速率D.图中的速度5.0km/h为平均速度的大小
【解析】选C。此题可采用排除法。该同学从家到公园再回到家的总位移为0。由可知 其平均速度为零，故A、D错误；该同学到家后不再运动，瞬时速度为零，B错误。故选C。
2.一辆汽车从甲地开往乙地的过程中，前一半位移的平均速度是30km/h，后一半位移的平均速度是60km/h。则在全程内这辆汽车的平均速度是（ ）A.35km/h B.40km/hC.45km/h D.50km/h
【解析】选B。总时间一定，设总位移为2x，则前半段位移所用时间t1= ，后半段位移的所用时间为t2= ，由 km/h=40km/h。故本题选B。
四、位移—时间图像的应用1.位移—时间图像的应用：
2.说明：（1）位移—时间图像不是物体的运动轨迹。（2）位移—时间图像只能描述直线运动，不能描述曲线运动。
【思考·讨论】情境：利用图像可以比较方便地处理（或观测）实验结果，找出事物的变化规律。如图所示是位移—时间图像。
讨论：（1）s-t图像的斜率表示什么？（物理观念）提示：s-t图像的斜率表示速度。（2）图线的交点及与横轴平行的直线表示什么？（科学思维）提示：交点表示相遇，与时间轴平行表示静止。
【典例示范】（2019·莆田高一检测）做直线运动的物体的s-t图像如图所示，问：
（1）图中OA、AB、BC、CD各表示物体怎样运动？（2）物体在哪段时间内运动最快？第3s内的位移为多大？（3）6s内物体的位移和路程各为多大？
【解析】（1）OA段表示物体在第1s内做匀速直线运动，位移为10m，方向与选取的正方向相同；AB段表示物体在第1s末至第2s末静止在与原点（出发点）相距10m的位置；BC段表示物体在第2s末至第3s末做匀速直线运动，其位移sBC=sC-sB=30m-10m=20m，方向与选取的正方向相同；CD段表示物体在第3s末至第5s末做匀速直线运动，其位移sCD=sD-sC=0m-30m=-30m，方向与选取的正方向相反。（2）比较各段的斜率，不难看出，物体在BC段运动最快，且第3s内的位移大小为20m。（3）由图像可知：物体在前6s内的总位移大小为10m。总路程为70m。答案：见解析
【素养训练】1.（多选）甲和乙两个物体同时、同地做同向直线运动，它们的位移s随时间t变化的关系图像如图所示，则在0～t1时间内（ ）
A.甲的速度始终比乙的速度大B.甲的平均速度等于乙的平均速度C.甲始终在乙的前面，直到t1时刻相遇D.0～t0时间内，甲在乙的前面，t0～t1时间内，乙在甲的前面
【解析】选B、C。在s-t图像中，斜率代表速度大小，故在0～t0时间内，甲的速度大于乙的速度，在t0～t1时间内，甲的速度小于乙的速度，故A错误；平均速度为位移与时间的比值，在0～t1时间内，甲、乙位移相同，时间相同，故平均速度相同，故B正确；由图像可知，甲的位移始终大于乙的位移，故甲在乙的前面，故C正确，D错误。
2.如图所示，甲、乙两个物体同时、同地出发做直线运动，它们的位移—时间图像如图所示，在20s内甲、乙两个物体通过的路程L甲和L乙的大小关系是怎样的？
【解析】从图线看出，甲先向正方向做减速直线运动，后向负方向做加速直线运动，乙一直向正方向做匀速直线运动，在20s内，甲、乙两个物体通过的位移都是Δs=s2-s1=10m-0=10m，位移相同，所以甲的路程大于乙的路程，即L甲>L乙。答案：L甲>L乙
【补偿训练】1.（多选）如图所示为A、B两个物体从O点开始运动的图像，从A、B两物体的位移—时间图像可知，下列说法中正确的是（ ）A.A、B两物体的运动方向相同B.A物体4s内发生的位移是10mC.B物体发生10m位移的时间是4sD.A、B两物体同时运动
【解析】选A、C、D。A、B两物体的运动图线相对时间轴的倾斜方向相同，因此，两物体运动方向相同，选项A正确；从图像可知，B物体在4s内的位移是10m，A物体在4s内的位移大于10m，选项B错误，选项C正确；A、B两物体都是从0时刻开始运动，选项D正确。
2.某物体运动的s-t图像如图所示，则物体（ ）A.做下坡运动B.做速度越来越小的直线运动C.朝某一方向做直线运动，然后反向做直线运动D.做匀速直线运动【解析】选D。s-t图像的斜率表示速度，由图可知图线的斜率不变，速度保持不变，物体做匀速直线运动，速度方向不变，故D项正确，A、B、C错误。
【拓展例题】考查内容：速度、速率、平均速度和平均速率的辨析【典例】汽车沿直线从甲地开往乙地。（1）若在前一半路程的平均速度为v1，后一半路程的平均速度为v2，则汽车全程的平均速度为多少？（2）若汽车在全程所用时间的前一半时间的平均速度为v1，后一半时间的平均速度为v2，则全程的平均速度为多少？（3）若v1≠v2，两种情况下的平均速度哪个大？
