3.位置变化快慢的描述——速度
1.理解速度的概念,知道它的含义、公式、符号和单位,知道速度是矢量。
2.知道平均速度和瞬时速度的意义,了解它们的区别与联系。
3.知道速度与速率的区别与联系。
4.用打点计时器测量纸带的平均速度和瞬时速度。
5.用速度—时间图像分析实验数据,描述物体运动速度的变化规律。
一、速度
1.定义:位移跟发生这段位移所用时间的比值。
2.定义式:v=。
3.单位:在国际单位制中是米每秒,符号m/s或m·s-1,常用的还有千米每时(km/h或km·h-1)、厘米每秒(cm/s或cm·s-1)等。换算关系:1 m/s=3.6 km/h。
4.矢量性:速度既有大小又有方向,是矢量。速度的大小在数值上等于单位时间内物体位移的大小,速度的方向与时间Δt内的位移Δx的方向相同。
二、平均速度和瞬时速度
1.平均速度
描述物体在某段位移(或某段时间)内运动的平均快慢程度。只能粗略地描述运动的快慢。平均速度的方向与物体位移的方向一致。
2.瞬时速度:运动物体在某个时刻(或经某一位置)的速度。
3.匀速直线运动: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。
4.速率:瞬时速度的大小叫作速率,瞬时速度是矢量,而速率是标量。
三、速度—时间图像
1.物理意义:vt图像反映的是做直线运动的物体的速度随时间变化的情况。
2.图像的建立
(1)以时间t为横轴,速度v为纵轴建立平面直角坐标系。
(2)根据计算出的不同时刻的瞬时速度值,在坐标系中描点。
(3)用平滑的曲线来描出这些点,曲线所反映的情况就会与实际更加接近。
判一判
(1)物体的瞬时速度总为零,则平均速度一定为零。( )
(2)由公式v=知,运动物体的位移Δx越大,速度越大。( )
(3)瞬时速度是运动时间Δt→0时的平均速度。( )
(4)两物体的速度分别是v1=2 m/s,v2=-3 m/s,则它们的大小关系为v1>v2。( )
(5)子弹以速度v从枪口射出,v指瞬时速度。( )
(6)作vt图像时,所取的点越多,图线就越准确。( )
(7)作出的vt图线应该通过所有的点,图线曲折也可以。( )
提示:(1)√ (2)× (3)√ (4)× (5)√ (6)√ (7)×
想一想
一个物体一直在运动,在一段时间内它的速度有可能等于零吗?举例说明。
提示:有可能。如某运动员在进行400米比赛时,他虽然一直在奔跑,但由于他跑完一圈400米时又回到原出发位置,他的位移为零,在这段时间内他的平均速度为零。