内容正文:
第三节 速度
平均速度
1.定义:位移跟发生这段位移所用时间之比。
2.表达式:v= 。
3.单位:在国际单位制中,速度的单位是米每秒,符号是m/s或m·s-1。
4.标矢性:平均速度既有大小也有方向,是矢量。方向与物体的位移方向相同。
5.物理意义:平均速度只能粗略地反映物体在某一段时间内或某一段位移上运动
的快慢程度。
第1讲 描述运动的基本概念
第一章 运动的描述
瞬时速度
1.定义:运动物体在某一时刻或经过某一位置时的速度。
2.物理意义:瞬时速度反映了物体某时刻的运动快慢和运动方向。
3.标矢性:瞬时速度是矢量,它的方向就是物体此时刻的运动方向,即物体运动轨
迹中该点的切线方向。
第1讲 描述运动的基本概念
第一章 运动的描述
速率、平均速率
1.瞬时速率:瞬时速度的大小叫作瞬时速率,简称速率。
2.平均速率
(1)定义:路程跟发生这段路程所用时间之比。
(2)表达式:v= 。
第1讲 描述运动的基本概念
第一章 运动的描述
速度-时间图像
1.概念:在平面直角坐标系中,用纵坐标表示物体运动的速度,横坐标表示时间,所
画出的速度v随时间t的变化图像,叫速度-时间图像或v-t图像。
2.匀速直线运动的v-t图像是一条平行于时间轴的直线。
第1讲 描述运动的基本概念
第一章 运动的描述
3.v-t图线是一条向右上方倾斜的直线时,如图甲所示,表明速度越来越大;v-t图线
是一条向右下方倾斜的直线时,如图乙,表明速度越来越小。
第1讲 描述运动的基本概念
第一章 运动的描述
知识辨析
判断正误,正确的画“√”,错误的画“✕”。
1.现在很多学校将课间操改成小步操。几圈下来,由于外圈的学生通过的路程比
内圈学生通过的路程大,所以外圈的学生的平均速度大。 ( )
2.匀速直线运动的v-t图像是一条倾斜的直线。 ( )
3.在v-t图像中,两图线的交点表示两物体在此时刻相遇。 ( )
由于内、外圈学生的位移都是0,所以平均速度都是0。
✕
匀速直线运动的v-t图像是一条平行于时间轴的直线。
✕
在v-t图像中,两图线的交点代表两物体的速度相同。
✕
第1讲 描述运动的基本概念
第一章 运动的描述
平均速度、瞬时速度、平均速率的比较
1.平均速度与瞬时速度的比较
平均速度 瞬时速度
区别 物理意义 反映一段时间内物体运动的平均快慢程度 精确描述物体运动的快慢及方向
大小 由公式 = 求出 v= (t极小)
方向 与该段过程的位移方向相同,与运动方向不一定相同 该状态下物体运动的方向
联系 (1)瞬时速度总为零时,平均速度一定为零;平均速度为零时,瞬时速度不一定为零;
(2)在匀速直线运动中,平均速度和瞬时速度相等;
(3)当位移足够小或时间足够短时,可以认为平均速度就等于瞬时速度
第1讲 描述运动的基本概念
第一章 运动的描述
2.平均速度与平均速率的比较
平均速度 平均速率
区别 公式 平均速度= 平均速率=
标矢性 矢量,有方向 标量,无方向
联系 (1)都粗略地表示物体运动的快慢;
(2)平均速度的大小一般小于平均速率,只有在单向直线运动中,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
第1讲 描述运动的基本概念
第一章 运动的描述
典例 某人沿着平直公路由A出发到达D点【1】,前t1=5 s内向东运动了Δx1=30 m到
达B点,又运动了t2=5 s前进了Δx2=60 m到达C点,在C点停了t3=4 s【2】后又向西行,经
历了t4=6 s运动了Δx4=120 m到达A点西侧的D点,其运动示意图如图所示,求:
(1)全过程的平均速度;
(2)全过程的平均速率。
第1讲 描述运动的基本概念
第一章 运动的描述
信息提取 【1】沿平直公路由A出发到达D点,确定人的初、末位置,可得人的位
移。
【2】人在t3=4 s时间内通过的路程为Δx3=0。
思路点拨 (1)全程的平均速度:先求出人从A到D通过的总位移大小,位移大小除
以时间即得平均速度大小【3】,根据位移方向判断平均速度方向【4】。
(2)全程的平均速率:人从A到D的路程除以时间等于平均速率【5】,其中从A到D的
总路程为题中三段位移大小之和。
第1讲 描述运动的基本概念
第一章 运动的描述
解析 (1)向东运动的位移大小为
s1=Δx1+Δx2=90 m
则全程的总位移大小为s=Δx4-s1=30 m
全程所用时间为t=t1+t2+t3+t4=20 s
全程的平均速度大小为
= =1.5 m/s(由【3】得到)
平均速度的方向向西(由【4】得到)
(2)全程的总路程为l=Δx1+Δx2+Δx4=210 m
全程的平均速率为 = =10.5 m/s(由【5】得到)
答案 (1)1.5 m/s,方向向西 (2)10.5 m/s
第1讲 描述运动的基本概念
第一章 运动的描述
v-t、s-t图像的简单应用
1.应用v-t图像描述物体的运动时,明确图像反映的物理规律是解题的关键。从v-t
图像中可获得的信息:
(1)可以从图像上直接读出某一时刻物体的速度的大小。如图t1时刻,a速度为v1,b
速度为v2,c速度为v0。
(2)可以从图像上直接判断速度的方向。若图像位于t轴的上方,表示物体向正方
向运动,如a、b、c均向正方向运动;若图像位于t轴的下方,表示物体向负方向运
动,0~t0时间内,d向正方向运动,t0~2t0时间内,d向负方向运动。
第1讲 描述运动的基本概念
第一章 运动的描述
(3)可以从图像上直观地看出速度随时间的变化情况。图线的走向说明加速或减
速,速度增大为加速运动,速度减小为减速运动,如图,a、b做加速运动,c做匀速运
动,0~t0时间内,d做减速运动,t0~2t0时间内,d向负方向做加速运动。
第1讲 描述运动的基本概念
第一章 运动的描述
2.s-t图像描述的是物体的位移随时间变化的规律,根据s-t图线可以判断物体的运
动性质。速度的定义式v= 恰好与s-t图线的斜率k相对应,由此可知s-t图线的斜
率等于速度,即v=k= 。常见直线运动的s-t图像如图所示,图中a、b表示物体做匀
速直线运动,va>vb;c表示物体静止;d表示物体沿负方向做匀速直线运动。
第1讲 描述运动的基本概念
第一章 运动的描述
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