【解析】（1）设甲、乙两地的距离为s，前一半路程所用时间为t1，后一半路程所用时间为t2，根据平均速度的定义式：则有又：t1= ，t2= 解得： 。
（2）设全程所用时间为t，前一半时间的位移为s1=v1·后一半时间的位移为s2=v2·由平均速度的定义式得：
（3）两平均速度求差有： ≥0，由于v1≠v2，所以有即后一种情况的平均速度较大。答案：（1） （2）（3）后一种情况下的平均速度较大。
一、平均速度1.物理意义：_________描述_______________物体运动的_________和_________。 2.文字表述：物体运动的_________与所用_________之比，通常用 表示。
3.标矢性：（1）大小： = 。 （2）方向：平均速度是_________，其方向与____________相同。
4.单位：速度的单位是米/秒，符号为m/s或m·s-1。5.关于平均速度的说法符合科学实际的是_________。 ①平均速度可以对应一个时间点。②匀速运动中，不同位移内的平均速度一定相等。③平均速度可以对应一段位移。④变速直线运动中，不同位移内的平均速度一般不相等。
二、瞬时速度1.物理意义：_________描述物体在___________（时刻）运动的快慢和方向。 2.文字表述：物体在___________（时刻）的速度。 3.标矢性：（1）大小：瞬时速度的大小称为_____________，简称速率。
（2）方向：瞬时速度是_________，其方向与物体的_____________相同。
4.瞬时速度的测量：（1）原理：用很短时间内的_____________大小代替。 （2）方法：①光电门法。用光电门实验装置可测物体在极短时间内的_____________，认为它就是测得的___________。
②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_________。
5.速率与速度的表述，符合科学实际的有_______。 ①瞬时速度的大小叫作瞬时速率，简称速率。②速度是矢量，速率也是矢量。③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。
一、速度1.速度的概念：（1）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。（2）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。
2.速度的定义式：（1）公式v= 中的Δs是物体运动的位移，不是路程。（2）v= 是速度的定义式，不是决定式，不能认为v与位移Δs成正比、与时间Δt成反比。
3.速度的标矢性：（1）速度既有大小，又有方向，是矢量。速度的方向就是物体的运动方向。（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。
【思考·讨论】情境：如图所示，自行车、公共汽车、火车都沿平直道路行驶，其相关数据如表。
讨论：（1）如何比较A和B的运动快慢？（科学思维）提示：它们经过的位移相同都是100m，A用的时间长（20s），B用的时间短（10s）。在位移相同的情况下，时间短的运动得快，即公共汽车比自行车快。（2）如何比较B和C的运动快慢？（科学思维）提示：它们的位移不同，所用的时间也不同，要比较它们的运动快慢，需要计算它们平均每秒钟位移的大小。单位时间内位移大的运动得快。可算得公共汽车每秒位移大小为10m，火车每秒位移大小为25m，火车运动得快。
【典例示范】（多选）（2019·福州高一检测）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2m/s，乙质点的速度为-4m/s，则可知（ ）A.乙质点比甲质点运动得快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运动的方向D.若甲、乙两质点同时由同一点出发，则10s后甲、乙两质点相距60m
【解析】选A、C、D。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，10s后的距离等于两者位移之和，计算可得D正确。
【规律方法】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。
