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鲁科版 (2019)必修 第一册第3节 速度教案配套课件ppt
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这是一份鲁科版 (2019)必修 第一册第3节 速度教案配套课件ppt，共43页。PPT课件主要包含了瞬时速率，平均速度，瞬时速度，提示瞬时速度等内容，欢迎下载使用。
1．知道速度、平均速度、瞬时速度的概念。2．掌握平均速度和瞬时速度的区别与联系，理解比值定义法和极限思维方法。3．初步从s-t图像认识速度。
必备知识·自主预习储备
体验1．思考辨析(正确的打√，错误的打×)(1)通过的位移越大，则物体的平均速度越大。( )(2)物体运动得越快，则速度越大。( )(3)物体在某段时间内的平均速度为零。则物体在该段时间内一定静止不动。( )
知识点二 瞬时速度1．定义：物体在某____或某____的速度。2．物理意义：准确描述物体在某____或某____的运动快慢和方向。3．标矢性：瞬时速度是____，既有大小又有方向。其方向与物体____方向相同，瞬时速度的大小称________，简称____。
4．瞬时速度的测量(1)原理：用很短时间内的________大小近似作为瞬时速率。(2)方法①光电门法：用光电门实验装置可测出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____。
思考 交警用电子检测设备检测车辆是否超速，电子检测设备测得的速度是平均速度还是瞬时速度？
体验2．思考辨析(正确的打√，错误的打×)(1)瞬时速度的方向与位移方向相同。( )(2)物体的平均速度可能大于其平均速率。( )(3)匀速直线运动的平均速度的大小等于其平均速率。( )(4)瞬时速度的方向与物体运动的方向一致。( )
图中是高速上一种逐渐兴起的区间测速标志牌，很多司机因为不了解其含义而被处罚。
关键能力·情境探究达成
(1)上述标志牌中的8 km是什么意思？是位移还是路程？(2)上述标志牌中的60是什么意思？司机怎样做才不会被处罚？
提示：(1)上述标志牌中的8 km是指自测速起点到测速终点的距离，即路程。(2)上述标志牌中的60是指在测速区间内的最高时速，这个时速代表平均速率。如上述标志牌中区间测速路段长度为8 km，限速60 km/h，司机在该测速区间路段的行驶时间不得低于8分钟，否则就要被处罚。
考点1 平均速度和瞬时速度平均速度与瞬时速度的比较
【典例1】 下列关于瞬时速度和平均速度的说法中，正确的是( )A．若物体在某段时间内任一时刻的瞬时速度都等于零，则它在这段时间内的平均速度不一定等于零B．若物体在某段时间内的平均速度等于零，则它在这段时间内任一时刻的瞬时速度一定等于零C．匀速直线运动中物体任意一段时间内的平均速度都等于它任一时刻的瞬时速度D．变速直线运动中一段时间内的平均速度一定不等于它某一时刻的瞬时速度
C [若物体在某段时间内任一时刻的瞬时速度都等于零，则物体处于静止状态，它在这段时间内的平均速度一定等于零，选项A错误；物体在某段时间内的平均速度等于零，则物体可能静止，也可能经一段时间运动后回到出发点，它在这一段时间内任一时刻的瞬时速度不一定等于零，选项B错误；匀速直线运动任一时刻的瞬时速度相等，任意一时间段内的平均速度都等于任一时刻的瞬时速度，选项C正确；变速直线运动中一段时间内的平均速度可能等于它某一时刻的瞬时速度，选项D错误。]
易错警示 (1)一般情况下平均速度不等于瞬时速度，只有物体做匀速直线运动时，平均速度才等于瞬时速度。(2)物体做变速运动时，在不同阶段内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。
