[目标定位] 1.理解速度的概念,领会其矢量性.2.能区分平均速度和瞬时速度,知道速率的
概念.3.会用平均速度公式进行相关的计算.
一、坐标与坐标的变化量
1.坐标:物体沿直线运动,以这条直线为x坐标轴,这样,物体的位置就可以用坐标来表示. 2.坐标的变化量:物体的位移可以通过位置坐标的变化来表示,用符号Δx表示.Δx=x2-
x1,Δx的大小表示位移的大小,Δx的正负表示位移的方向. 3.时间的变化量:时间的变化量用Δt表示,Δt=t2-t1.
想一想:
位置坐标的变化量有负值吗?时间的变化量有负值吗?
答案 位置的变化量有正、负之分;正值表示位移方向与正方向相同,负值表示与正方向相
反.时间的变化量没有负值.
二、速度
1.定义:位移与发生这个位移所用时间的比值,叫做速度.
2.表达式:v=.
3.单位:米每秒,符号是m/s或m·s-1.常用单位还有千米每小时(km/h或km·h-1)、厘米
每秒(cm/s或cm·s-1);1 m/s=3.6 km/h;1 m/s=100 cm/s. 4.矢量性:速度是矢量,速度的方向就是物体运动的方向.
想一想:
运动的物体位移越大,速度越大吗?
答案 速度等于物体发生的位移与发生这段位移所用时间的比值,由于不知道时间长短,所以
无法确定物体运动的快慢. 三、平均速度和瞬时速度
1.平均速度:公式v=,表示的是物体在Δt内的平均快慢程度,称为平均速度.平均速度只
能粗略地描述运动的快慢.
2.瞬时速度:运动物体在某一时刻或某一位置的速度.它可以精确地描述物体运动的快慢.瞬
时速度的大小通常叫做速率.
3.匀速直线运动是瞬时速度保持不变的运动,在匀速直线运动中,平均速度与瞬时速度相等.
想一想: 请把相关的物理量连线. 时间 位置 平均速度
时刻 位移 瞬时速度
答案
一、对速度的准确认识 1.对概念的理解
(1)速度是表示物体运动快慢的物理量,是物体的位移与所用时间的比值;而不再是初中所学
的路程与时间的比值.
(2)速度越大,表示物体运动得越快,其位置变化也越快.
2.对表达式的理解:
(1)公式v=中,Δx是物体运动的位移,不是指路程.
(2)公式v=是速度的定义式,用比值定义法定义的,不能认为v与位移成正比、与时间成反
比.
3.矢量性:速度有大小、方向.比较两个速度是否相同时,既要比较其大小是否相等,又要
比较其方向是否相同.
例1 下列关于速度的说法正确的是( ) A.速度是描述物体位置变化的物理量 B.速度大小不变的运动是匀速直线运动 C.因为2>-3,所以2 m/s>-3 m/s D.速度的方向与物体运动的方向一致
解析 位移是描述物体位置变化的物理量,速度是描述物体运动快慢的物理量,A错误;匀速直线运动是速度的大小和方向都不变的运动,B错误;速度是矢量,正、负号表示方向,绝对值表
示大小,C错误;速度的方向与物体运动的方向一致,D正确.
答案 D
二、平均速度和瞬时速度的区别和联系
1.平均速度
(1)物理意义:反映一段时间内物体运动的平均快慢程度,与一段位移或一段时间间隔相对应. (2)大小:由公式v=计算得出;计算时一定要指明是哪一段时间或哪一段位移内的平均速度.
(3)方向:与该段过程的位移方向相同,与运动方向不一定相同.
2.瞬时速度
(1)物理意义:精确描述物体运动的快慢和方向,与某一时刻、某一位置相对应. (2)大小:当Δt非常非常小时,v=为瞬时速度.汽车速度计显示的速度是瞬时速度.
(3)方向:该时刻物体运动的方向. 3.平均速度与瞬时速度的联系
(1)在匀速直线运动中,平均速度和瞬时速度相等.
(2)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. (3)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.
例2 下列关于平均速度和瞬时速度的说法正确的是( ) A.平均速度v=,当Δt充分小时,该式可表示t时刻的瞬时速度
B.匀速直线运动的平均速度等于瞬时速度 C.瞬时速度和平均速度都可以精确描述运动的快慢
D.只有瞬时速度可以精确描述运动的快慢
解析 由平均速度定义式v=可知,当Δt足够小,甚至趋近于零时,该式可表示t时刻的瞬时速度,A正确;匀速直线运动的速度不变,各段时间内的平均速度均等于瞬时速度,B正确;平均速度只能粗略反映一段时间内物体运动的快慢程度,而瞬时速度能精确地描述物体在某一时刻或
某一位置运动的快慢及方向,C错误,D正确.
答案 ABD
借题发挥 (1)平均速度与瞬时速度的大小无必然关系,平均速度大的物体,其瞬时速度不一
定大;平均速度为零的物体,其瞬时速度也可能很大.
(2)在匀速直线运动中,物体的平均速度等于瞬时速度,而在其他运动中,物体的平均速度一
般不等于其瞬时速度.
针对训练 2013年9月底“玉兔”来袭,气象台对“玉兔”台风预报是:风暴中心以18 km/h左右的速度向西北方向移动,在登陆时,近中心最大风速达到33 m/s.报道中的两个速度数值分别
是指( ) A.平均速度,瞬时速度 B.瞬时速度,平均速度 C.平均速度,平均速度 D.瞬时速度,瞬时速度
解析 平均速度对应的是一段时间或一段位移,而瞬时速度对应的是某时刻或某位置,18 km/h指的是台风向西北方向移动一段时间或一段位移的平均速度,33 m/s指的是台风登陆时刻的瞬时
速度.故A正确.
答案 A
例3 一辆汽车在一条平直公路上行驶,第1s内通过的位移是8 m,第2s内通过的位移是20 m,第3s内通过的位移是30 m,第4s内通过的位移是10 m,则汽车在最初2s内的平均速度是多
大?中间2s内的平均速度是多大?全部时间内的平均速度是多大?
解析 最初2s内v1==m/s=14 m/s
中间2s内v2==m/s=25 m/s 全部时间内v3==m/s=17 m/s. 答案 14 m/s 25 m/s 17 m/s 三、平均速度、平均速率和速率的比较
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=.(注意平均速度的大小就叫平均速度的大小,没有其他名称.)
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.
4.区别与联系:(1)因为位移不大于路程,所以平均速度小于等于平均速率,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.
(2)瞬时速度的大小叫做瞬时速率,但是平均速度的大小不是平均速率.
例4 一辆汽车从甲地沿平直的公路以v1=36 km/h的速度经过2h到达乙地,休息了4h后,又沿原路返回,以v2=54 km/h的速度运动了3h越过乙地到达丙地.求全程的平均速度和平均速
率.
解析 汽车全程的位移大小为x=v2t2-v1t1=54×3 km-36×2 km=90 km,全程所用时间为t=2h+4h+3h=9h,故平均速度大小v==km/h=10 km/h,方向是由甲地指向丙地;汽车全程的路程x′=v2t2+v1t1=54×3 km+36×2 km=234 km,所以平均速率为v′==km/h=26 km/h.
答案 平均速度大小为10 km/h,方向是由甲地指向丙地 平均速率为26 km/h
因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容