第 3 节 速度和加速度一、正确理解平均速度和瞬时速度1.平均速度和平均速率(1)平均速度:运动物体的位移和所用时间的比,叫做这段时间内的平均速度,即=
平均速度是矢量,其方向为位移的方向
平均速度对应的是一段时间
(2)平均速率:物体运动的路程和所用时间的比,叫这段时间内的平均速率
平均速率是标量,无方向
(1)平均速度和平均速率的关系跟位移和路程关系相类似,平均速度的大小一般不等于平均速率,只有在单向直线运动中,当位移的大小等于路程时,平均速度的大小才等于平均速率
但也不能说成在这种情况下平均速度就是平均速率,这是因为平均速度有方向,是矢量,平均速率无方向,是标量
(2)平均速度大小和速度大小的平均值是两个不同的概念,不能混淆
一般情况下二者并不相等
【例 1】滑雪运动员以 20 m/s 的平均速度滑上山坡,然后又以 30 m/s 的平均速度滑下此山坡,求运动员在全过程中的平均速度和平均速率
解析:运动员的位移在全过程中为零,据平均速度的定义式=得平均速度为零
设运动员在山坡上滑的长度为 L,则平均速率== m/s=24 m/s
答案:0 24 m/s2.瞬时速度和瞬时速率(1)瞬时速度:运动物体经过某一时刻(或某一位置)的速度,叫瞬时速度
瞬时速度能够精确描述物体在某一时刻(或某一位置)的运动快慢
(2)瞬时速率:瞬时速度的大小叫瞬时速率,简称速率,是标量,无方向
3.平均速度和瞬时速度的区别和联系(1)区别a.平均速度与一段位移或一段时间相对应,是过程量,它反映了一段时间内物体运动的平均快慢,不指出对应哪一段位移或哪一段时间的平均速度是没有意义的
瞬时速度对应的是某一时刻或某一位置,是状态量,常简称为速度,平常所说的速度如果没有特别说明一般指瞬时速度
b.瞬时速率是瞬时速度的大小,平均速率却不是平均速度的大小
(2)联系当所研究的时间取得越短,该段时间内的平均速度就