[跟进训练]1．2023年10月7日8时，第14号台风“小犬”广东省汕头市东偏南方向约256公里的海面上，中心附近最大风速13级(40米/秒)，预计“小犬”将以每小时10公里左右的速度向西偏南方向移动且强度将逐渐减小。上文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
B [由题意知，每小时10公里左右指的是平均速度，40米/秒是指瞬时速度，故B正确。]
说明 (1)平均速度是矢量，方向与位移的方向相同。(2)平均速率和速率是标量，无方向。(3)平均速度的大小一般不等于平均速率，只有在单方向直线运动中，平均速度的大小才等于平均速率。
【典例2】 在2023年亚运会上，我国运动员谢震业以9秒97的成绩夺得男子100米冠军，可惜的是男子200 m冠军被邻国运动员以20秒60的成绩夺冠。下列说法不正确的是( )A．该运动员在100 m比赛中的平均速度是10.03 m/sB．该运动员在100 m比赛中的平均速率是10.03 m/sC．该运动员在200 m比赛中的平均速度是9.71 m/sD．该运动员在200 m比赛中的平均速率是9.71 m/s
思路点拨：第一步：抓关键点
[跟进训练]2．小明坐出租车到车站接人后返回出发地，司机打出全程的发票如图所示，由此可知( )A．11：26指时间B．出租车的位移为23.0 kmC．出租车的平均速度是0D．出租车的平均速度是46 km/h
C [11：26是上车时刻，不是时间，选项A错误；23.0 km是出租车运动轨迹的长度，是路程，不是位移，选项B错误；整个过程中出租车的位移为零，根据平均速度的定义知，平均速度为零，选项C正确，D错误。]
考点3 位移—时间图像的应用1．应用s-t图像能获得的信息(1)任意时间内质点运动的位移。(2)质点发生某段位移所用的时间。(3)判断质点是静止的还是运动的。若图线与t轴平行，表示质点静止；若图线是一条倾斜的直线，表示质点在相等时间内的位移相等，质点做匀速直线运动。
(4)判断质点运动的快慢。运动的快慢由图线的斜率直观表示，斜率的绝对值越大，质点运动得越快。(5)判断质点运动过程中离出发点越来越远，还是越来越近。(6)图像不过原点，说明开始计时时质点的位置不在原点。(7)两图线相交，表示两质点在这一时刻位于同一位置(相遇)。
2．常见的几种s-t图像的比较
【典例3】 质点在直线上运动的s-t图像如图所示，下列说法正确的是( )A．第1 s末质点离出发点最远B．第3 s内和第4 s内质点的速度方向相同C．第3 s末质点运动的速度为零D．前5 s内质点的平均速度大小为1 m/s
B [由题图可知，质点先向正方向做匀速直线运动，第1 s末运动到s＝3 m处，在1～2 s内处于静止状态，第2 s末开始向负方向做匀速直线运动，第5 s末运动到s＝－6 m处，此时质点离出发点最远，A、C错误，B正确；前5 s内质点的位移为Δs＝－6 m，则平均速度大小为1.2 m/s，D错误。]
规律方法 根据s-t图像分析速度的技巧(1)s-t图像中图线斜率的绝对值表示速度的大小，斜率为零(平行于时间轴的直线)，说明速度为零，物体静止。(2)斜率的正负表示速度的方向。斜率为正，表示速度方向与规定的正方向相同，斜率为负，表示速度方向与规定的正方向相反。
[跟进训练]3．(多选)如图所示为A、B两个物体从O点开始运动的位移—时间图像的一部分。从A、B两物体的位移—时间图像可知，下列说法正确的是( )A．A、B两物体的运动方向相同B．A物体4 s内发生的位移是10 mC．B物体发生10 m位移的时间是4 sD．A、B两物体同时开始运动
ACD [A、B两物体的运动图线相对时间轴的倾斜方向相同，即A、B两物体的运动方向相同，选项A正确；由题图可知，B物体在4 s内的位移是10 m，A物体在4 s内的位移为20 m，选项B错误，C正确；A、B两物体都是从0时刻开始运动，选项D正确。]
