第一章 第三节位置变化快慢的描述———速度 知识点一速度 1.定义 物体运动的位移与发生这段位移所用时间之比叫作速度。 2.物理意义 表示物体运动快慢和方向的物理量,其本质是物体移动的快慢。 3.定义式 4.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 。常用单位有千米每时(km/h或km·h )、厘米每秒(cm/s或cm·s- )等。单位换算关系:1m/s=3.6km/h。 5.矢量性速度是矢量,它既有大小,又有方向。 知识点二平均速度和瞬时速度 1.平均速度 (1)定义:在某段时间内,物体的位移△x与发生这段位移所用时间△t的比,叫作这段时间(或位移)内的平均速度。 (2)公式: (3)意义:平均速度反映了物体在某段时间内运动的平均快慢程度和方向,它是对物体运动快慢的粗略描述,不能准确描述某一时刻运动的快慢情况。 (4)矢量性:平均速度是矢量,它的方向与△t时间内发生的位移△x的方向相同。 例题:在某次半程马拉松赛事中,全程21.0975km,来自陕西咸阳的选手武明瑶以01:06:04的成绩获得男子半程马拉松冠军。下列说法正确的是( ) A.在马拉松比赛中研究运动员跑完全程所用的时间,运动员可视为质点 B.01:06:04代表的是时刻 C.全程21.0975km代表的是位移的大小 D.这名冠军选手的平均速度的大小约为7m/s 解:A.在马拉松比赛中研究运动员跑完全程所用的时间,运动员大小形状可以忽略,可视为质点,故A正确; B.01:06:04代表的是跑完全程的时间,不是时间点,不属于时刻,故B错误; C.全程21.0975km代表的是轨迹的长度,即路程而不是位移大小,故C错误; D.由于不知道具体位移,无法计算平均速度大小,故D错误。 故选:A。 2.瞬时速度 (1)定义:运动物体在某一时刻(或某一位置)的速度。 (2)物理意义:精确地描述物体在各个时刻(或位置)运动的快慢和方向。 (3)矢量性:瞬时速度是矢量,它的方向为该时刻(或位置)物体的运动方向。 3.速率和平均速率 (1)速率:瞬时速度的大小叫作速率,速率是标量,只有大小,没有方向。 (2)平均速率:物体通过的路程与通过这一路程所用时间的比叫作平均速率,在一般情况下平均速率并不等于平均速度的大小。 例题:下列实例中的“速度”为瞬时速度的是( ) A.100m短跑中,运动员冲过终点时的速度为16m/s B.动车在“成都东到天府国际机场”这一路段行驶的速度是170km/h C.汽车以100km/h的速度通过长江大桥 解:A.100m短跑中,运动员冲过终点时的速度为16m/s,指的是运动员在终点时的速度,故运动员冲过终点时的速度为瞬时速度,故A正确; B.动车在“成都东到天府国际机场”这一路段行驶的速度是170km/h,此时的速度是路程与时间的比值,故这一路段行驶的速度是170km/h指的是平均速率,故B错误; C.汽车以100km/h的速度通过长江大桥,此时的速度是位移与时间的比值,故汽车以100km/h的速度通过长江大桥指的是平均速度,故C错误; D.物体在第2秒内运动的速度为100m/s,此时的速度是位移与时间的比值,故物体在第2秒内运动的速度为100m/s指的是平均速度,故D错误。 故选:A。 知识点三测量纸带的平均速度和瞬时速度 1.测量平均速度 (1)测量原理:根据可知,只要测出两点间的位移和对应的时间,就可求得两点间的平均速度。 (2)测量方法:两点间的位移△x可以用刻度尺测量出,△t为两点间的时间间隔数与单个时间间隔T的乘积。 如图1-3-4所示,用刻度尺测出C、G间的位移△x,计算出C、G间的时间间隔为4T,则C、G间的平均速度若电源频率为50Hz,则式中T=0.02s。 2.测量瞬时速度 (1)测量原理:当一段位移△x对应的时间间隔△t很小时,我们可用这段时间内的平均速度来表示△t中某一时刻的瞬时速度。 (2)测量方法:如图1-3-5所示,△x/△t以大致表示C点的瞬时速度,即vc=△x/△tA、B两点 ... ...
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