1.3 位置变化快慢的描述——速度 讲义 -2023-2024学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

1.3位置变化快慢的描述—速度 课前预习 一、速度 1.速度定义： 。 2.公式： 3.物理意义： 。 4.单位：国际单位制为 ； 其它单位： 5.矢量性：既有 ，又有 ，是 量。 ①速度v的方向与 的方向相同。 ②正号表示 。 ③负号表示 。 二、平均速度与瞬时速度 1.平均速度： 叫做物体在这段时间 （或这段位移）内的平均速度。方向：与 的方向一致。 2.瞬时速度：运动物体在 的速度，叫做瞬时速度，当△t ，△x/△t 就可以看做某时刻（或某位置）的 。（极限思想）。 3.匀速直线运动：匀速直线运动是瞬时速度 的运动。在匀速直线运动中，平均速度与瞬时速度 。 4.速率：瞬时速度的 通常叫作速率。瞬时速度是矢量，而速率是 。 三、v-t图像 1.概念：以 为横轴 为纵轴，坐标系中的图像即为速度—时间图像或v­t图像。 2．物理意义：v­t图像非常直观地反映了物体运动的 随 变化的情况。 知识精讲 一、速度 1．定义：位移和发生这段位移所用时间的比值。 2．定义式： 3．单位：国际单位是m/s，常用单位有km/h、cm/s等。单位换算关系：1m/s=3.6km/h。 4．物理意义：描述物体运动快慢的物理量。 5．矢量性：速度既有大小，又有方向，方向为物体运动的方向。 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，运动物体的位移和所用时间的比值，叫做这段时间（或这段位移）的平均速度，用表示。  　（2）说明： A．平均速度只能粗略表示其快慢程度。表示的是物体在t时间内的平均快慢程度。　　B．这是物理学中的重要研究方法──等效方法，即用已知运动研究未知运动，用简单运动研究复杂运动的一种研究方法。  　C．平均速度必须指明“哪段时间”或“哪段位移”的。  　D．平均速度必须根据平均速度的定义来求解。 2．瞬时速度 如果要精确描述物体每时每刻运动的快慢程度，就必须引入“瞬时速度”这个概念。 定义：物体在时刻的速度，称为瞬时速度， 定义式：，。 矢量性：瞬时速度是矢量，它的方向与这段无限小时间内位移的方向相同。 平均速度和瞬时速度的联系：在匀速直线运动中，平均速度与瞬时速度相同；在变速运动中，平均速度反映的是一段时间或一段位移上的平均速度。 3．瞬时速率 　　（1）定义：瞬时速度的大小叫瞬时速率，简称速率。 　　（2）瞬时速率的测量：技术上通常用速度计来测量瞬时速率。 　4．平均速率： 　　瞬时速度的大小是瞬时速率，那平均速度的大小是否也可以叫平均速率呢？（NO）其实我们初中所学的速度也不是没有意义的，我们给了他一个新的名字平均速率。 　　（1）定义：路程与发生这段路程所用时间的比值。 　　（2）速率是标量。 （3）注意：平均速率不是平均速度的大小。 三、测量纸带的平均速度和瞬时速度 把纸带上能看得清的某个点作为起始点O，以后的点分别标上A、B、C、D……作为“计数点”，如图所示，依次测出O到A、A到B、B到C……之间的距离x1、x2、x3…… 说明：计数点间的时间Δt的计算方法：每打n个点【或每隔(n－1)个点】取一个计数点的时间间隔Δt＝(n－1)×0.02 s。 1.计算平均速度 利用公式计算出纸带在这段时间内的平均速度。 2．计算瞬时速度 打点计时器打点的周期为T，则A、B、C、D……各点的瞬时速度分别为：、、、…… 3.误差分析 （1）．利用平均速度来代替计数点的瞬时速度存在系统误差。为减小误差，应取以计数点为中心的较小位移进行计算。 （2）．测量计数点间的位移x会带来偶然误差．减小此误差的方法是一次测量完成，即一次测出各计数点到起始计数点O的距离，再分别计算出各计数点间的距离。 （3）．作v －t图像时坐标单位选定的不合理，或者作图粗糙也会带来偶然误差。 四、速度-时间图像 1.概念 以时间t为横轴，速度v为纵轴，在坐标系中画出的图像，即为速度-时间图像或v-t图像。 2.从v-t图像中可获得的信息 （1）轴：横轴表示时间，纵轴表示速度，v-t图像反映的是速度与时间之间的关系