【素养训练】1.（2019·厦门高一检测）对速度的定义式v= ，以下叙述不正确的是（ ）A.物体做匀速直线运动时，速度v与运动的位移s成正比，与运动的时间t成反比B.速度v的大小与运动的位移s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的物理量
【解析】选A。v= 是计算速度的公式，适用于任何运动，C正确；此式只说明计算速度可用位移s除以时间t来获得，并不是说v与s成正比，与t成反比，A错误、B正确；速度是表示物体运动快慢的物理量，D正确。
2.（多选）为了比较物体运动的快慢，可以采用的方法有（ ）A.在位移相同的情况下，比较所用时间的长短，时间越长的运动越快B.在位移相同的情况下，比较所用时间的长短，时间越长的运动越慢C.在时间相同的情况下，比较所通过的位移大小，位移越大的运动越快D.在时间相同的情况下，比较所通过的位移大小，位移越大的运动越慢
【解析】选B、C。利用速度可以表示物体运动的快慢，而速度的定义是单位时间内通过的位移，当位移相同时，则可以通过比较时间的长短来判断物体运动的快慢，时间越长的运动越慢，B正确，A错误；当时间相同时，可以比较位移的大小，位移越大的运动越快，C正确，D错误。
二、平均速度与瞬时速度的比较平均速度与瞬时速度的比较
【思考·讨论】情境：如图所示，张茜同学百米比赛用时12s，前2s内的位移为12m，第2个2s内位移为14m，第3个2s内位移为16m，第4个2s内位移为19m，第5个2s内位移为20m，第6个2s内位移为19m。
讨论：（1）计算上述6个时间间隔内的平均速度，并说明哪段时间运动得最快？8s末的速度一定等于12s末的速度吗？（物理观念）
提示：第1个2s =6m/s第2个2s内 =7m/s第3个2s内 =8m/s第4个2s内 =9.5m/s第5个2s内 =10m/s第6个2s内 =9.5m/s
第5个2s内运动得最快。8s末的速度不一定等于12s末的速度。
（2）通过以上数据，你能知道这个同学的“起跑速度”“冲刺速度”以及“最大速度”吗？（科学思维）提示：不能，这些速度都不是某一时刻的速度。
【典例示范】（多选）气垫导轨上滑块经过光电门时，滑块上的遮光条将光遮住，电子计时器可自动记录遮光时间Δt，用游标卡尺测得遮光条的宽度为Δx，以下说法中正确的有（ ）
A. 是遮光条通过光电门的平均速度大小B. 就是滑块通过光电门的瞬时速度大小C. 是否接近滑块通过光电门的瞬时速度大小，与Δt的大小无关D. 为使更接近滑块的瞬时速度大小，可换用更窄的遮光条
【解析】选A、D。 是遮光条通过光电门的平均速度大小，可以近似代表滑块通过光电门的瞬时速度大小，故A正确，B错误；Δt越小， 就越接近滑块经过光电门的瞬时速度大小，故C错误；滑块的瞬时速度表示滑块在某一时刻的速度，当Δt→0时， 可看成滑块的瞬时速度大小，Δx越小，相应Δt也就越小，故D正确。
【素养训练】1.下列说法正确的是（ ）A.平均速度即为速度的平均值B.瞬时速率是指瞬时速度的大小C.火车以v经过某一段路，v是指瞬时速度D.子弹以v从枪口射出，v是平均速度
【解析】选B。平均速度是指物体在一段时间内或者一段位移内平均运动快慢，不是速度的平均值，平均速度对应一段位移或者一段时间，所以A、C错误；瞬时速度是指物体经过某一位置或在某一瞬间时的速度，对应的是一个位置或者某一瞬间，而瞬时速度的大小即瞬时速率，故B正确，D错误。
2.（多选）（2019·莆田高一检测）在某次世锦赛比赛期间，有三位中国华侨A、B、C同时从所住的同一地点M出发，前往赛场N为中国的运动员加油，他们分别选择了三条不同的路径，最后同时到达赛场，如图所示。则下列说法中正确的是（ ）
A.三位华侨从M点到N点的平均速度相同B.三位华侨到达N点的瞬时速度相同C.三位华侨从M点到N点的平均速率相同D.B华侨从M点到N点的平均速度方向与任意时刻的瞬时速度方向相同
【解析】选A、D。三位华侨同时从同一地点出发沿不同路径到达同一地点，位移相同，所用时间相同，故平均速度相同，选项A正确；三位华侨的路程不同，故平均速率不同，选项C错误；无法判断谁到达N点的瞬时速度大，但三位华侨到达N点的瞬时速度方向不同，选项B错误；B华侨沿直线运动，全程中他的速度方向是不变的，选项D正确。
【补偿训练】1.（多选）下列关于平均速度和瞬时速度的说法正确的是（ ）A.平均速度， 当t足够小时，该式可表示t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运动的快慢D.只有瞬时速度可以精确描述运动的快慢
