2018学年科教版高一物理第一章《运动的描述》运动快慢的描述——速度(知识梳理)
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 (3)瞬时速度

①定义:运动物体在某一时刻(或某一位置)的速度.在公式中,如果时间△t非常小,接近于零,表示的是一瞬时,这时的速度称为瞬时速度.

②物理意义:精确地描述了物体运动的快慢及方向.

③瞬时速度简称速度,因此以后碰到"速度"一词,如果没有特别说明均指瞬时速度.

(4)如何理解平均速度和瞬时速度

当质点做匀速直线运动时,因为在任何相同的时间内发生的位移都相同,所以任取一段位移△x和与之对应的时间△t的比值是恒定的,它反映了运动的快慢和运动的方向.

在变速直线运动中,质点每时每刻的运动情况都不相同,所以为了描述质点在一段时间内(或一段位移上)运动的快慢和方向,常把该段时间内(或该段位移上)的变速直线运动等效为匀速直线运动,这样质点的位移△x与相应的时间△t的比值就是变速直线运动的质点在这段时间内(或这段位移上)的平均速度,平均速度只是粗略地描述质点的运动情况.对变速直线运动而言,在不同时间内(或不同位移上)的平均速度一般不同.

为了精确地描述做变速直线运动的质点运动的快慢和运动的方向,我们采用无限取微逐渐逼近的方法,即以质点经过某点起在后面取一小段位移,求出质点在该段位移上的平均速度,从该点起所取的位移越小,质点在该段时间内的速度变化就越小,即质点在该段时间内的运动越趋于匀速直线运动.当位移足够小(或时间足够短)时,质点在这段时间内的运动可以认为是匀速的,求得的平均速度就等于质点通过该点时的速度.对变速直线运动,各点的瞬时速度是变化的.

在匀速直线运动中,各点的瞬时速度都相等,所以任一段时间内的平均速度等于任一时刻的瞬时速度.

(5)平均速度和瞬时速度的比较

平均速度 瞬时速度 区别 对应关系 与某一过程中的一段位移、一段时间对应 与运动过程中的某一时刻、某一位置对应 物理意义 粗略描述质点在一段位移或时间上的运动快慢和方向 精确描述质点在某一位置或某一时刻运动的快慢和方向 矢量性 与对应时间内物体的位移方向相同 与质点所在位置的运动方向相同 联系 (1)在公式中,△t→0,平均速度即为瞬时速度

(2)在匀速直线运动中,各点的瞬时速度都相等,所以任意一段时间内的平均速度等于任一时刻的瞬时速度

要点三、瞬时速率和平均速率

  要点诠释:

(1)瞬时速率就是瞬时速度的大小.

(2)平均速率是物体运动的路程与所用时间的比值.

【注意】平均速率与平均速度的大小是两个完全不同的概念.

平均速度是位移和发生这段位移所用时间的比,平均速率是路程和通过这段路程所用时间的比,它们是两个不同的概念.例如:如图所示,一质点沿直线AB运动,先以速度v从A匀速运动到B,接着以速度2v沿原路返回到A,已知AB间距为s.因为整个过程的总位移为0,所以整个过程的平均速度为0;而整个过程质点通过的总路程为2s,所用的总时间为,所以平均速率为.