《【新教材】人教版（2019）高中物理必修第一册》1.3位置变化快慢的描述——速度 讲义

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第一章运动的描述
第节位置变化快慢的描述——速度
【素养目标】
理解速度的概念，知道速度的方向即为物体运动的方向
．知道平均速度和瞬时速度的概念，了解它们的区别与联系
．理解速度和速率的区别与联系
．应用平均速度的定义式进行相关计算的方法
【必备知识】
知识点一、速度
定义：用位移与发生这个位移所用时间的比值表示物体运动的快慢．
公式：v＝
单位：国际单位制：，其他还有 ，
物理意义：表示物体运动快慢的物理量．
矢量性：速度是矢量，速度的方向就是物体运动的方向，比较两个速度是否相同，必须考虑其大小和
方向是否都相同。
知识点二、平均速度和瞬时速度
平均速度
定义：在变速直线运动中，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．
公式：＝
物理意义：粗略地描述物体运动的快慢．
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．
．瞬时速度
定义：物体在某一时刻或经过某一位置的速度叫做瞬时速度．
物理意义：精确地描述物体运动的快慢．
平均速度与瞬时速度的比较
平均速度 瞬时速度
区
别
对应
关系
与某一过程中的一段位移、一
段时间对应
与运动过程中的某一时刻、某一位
置对应
物理
意义
粗略描述质点在一段位移或时
间上的运动快慢和方向
精确描述质点在某一位置或某一时
刻运动的快慢和方向
矢量性 与对应时间内物体的位移方向 与质点所在位置的运动方向相同
1
相同
联系
在公式 v＝中，t，平均速度即为瞬时速度
在匀速直线运动中，各点的瞬时速度都相等，所以任意一段时间
内的平均速度等于任一时刻的瞬时速度
匀速直线运动
① 匀速直线运动是瞬时速度保持不变（大小 和方向都不变）的运动。
② 在匀速直线运动中，平均速度与瞬时速度相等。
．速率
速率：瞬时速度的大小叫做速率．
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．
【点睛】平均速度与平均速率的比较
平均速度 平均速率
定义 平均速度＝ 平均速率＝
标矢性 矢量，有方向 标量，无方向
联
系
都粗略地描述物体运动的快慢
单位相同，在国际单位制中，单位是米每秒，符号是 
平均速度的大小一般小于平均速率，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．但此时也不能说平均速度就是平均速率
知识点三、测量纸带的平均速度和瞬时速度
跟运动物体连在一起的纸带上打出的点记录了物体在不同时刻的位置，用刻度尺测出两个计数点间的位移
x，打两个点的时间可用 t＝n－ 求得，则平均速度＝，当 t很短时，可以认为为 t时刻的
瞬时速度．
【点睛】用打点计时器测量瞬时速度
选取一条点迹清晰便于分析的纸带．
从能够看清的某个点开始，每隔四个点取一个计数点，每两个计数点间的时间间隔 T＝＝
．在纸带上用 O、A、B、C、D、…标出这些“计数点”，如图所示．
依次测出 OA、AB、BC、CD、…之间的距离 x、x、x、x、…
A、B、C、D各点的瞬时速度分别为：
vA＝、vB＝、vC＝、vD＝、…
（）注意区分计时点和计数点
2
① 计时点：计时器实际打的点，若电源频率为 ，两计时点间的时间间隔为 
② 计数点：人为选定的计时点，若电源频率为 ，两计数点间的时间间隔为 （每 个计时点
取一个计数点时）
知识点四、速度——时间图像
定义：用横轴表示时间 t，纵轴表示速度 v，建立直角坐标系．根据测量的数据在坐标系中描点，然后用
平滑的曲线把这些点连接起来，即得到如图所示的 vt 图象
 对 图像的理解
① 可以从图像上获知任一时刻物体的瞬时速度。
② 可以从图像上直观地看出速度随时间地变化情况
③ 斜率：若图线平行于 轴，则表示物体做匀速直线运动；若图线不平行于 轴，则表示物体做变速直线
运动，且斜率越大，表示速度变化越快。
根据  图像可求出物体在某段时间内速度的变化量或物体发生某一速度变化所经历的时间。
面积：无论  图像的形状如何，物体在某段时间内的位移可以用图线与 轴所围的面积来表示。若所
围面积在 轴上方，对应的位移为正；若所围面积在 轴下方，对应的位移为负。
【课堂检测】
为了打击高速上的超速现象，高速上有区间测速和定点测速两种方式。假若某路段长度，某轿车
通过该路段用时 ，该路段区间测速限速，该路段某处定点测速限速，则（ ）
 在区间测速路段未超速，在定点测速处未超速 ! 在区间测速路段超速，在定点测速处未超速
" 在区间测速路段超速，在定点测速处不一定超速 # 若定点测速时超速，则区间测速时一定也超速
【答案】 "
【解析】区间测速路段长度为 $，监测发现某轿车经过这一路段用时
t=20 min=1
3h
，故该轿车
的平均速率为
v=s
t
=30
1
3
=90 km/h
因为
80 km/h <90 km/h
3
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