第3節(jié)運(yùn)動快慢的描述速度

1、第3節(jié)運(yùn)動快慢的描述運(yùn)動快慢的描述——速度速度理解領(lǐng)悟理解用坐標(biāo)和坐標(biāo)的變化量表示質(zhì)點(diǎn)的位置和位移，這是學(xué)習(xí)速度概念的基礎(chǔ)。本節(jié)內(nèi)容的重點(diǎn)是速度。教材從平均速度引入，通過極限的思維方法過渡到瞬時(shí)速度。瞬時(shí)速度表示物體在時(shí)刻t的速度。要了解速度的應(yīng)用及其與社會發(fā)展的關(guān)系?；A(chǔ)級礎(chǔ)級1.用坐標(biāo)的變化量表示位移用坐標(biāo)的變化量表示位移上節(jié)課我們已經(jīng)提到：在直線運(yùn)動中，若以此直線為坐標(biāo)軸，我們便可用坐標(biāo)表示物體的位置，而用坐標(biāo)的變化表示物體的位移

2、，即位移△x=x2－x1。在此，需要進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)的是，△x的大小表示位移的大小，△x的方向表示位移的方向。具體說來，若△x為正，表示位移沿x軸正方向；若△x為負(fù)，表示位移沿x軸負(fù)方向。同樣，可以用△t表示時(shí)間的變化量，△t=t2－t1。2.如何描述物體運(yùn)動的快慢？如何描述物體運(yùn)動的快慢？不同物體運(yùn)動的快慢程度一般是不同的。如當(dāng)今世界百米短跑的紀(jì)錄不到10s，而一只蝸牛的百米成績大約為19h。所需的時(shí)間相差如此之大，需要一個(gè)物理量來描述這種

3、差異。要比較物體運(yùn)動的快慢可以有兩種方法：一種是相同時(shí)間內(nèi)，比較物體運(yùn)動位移的大小，位移大，運(yùn)動得快；另一種是位移相同，比較所用時(shí)間的長短，時(shí)間短的，運(yùn)動得快。物理學(xué)中用位移與發(fā)生這個(gè)位移所用時(shí)間的比值表示物體運(yùn)動的快慢，這就是速度。如果在時(shí)間△t內(nèi)物體的位移是△x，它的速度就可以表示為txv???用位移與時(shí)間的比值比較物體運(yùn)動的快慢，事實(shí)上是采用了前一種比較方法，即比較相同時(shí)間1s內(nèi)位移的大小。3.對速度的進(jìn)一步說明對速度的進(jìn)一步說明

4、在速度的定義式中，△x是位移而不是路程，△x與△t具有同一性和對應(yīng)性。txv???速度也不是運(yùn)動物體在單位時(shí)間內(nèi)通過的位移值，速度描述物體運(yùn)動的快慢，而位移描述物體位置的變化，速度和位移是兩個(gè)截然不同的物理量。在國際單位制中，速度的單位是“米每秒”，符號是“ms”或“ms1”。速度不僅有大小，而且有方向，它是矢量。速度的大小叫做速率，速度的方向就是物體運(yùn)動的方向。4.如何理解瞬時(shí)速度如何理解瞬時(shí)速度當(dāng)物體運(yùn)動的快慢程度發(fā)生變化時(shí)，用求得

5、的速度，表示的只是物體在時(shí)間txv???△t內(nèi)的平均快慢程度，稱為平均速度。為了描述物體在某一時(shí)刻或通過某一位置的快慢程度，就要用到瞬時(shí)速度的概念。通俗地講，瞬時(shí)速度就是物體在某一時(shí)刻或通過某一位置的速度。如圖1－19所示，質(zhì)點(diǎn)沿直線AB運(yùn)動，在t時(shí)刻處于A點(diǎn)，經(jīng)過時(shí)間△t運(yùn)動至B點(diǎn)，位移為△x。在這段時(shí)間內(nèi)，若質(zhì)點(diǎn)運(yùn)AB圖1－19物理量的方法是物理學(xué)中的一種常用方法。我們在初中所學(xué)的一些物理量也可用比值來定義。例如，密度可以定義為質(zhì)量

