速度、速率与加速度-2023-2024学年学考冲刺讲义

速度、速率与加速度及测量 【知识梳理】 一.速度 1．定义：位移与发生这个位移所用时间的比值．速度是表示物体运动快慢的物理量． 2．公式：v＝.其中Δx是位移，不是路程． 二.平均速度和瞬时速度 1.平均速度 (1)定义：在某段时间内物体的位移Δx与发生这段位移所用时间Δt的比值，公式＝. (2)意义：表示物体在某段时间或某段位移内运动的平均快慢程度． (3)矢量性：平均速度的方向与Δt时间内发生的位移Δx的方向相同． (4)平均速度只能粗略地反映物体运动的快慢． 2.瞬时速度 (1)定义：当Δt非常小时，物体在从t到t＋Δt的时间间隔内，运动快慢的差异也就非常小，就可以用v＝表示物体在t时刻的瞬时速度． (2)意义：表示运动物体在某一时刻(或经过某一位置时)的速度． (3)瞬时速度的方向就是该时刻物体运动的方向．瞬时速度的大小叫速率． (4)瞬时速度可以精确描述物体在某一时刻(或某一位置)的运动快慢． 3.匀速直线运动：平均速度与瞬时速度相等． 三.平均速度、平均速率和速率 1．平均速度：在某段时间内的位移与发生这段位移所用时间的比值，其表达式为平均速度＝. 2．平均速率：路程与时间的比值，即平均速率＝. 3．速率：瞬时速度的大小． 四.三组物理量的对比辨析 速度和速率 速度：物体的位移与发生这个位移所用时间的比值，是矢量 速率：瞬时速度的大小叫速率，是标量 平均速度和瞬时速度 平均速度：＝，与一段时间或一段位移相对应，平均速度的方向与这段时间内的位移方向相同；平均速度只能粗略地描述运动的快慢 瞬时速度：质点在某一时刻或某一位置的速度，与时刻或位置相对应；瞬时速度的方向即那一时刻质点运动的方向；它能精确地描述运动的快慢 平均速度的大小和平均速率 平均速度＝ 平均速率＝ 注意：因为位移大小与路程一般不相等，故平均速度的大小一般不等于平均速率 五.加速度 1.定义：速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值．即a＝. 2.单位：国际单位制中，加速度的单位是米每二次方秒，符号是m/s2或m·s－2. 3.物理意义 加速度a是表示物体速度变化快慢的物理量，也叫速度对时间的变化率． 4.a＝是用比值定义法定义的物理量，a的大小与Δv、Δt无关(填“有关”或“无关”)． 六.加速度方向与速度方向的关系 1.加速度的矢量性：由a＝知加速度的方向总是与速度变化量Δv的方向相同．但与速度的方向没有必然联系． 2.加速度对运动的影响 (1)加速度的大小决定物体速度变化的快慢 ①加速度大表示物体速度变化得快 ②加速度小表示物体速度变化得慢． (2)加速度的方向与速度方向的关系决定物体是加速还是减速 ①加速度方向与速度方向相同时，物体做加速运动； ②加速度方向与速度方向相反时，物体做减速运动． 七.从v－t图象看加速度 1．v－t图象的斜率大小表示加速度大小 如图1所示，在v－t图象中，比值反映了直线的倾斜程度，叫做直线的斜率，其值等于物体运动的加速度． (1)在同一个坐标系中，斜率越大，加速度越大 (2)v－t图线为倾斜直线时，表示物体的加速度不变，如图1中的图线甲、乙所示；图线为曲线时表示物体的加速度变化，图线切线的斜率表示这一时刻的瞬时加速度，如图2中A点的切线e的斜率等于该时刻的瞬时加速度，整个运动过程中物体的加速度在减小． 2．v－t图象斜率的正负表示加速度的方向． 3．由v－t图象判断速度的变化 通过v－t图象可直观判断速度的变化与加速度的正负无关．如图3所示． (1)在0～t0时间内，v<0，a>0，物体做减速运动； (2)在t>t0时间内，v>0，a>0，物体做加速运动． 八.了解打点计时器 1．作用及分类 打点计时器是一种使用交流(填“交流”或“直流”)电源的计时仪器，当电源频率为50Hz时，它每隔0.02s打一次点．打点计时器和纸带配合，可以记录物体运动的时间及在一段时间内的位移．供高中学生实验用的打点计时器有电磁打点计时器和电火花计时器两种． 2．电磁打点计时器 (1)工作电压：6V以下的交流(填“交流”或“直流”)电源． (2)原理：接通电源后，在线圈和永久磁铁的作用下，振片便振动起来，带动其上的振针上下振动．这时，如果纸带运动，振针就通过复写纸在纸带上留下一行小点． 3．电火花计时器 (1)工作电压：220V交流(填“交流”或“直流”)电源． (2)原理：当接通电源、按下脉冲输出开关时，计时器发出的脉冲电流经放电针、墨粉纸盘到纸盘轴，产生火花放电，于是在运动的纸带上就打出一行点迹． 4．两种打点计时器误差比较：电火花计时器使用中对纸带运动阻力极小，因而系统误差较小． 九.练习使用打点计时器 1．实验步骤 (1)把打点计时器固定在桌子上并穿好纸带． (2)把打点计时器的两个接线柱接到交流电源