第四節(jié) 物體運動的速度
[學(xué)習(xí)目標(biāo)]1.理解平均速度和瞬時速度的概念,領(lǐng)會其矢量性.2.知道平均速度和瞬時速度的區(qū)別和聯(lián)系.3.會用平均速度公式進(jìn)行相關(guān)的計算.
一、平均速度
1.定義:物體的位移s與發(fā)生這段位移所用時間t的比值,叫做平均速度.
2.表達(dá)式:公式=.
3.單位:在國際單位制中,速度的單位是m/s,讀作米每秒.常用的單位還有km/h,1 m/s=3.6km/h.
4.矢量性:平均速度是矢量,即有大小又有方向,它的方向與物體的位移方向相同.
5.物理意義:平均速度只能粗略(填“粗略”或“精確”)地反映物體在一段時間內(nèi)的運動快慢.
二、瞬時速度
1.定義:物體在某一時刻前后無窮短時間內(nèi)的平均速度.
2.矢量性:瞬時速度是矢量,它的方向就是物體此時刻的運動方向,即物體在運動軌跡上過該點的切線方向.
3.物理意義:瞬時速度能精確(填“粗略”或“精確”)地反映物體在某時刻的運動快慢.
1.判斷下列說法的正誤.
(1)由=知,與s成正比,與t成反比.( × )
(2)瞬時速度是運動時間Δt→0時的平均速度.( √ )
(3)物體的平均速度為零,則物體一定處于靜止?fàn)顟B(tài).( × )
(4)子彈以速度v從槍口射出,v指瞬時速度.( √ )
2.某質(zhì)點沿一直線運動,在第1 s內(nèi)通過的位移為2 m,第2 s內(nèi)通過的位移為4 m,第3 s內(nèi)通過的位移為6 m,則質(zhì)點前2 s內(nèi)的平均速度為m/s,后2 s內(nèi)的平均速度為m/s;3 s內(nèi)的平均速度為m/s.
答案 3 5 4
一、平均速度
小明坐在沿直線行駛的汽車上,從甲地到乙地用時20分鐘,行程20km,根據(jù)公式v=,他計算出自己的速度為60km/h.而途中某時刻小明發(fā)現(xiàn)速度計顯示為70 km/h.
(1)上面提到的兩個速度各表示什么速度?
(2)速度計顯示的是什么速度?
(3)若小明由乙地返回甲地又用了20分鐘,則整個過程的平均速度是多少?它能反映汽車運動的快慢嗎?
答案 (1)60km/h為20分鐘內(nèi)汽車的平均速度;70 km/h為瞬時速度.
(2)瞬時速度
(3)因為全程的位移為零,所以平均速度為0 不能
1.對公式=的理解
(1)速度采用比值定義法,不能說v與s成正比.s大,僅指物體的位置變化大,位移大,速度不一定大;當(dāng)物體位置變化快時,速度才大.
(2)說明:①式中s是位移不是路程,s與t具有對應(yīng)性.②平均速度的大小一般不等于初、末速度大小的平均值,不能用=直接計算,要根據(jù)定義式=來計算.③平均速度表示物體在t時間段內(nèi)運動的總體快慢程度,并不能表示物體在某個具體時刻運動的快慢.
2.速度是矢量
(1)速度既有大小,又有方向,是矢量.平均速度的方向與位移的方向相同.
(2)比較兩個速度是否相同時,既要比較其大小是否相等,又要比較其方向是否相同.
例1 關(guān)于速度的定義式v=,以下敘述正確的是( )
A.一個做直線運動的物體,位移s越大,速度越大
B.速度v的大小與運動的位移s和時間t都無關(guān)
C.速度大小不變的運動是勻速直線運動
D.v1=2m/s、v2=-3 m/s,因為2>-3,所以v1>v2
答案 B
解析 v=是計算速度的定義式,只說明速度可用位移s除以時間t來獲得,并不是說v與s成正比,與t成反比,A錯,B對;勻速直線運動是速度大小和方向都不變的運動,C錯;速度是矢量,正、負(fù)號表示方向,絕對值表示大小,D錯.