1．在某高速路上，分别有如图所示的甲、乙两块告示牌，告示牌上各数字的意思是( )A．甲是指位移，乙是平均速度B．甲是指路程，乙是平均速度C．甲是指路程，乙是瞬时速度D．甲是指位移，乙是瞬时速度
学习效果·随堂评估自测
C [甲指路程，乙指瞬时速度，故选项C正确。]
2．(多选)一个小球沿实验室带有刻度的操作平台做直线运动，用一架照相机对着小球连拍，时间间隔为Δt＝0.1 s，得到的照片如图所示，则下列说法正确的是( )A．小球在AB段做匀速直线运动B．AD段的平均速度是0.1 m/sC．BC段的平均速度约为0.2 m/sD．CD段的平均速度比BD段的平均速度能更准确地反映D点的瞬时速度
3．甲、乙两物体向同一方向运动，已知甲的速度大于乙的速度，t＝0时乙在甲的前面一定的距离处，则两物体的s-t图像是( )
C [甲的速度较大，则其图线倾斜程度较大，选项A、D错误；t＝0时乙在甲的前面一定的距离处，即乙图线的纵截距大于甲的，选项B错误，C正确。]
A B C D
4．(新情境题：以汽车出厂前的检测为背景，考查平均速度和瞬时速度)汽车在制造完成出厂之前，都要经过严格的技术检测。一辆汽车从原点O由静止出发，沿x轴做直线运动，自动检测系统记录下了该汽车启动、运行及刹车过程的数据。
(1)能根据图表求出1～8 s末的瞬时速度吗？(2)求汽车在第2 s末的瞬时速度大小和汽车在第4 s 内的平均速度大小。
[答案] (1)可以 (2)3 m/s 4 m/s
回归本节知识，自我完成以下问题：(1)平均速度和瞬时速度的物理意义有何不同？
提示：平均速度粗略描述物体在一段时间或一段位移内运动的快慢，而瞬时速度能精确描述物体某时刻(或某位置)运动的快慢。
(2)平均速度和平均速率有何不同？
提示：平均速度是矢量，大小等于位移与对应时间之比，平均速率是标量，大小等于路程与对应时间之比。
(3)s-t图像的斜率的物理意义是什么？
提示：质点在此时刻的运动速度。
阅读材料·拓宽物理视野
1．知道速度、平均速度、瞬时速度的概念。2．掌握平均速度和瞬时速度的区别与联系，理解比值定义法和极限思维方法。3．初步从s-t图像认识速度。
必备知识·自主预习储备
体验1．思考辨析(正确的打√，错误的打×)(1)通过的位移越大，则物体的平均速度越大。( )(2)物体运动得越快，则速度越大。( )(3)物体在某段时间内的平均速度为零。则物体在该段时间内一定静止不动。( )
知识点二 瞬时速度1．定义：物体在某____或某____的速度。2．物理意义：准确描述物体在某____或某____的运动快慢和方向。3．标矢性：瞬时速度是____，既有大小又有方向。其方向与物体____方向相同，瞬时速度的大小称________，简称____。
4．瞬时速度的测量(1)原理：用很短时间内的________大小近似作为瞬时速率。(2)方法①光电门法：用光电门实验装置可测出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____。
思考 交警用电子检测设备检测车辆是否超速，电子检测设备测得的速度是平均速度还是瞬时速度？
体验2．思考辨析(正确的打√，错误的打×)(1)瞬时速度的方向与位移方向相同。( )(2)物体的平均速度可能大于其平均速率。( )(3)匀速直线运动的平均速度的大小等于其平均速率。( )(4)瞬时速度的方向与物体运动的方向一致。( )
图中是高速上一种逐渐兴起的区间测速标志牌，很多司机因为不了解其含义而被处罚。
关键能力·情境探究达成
(1)上述标志牌中的8 km是什么意思？是位移还是路程？(2)上述标志牌中的60是什么意思？司机怎样做才不会被处罚？
