第四节 物体运动的速度
[学习目标]1.理解平均速度和瞬时速度的概念,领会其矢量性.2.知道平均速度和瞬时速度的区别和联系.3.会用平均速度公式进行相关的计算.
一、平均速度
1.定义:物体的位移s与发生这段位移所用时间t的比值,叫做平均速度.
2.表达式:公式=.
3.单位:在国际单位制中,速度的单位是m/s,读作米每秒.常用的单位还有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,它的方向与物体的位移方向相同.
5.物理意义:平均速度只能粗略(填“粗略”或“精确”)地反映物体在一段时间内的运动快慢.
二、瞬时速度
1.定义:物体在某一时刻前后无穷短时间内的平均速度.
2.矢量性:瞬时速度是矢量,它的方向就是物体此时刻的运动方向,即物体在运动轨迹上过该点的切线方向.
3.物理意义:瞬时速度能精确(填“粗略”或“精确”)地反映物体在某时刻的运动快慢.
1.判断下列说法的正误.
(1)由=知,与s成正比,与t成反比.( × )
(2)瞬时速度是运动时间Δt→0时的平均速度.( √ )
(3)物体的平均速度为零,则物体一定处于静止状态.( × )
(4)子弹以速度v从枪口射出,v指瞬时速度.( √ )
2.某质点沿一直线运动,在第1 s内通过的位移为2 m,第2 s内通过的位移为4 m,第3 s内通过的位移为6 m,则质点前2 s内的平均速度为m/s,后2 s内的平均速度为m/s;3 s内的平均速度为m/s.
答案 3 5 4
一、平均速度
小明坐在沿直线行驶的汽车上,从甲地到乙地用时20分钟,行程20km,根据公式v=,他计算出自己的速度为60km/h.而途中某时刻小明发现速度计显示为70 km/h.
(1)上面提到的两个速度各表示什么速度?
(2)速度计显示的是什么速度?
(3)若小明由乙地返回甲地又用了20分钟,则整个过程的平均速度是多少?它能反映汽车运动的快慢吗?
答案 (1)60km/h为20分钟内汽车的平均速度;70 km/h为瞬时速度.
(2)瞬时速度
(3)因为全程的位移为零,所以平均速度为0 不能
1.对公式=的理解
(1)速度采用比值定义法,不能说v与s成正比.s大,仅指物体的位置变化大,位移大,速度不一定大;当物体位置变化快时,速度才大.
(2)说明:①式中s是位移不是路程,s与t具有对应性.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=直接计算,要根据定义式=来计算.③平均速度表示物体在t时间段内运动的总体快慢程度,并不能表示物体在某个具体时刻运动的快慢.
2.速度是矢量
(1)速度既有大小,又有方向,是矢量.平均速度的方向与位移的方向相同.
(2)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 关于速度的定义式v=,以下叙述正确的是( )
A.一个做直线运动的物体,位移s越大,速度越大
B.速度v的大小与运动的位移s和时间t都无关
C.速度大小不变的运动是匀速直线运动
D.v1=2m/s、v2=-3 m/s,因为2>-3,所以v1>v2
答案 B
解析 v=是计算速度的定义式,只说明速度可用位移s除以时间t来获得,并不是说v与s成正比,与t成反比,A错,B对;匀速直线运动是速度大小和方向都不变的运动,C错;速度是矢量,正、负号表示方向,绝对值表示大小,D错.