6、與體積的比值，壓強(qiáng)可以定義為壓力與面積的比值，等等。今后，我們還將接觸更多用比值定義的物理量。10.平均速度和平均速率的區(qū)別平均速度和平均速率的區(qū)別平均速度是位移與時(shí)間的比值，而平均速率則是路程與時(shí)間的比值。平均速度是矢量，其方向與位移的方向相同，而平均速率則是標(biāo)量，沒有方向。平均速度描述了物體位置變化的快慢與方向，而平均速率則描述了物體沿路徑移動的快慢。11.對“速度的大小叫做速率速度的大小叫做速率”的正確理解的正確理解教材指出，速度

7、的大小叫做速率。這里，速度和速率都是指瞬時(shí)的，即：瞬時(shí)速度的大小叫做瞬時(shí)速率。至于平均速度的大小，則與平均速率是兩碼事。如前所說，平均速度是位移與時(shí)間的比值，而平均速率則是路程與時(shí)間的比值，位移的大小一般并不等于路程。只有在單向直線運(yùn)動中，位移的大小才等于路程，因而平均速度的大小才等于平均速率。在其他情況下，平均速度的大小則要比路程小。1.速度與現(xiàn)代社會的關(guān)系速度與現(xiàn)代社會的關(guān)系速度在日常生活、生產(chǎn)實(shí)踐和現(xiàn)代科技中都有廣泛的應(yīng)用。譬如，

8、飛機(jī)起飛時(shí)速度的大小和方向直接關(guān)系到飛機(jī)能否安全起飛，鉛球運(yùn)動員將鉛球推出時(shí)速度的大小和方向也直接影響他的運(yùn)動成績，運(yùn)載火箭將人造衛(wèi)星送到軌道時(shí)速度的大小和方向更影響到衛(wèi)星能否在預(yù)定軌道上正常運(yùn)行等。在人類發(fā)明的各種機(jī)械中，交通工具最深刻地改變了我們的生活。大城市的直徑一般就是當(dāng)時(shí)最發(fā)達(dá)的交通工具在1h內(nèi)行走的距離。城市中的車速不能無限提高，城市的規(guī)模也不能無限擴(kuò)大。運(yùn)兵工具和武器運(yùn)載工具的發(fā)展改變了戰(zhàn)爭的面貌。交通網(wǎng)絡(luò)的形成大大縮短了

9、不同地域的時(shí)空距離，促進(jìn)了國與國、民族與民族之間的物資交流和人員往來。然而，大量汽車帶來了交通堵塞、頻繁的事故、能源的過度消耗、尾氣與噪聲污染等一系列社會問題。如何處理這些問矛盾，一直是人們努力探索的問題。你想過沒有，交通工具的速度是不是越快越好呢？你不妨從效益和安全兩方面加以論證，相信你會得到正確的結(jié)論。應(yīng)用鏈接本節(jié)知識的應(yīng)用主要是對速度與速率、平均速度與平均速率等概念的辨析，以及勻速直線運(yùn)動的速度和位移、變速直線運(yùn)動的速度和位移的計(jì)

10、算?；A(chǔ)級礎(chǔ)級例1關(guān)于瞬時(shí)速度和平均速度，以下說法正確的是（）A.一般講平均速度時(shí)，必須將清楚是哪段時(shí)間（或哪段位移）內(nèi)的平均速度B.對于勻速直線運(yùn)動，其平均速度跟哪段時(shí)間（或哪段位移）無關(guān)C.瞬時(shí)速度和平均速度都可以精確描述變速運(yùn)動D.瞬時(shí)速度是某時(shí)刻的速度，只有瞬時(shí)速度才能精確描述變速運(yùn)動提示提示平均速度是物體的位移△x與發(fā)生這段位移所用時(shí)間△t的比值。當(dāng)△t趨近于零時(shí)，平均速度就趨近于瞬時(shí)速度。解析解析平均速度只能粗略地描述變速運(yùn)