提示：(1)上述标志牌中的8 km是指自测速起点到测速终点的距离，即路程。(2)上述标志牌中的60是指在测速区间内的最高时速，这个时速代表平均速率。如上述标志牌中区间测速路段长度为8 km，限速60 km/h，司机在该测速区间路段的行驶时间不得低于8分钟，否则就要被处罚。
考点1 平均速度和瞬时速度平均速度与瞬时速度的比较
【典例1】 下列关于瞬时速度和平均速度的说法中，正确的是( )A．若物体在某段时间内任一时刻的瞬时速度都等于零，则它在这段时间内的平均速度不一定等于零B．若物体在某段时间内的平均速度等于零，则它在这段时间内任一时刻的瞬时速度一定等于零C．匀速直线运动中物体任意一段时间内的平均速度都等于它任一时刻的瞬时速度D．变速直线运动中一段时间内的平均速度一定不等于它某一时刻的瞬时速度
C [若物体在某段时间内任一时刻的瞬时速度都等于零，则物体处于静止状态，它在这段时间内的平均速度一定等于零，选项A错误；物体在某段时间内的平均速度等于零，则物体可能静止，也可能经一段时间运动后回到出发点，它在这一段时间内任一时刻的瞬时速度不一定等于零，选项B错误；匀速直线运动任一时刻的瞬时速度相等，任意一时间段内的平均速度都等于任一时刻的瞬时速度，选项C正确；变速直线运动中一段时间内的平均速度可能等于它某一时刻的瞬时速度，选项D错误。]
易错警示 (1)一般情况下平均速度不等于瞬时速度，只有物体做匀速直线运动时，平均速度才等于瞬时速度。(2)物体做变速运动时，在不同阶段内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。
[跟进训练]1．2023年10月7日8时，第14号台风“小犬”广东省汕头市东偏南方向约256公里的海面上，中心附近最大风速13级(40米/秒)，预计“小犬”将以每小时10公里左右的速度向西偏南方向移动且强度将逐渐减小。上文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
B [由题意知，每小时10公里左右指的是平均速度，40米/秒是指瞬时速度，故B正确。]
说明 (1)平均速度是矢量，方向与位移的方向相同。(2)平均速率和速率是标量，无方向。(3)平均速度的大小一般不等于平均速率，只有在单方向直线运动中，平均速度的大小才等于平均速率。
【典例2】 在2023年亚运会上，我国运动员谢震业以9秒97的成绩夺得男子100米冠军，可惜的是男子200 m冠军被邻国运动员以20秒60的成绩夺冠。下列说法不正确的是( )A．该运动员在100 m比赛中的平均速度是10.03 m/sB．该运动员在100 m比赛中的平均速率是10.03 m/sC．该运动员在200 m比赛中的平均速度是9.71 m/sD．该运动员在200 m比赛中的平均速率是9.71 m/s
思路点拨：第一步：抓关键点
[跟进训练]2．小明坐出租车到车站接人后返回出发地，司机打出全程的发票如图所示，由此可知( )A．11：26指时间B．出租车的位移为23.0 kmC．出租车的平均速度是0D．出租车的平均速度是46 km/h
C [11：26是上车时刻，不是时间，选项A错误；23.0 km是出租车运动轨迹的长度，是路程，不是位移，选项B错误；整个过程中出租车的位移为零，根据平均速度的定义知，平均速度为零，选项C正确，D错误。]
考点3 位移—时间图像的应用1．应用s-t图像能获得的信息(1)任意时间内质点运动的位移。(2)质点发生某段位移所用的时间。(3)判断质点是静止的还是运动的。若图线与t轴平行，表示质点静止；若图线是一条倾斜的直线，表示质点在相等时间内的位移相等，质点做匀速直线运动。
(4)判断质点运动的快慢。运动的快慢由图线的斜率直观表示，斜率的绝对值越大，质点运动得越快。(5)判断质点运动过程中离出发点越来越远，还是越来越近。(6)图像不过原点，说明开始计时时质点的位置不在原点。(7)两图线相交，表示两质点在这一时刻位于同一位置(相遇)。