【解析】选A、B、D。由平均速度定义式 可知，当t足够小，甚至趋近于零时，该式可表示t时刻的瞬时速度，A正确；匀速直线运动的速度不变，各段时间内的平均速度均等于瞬时速度，B正确；平均速度只能粗略反映一段时间内物体运动的快慢程度，而瞬时速度能精确地描述物体在某一时刻或某一位置运动的快慢及方向，C错误，D正确。
2.气象台对“玉兔”台风预报是：风暴中心以18km/h左右的速度向西北方向移动，在登陆时，近中心最大风速达到33m/s。报道中的两个速度数值分别是指（ ）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
【解析】选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，18km/h指的是台风向西北方向移动一段时间或一段位移的平均速度，33m/s指的是台风登陆时刻的瞬时速度，故A正确。
三、平均速度与平均速率的计算1.计算平均速度的方法：（1）选取一个运动物体为研究对象。（2）选取一个运动过程为研究过程，并确定相应的s及t。
（3）由 求出平均速度，平均速度的方向与位移方向相同。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t内某时刻的瞬时速度。
2.几个容易混淆的概念：（1）平均速度：位移与时间的比值，平均速度= 。（2）平均速率：路程与时间的比值，平均速率= 。（3）瞬时速度的大小叫瞬时速率，简称速率；平均速度的大小不是平均速率，只有在单一方向的直线运动中两者才大小相等。
【典例示范】（2019·三明高一检测）某人沿着平直公路由A出发到达D点，前t1=5s内向东运动了Δs1=30m经过B点，又运动了t2=5s前进了Δs2=60m到达C点，在C点停了t3=4s后又向西行，经历了t4=6s运动Δs4=120m到达A点西侧的D点，其运动过程如图所示，求：
（1）全过程的平均速度。（2）全过程的平均速率。
【解析】（1）全程的平均速度大小为v= =1.5m/s，平均速度的方向向西。（2）全程的平均速率为 =10.5m/s答案：（1）1.5m/s，方向向西 （2）10.5m/s
【误区警示】求平均速度时常见的两种错误（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、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）。
【素养训练】1.物体沿一直线运动，先以5m/s的速度运动一段时间，接着以2m/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5m/s的速度运动一段位移，接着以2m/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（ ）A.v1>v2 B.v1
2.（2019·三明高一检测）从甲地到乙地的高速公路全程是197km，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10min，这辆客车从甲地到乙地的平均车速是（ ）
【解析】选A。该题求解的是客车的平均速率，由于客车在2小时内的路程是197km，故平均速率： = km/h=98.5km/h，则A正确，B、C、D错误。
【补偿训练】1.某同学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，则下列说法正确的是（ ）A.图中的速度5.0km/h为平均速度B.图中的速度5.0km/h为瞬时速度C.图中的速度5.0km/h为平均速率D.图中的速度5.0km/h为平均速度的大小
【解析】选C。此题可采用排除法。该同学从家到公园再回到家的总位移为0。由可知 其平均速度为零，故A、D错误；该同学到家后不再运动，瞬时速度为零，B错误。故选C。
2.一辆汽车从甲地开往乙地的过程中，前一半位移的平均速度是30km/h，后一半位移的平均速度是60km/h。则在全程内这辆汽车的平均速度是（ ）A.35km/h B.40km/hC.45km/h D.50km/h
【解析】选B。总时间一定，设总位移为2x，则前半段位移所用时间t1= ，后半段位移的所用时间为t2= ，由 km/h=40km/h。故本题选B。
四、位移—时间图像的应用1.位移—时间图像的应用：