2．常见的几种s-t图像的比较
【典例3】 质点在直线上运动的s-t图像如图所示，下列说法正确的是( )A．第1 s末质点离出发点最远B．第3 s内和第4 s内质点的速度方向相同C．第3 s末质点运动的速度为零D．前5 s内质点的平均速度大小为1 m/s
B [由题图可知，质点先向正方向做匀速直线运动，第1 s末运动到s＝3 m处，在1～2 s内处于静止状态，第2 s末开始向负方向做匀速直线运动，第5 s末运动到s＝－6 m处，此时质点离出发点最远，A、C错误，B正确；前5 s内质点的位移为Δs＝－6 m，则平均速度大小为1.2 m/s，D错误。]
规律方法 根据s-t图像分析速度的技巧(1)s-t图像中图线斜率的绝对值表示速度的大小，斜率为零(平行于时间轴的直线)，说明速度为零，物体静止。(2)斜率的正负表示速度的方向。斜率为正，表示速度方向与规定的正方向相同，斜率为负，表示速度方向与规定的正方向相反。
[跟进训练]3．(多选)如图所示为A、B两个物体从O点开始运动的位移—时间图像的一部分。从A、B两物体的位移—时间图像可知，下列说法正确的是( )A．A、B两物体的运动方向相同B．A物体4 s内发生的位移是10 mC．B物体发生10 m位移的时间是4 sD．A、B两物体同时开始运动
ACD [A、B两物体的运动图线相对时间轴的倾斜方向相同，即A、B两物体的运动方向相同，选项A正确；由题图可知，B物体在4 s内的位移是10 m，A物体在4 s内的位移为20 m，选项B错误，C正确；A、B两物体都是从0时刻开始运动，选项D正确。]
1．在某高速路上，分别有如图所示的甲、乙两块告示牌，告示牌上各数字的意思是( )A．甲是指位移，乙是平均速度B．甲是指路程，乙是平均速度C．甲是指路程，乙是瞬时速度D．甲是指位移，乙是瞬时速度
学习效果·随堂评估自测
C [甲指路程，乙指瞬时速度，故选项C正确。]
2．(多选)一个小球沿实验室带有刻度的操作平台做直线运动，用一架照相机对着小球连拍，时间间隔为Δt＝0.1 s，得到的照片如图所示，则下列说法正确的是( )A．小球在AB段做匀速直线运动B．AD段的平均速度是0.1 m/sC．BC段的平均速度约为0.2 m/sD．CD段的平均速度比BD段的平均速度能更准确地反映D点的瞬时速度
3．甲、乙两物体向同一方向运动，已知甲的速度大于乙的速度，t＝0时乙在甲的前面一定的距离处，则两物体的s-t图像是( )
C [甲的速度较大，则其图线倾斜程度较大，选项A、D错误；t＝0时乙在甲的前面一定的距离处，即乙图线的纵截距大于甲的，选项B错误，C正确。]
A B C D
4．(新情境题：以汽车出厂前的检测为背景，考查平均速度和瞬时速度)汽车在制造完成出厂之前，都要经过严格的技术检测。一辆汽车从原点O由静止出发，沿x轴做直线运动，自动检测系统记录下了该汽车启动、运行及刹车过程的数据。
(1)能根据图表求出1～8 s末的瞬时速度吗？(2)求汽车在第2 s末的瞬时速度大小和汽车在第4 s 内的平均速度大小。
[答案] (1)可以 (2)3 m/s 4 m/s
回归本节知识，自我完成以下问题：(1)平均速度和瞬时速度的物理意义有何不同？
提示：平均速度粗略描述物体在一段时间或一段位移内运动的快慢，而瞬时速度能精确描述物体某时刻(或某位置)运动的快慢。
(2)平均速度和平均速率有何不同？
提示：平均速度是矢量，大小等于位移与对应时间之比，平均速率是标量，大小等于路程与对应时间之比。
(3)s-t图像的斜率的物理意义是什么？
提示：质点在此时刻的运动速度。
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