2.说明：（1）位移—时间图像不是物体的运动轨迹。（2）位移—时间图像只能描述直线运动，不能描述曲线运动。
【思考·讨论】情境：利用图像可以比较方便地处理（或观测）实验结果，找出事物的变化规律。如图所示是位移—时间图像。
讨论：（1）s-t图像的斜率表示什么？（物理观念）提示：s-t图像的斜率表示速度。（2）图线的交点及与横轴平行的直线表示什么？（科学思维）提示：交点表示相遇，与时间轴平行表示静止。
【典例示范】（2019·莆田高一检测）做直线运动的物体的s-t图像如图所示，问：
（1）图中OA、AB、BC、CD各表示物体怎样运动？（2）物体在哪段时间内运动最快？第3s内的位移为多大？（3）6s内物体的位移和路程各为多大？
【解析】（1）OA段表示物体在第1s内做匀速直线运动，位移为10m，方向与选取的正方向相同；AB段表示物体在第1s末至第2s末静止在与原点（出发点）相距10m的位置；BC段表示物体在第2s末至第3s末做匀速直线运动，其位移sBC=sC-sB=30m-10m=20m，方向与选取的正方向相同；CD段表示物体在第3s末至第5s末做匀速直线运动，其位移sCD=sD-sC=0m-30m=-30m，方向与选取的正方向相反。（2）比较各段的斜率，不难看出，物体在BC段运动最快，且第3s内的位移大小为20m。（3）由图像可知：物体在前6s内的总位移大小为10m。总路程为70m。答案：见解析
【素养训练】1.（多选）甲和乙两个物体同时、同地做同向直线运动，它们的位移s随时间t变化的关系图像如图所示，则在0～t1时间内（ ）
A.甲的速度始终比乙的速度大B.甲的平均速度等于乙的平均速度C.甲始终在乙的前面，直到t1时刻相遇D.0～t0时间内，甲在乙的前面，t0～t1时间内，乙在甲的前面
【解析】选B、C。在s-t图像中，斜率代表速度大小，故在0～t0时间内，甲的速度大于乙的速度，在t0～t1时间内，甲的速度小于乙的速度，故A错误；平均速度为位移与时间的比值，在0～t1时间内，甲、乙位移相同，时间相同，故平均速度相同，故B正确；由图像可知，甲的位移始终大于乙的位移，故甲在乙的前面，故C正确，D错误。
2.如图所示，甲、乙两个物体同时、同地出发做直线运动，它们的位移—时间图像如图所示，在20s内甲、乙两个物体通过的路程L甲和L乙的大小关系是怎样的？
【解析】从图线看出，甲先向正方向做减速直线运动，后向负方向做加速直线运动，乙一直向正方向做匀速直线运动，在20s内，甲、乙两个物体通过的位移都是Δs=s2-s1=10m-0=10m，位移相同，所以甲的路程大于乙的路程，即L甲>L乙。答案：L甲>L乙
【补偿训练】1.（多选）如图所示为A、B两个物体从O点开始运动的图像，从A、B两物体的位移—时间图像可知，下列说法中正确的是（ ）A.A、B两物体的运动方向相同B.A物体4s内发生的位移是10mC.B物体发生10m位移的时间是4sD.A、B两物体同时运动
【解析】选A、C、D。A、B两物体的运动图线相对时间轴的倾斜方向相同，因此，两物体运动方向相同，选项A正确；从图像可知，B物体在4s内的位移是10m，A物体在4s内的位移大于10m，选项B错误，选项C正确；A、B两物体都是从0时刻开始运动，选项D正确。
2.某物体运动的s-t图像如图所示，则物体（ ）A.做下坡运动B.做速度越来越小的直线运动C.朝某一方向做直线运动，然后反向做直线运动D.做匀速直线运动【解析】选D。s-t图像的斜率表示速度，由图可知图线的斜率不变，速度保持不变，物体做匀速直线运动，速度方向不变，故D项正确，A、B、C错误。
【拓展例题】考查内容：速度、速率、平均速度和平均速率的辨析【典例】汽车沿直线从甲地开往乙地。（1）若在前一半路程的平均速度为v1，后一半路程的平均速度为v2，则汽车全程的平均速度为多少？（2）若汽车在全程所用时间的前一半时间的平均速度为v1，后一半时间的平均速度为v2，则全程的平均速度为多少？（3）若v1≠v2，两种情况下的平均速度哪个大？
【解析】（1）设甲、乙两地的距离为s，前一半路程所用时间为t1，后一半路程所用时间为t2，根据平均速度的定义式：则有又：t1= ，t2= 解得： 。
（2）设全程所用时间为t，前一半时间的位移为s1=v1·后一半时间的位移为s2=v2·由平均速度的定义式得：
（3）两平均速度求差有： ≥0，由于v1≠v2，所以有即后一种情况的平均速度较大。答案：（1） （2）（3）后一种情况下的平均速度较大。
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