3.运动快慢的描述——速度
知识纲要导引
核心素养目标
(1)理解速度的概念和矢量性,理解速率的概念,会区别平均速度和瞬时速度.
(2)会用速度公式解决实际问题,理解位移-时间图象描述直线运动的方法,理解极限分析的思想.
(3)体会图象在物理中的应用,养成良好的思维习惯和科学的价值观.
知识点一 坐标与坐标的变化量
1.直线坐标系:直线坐标轴上每一点的数值表示该点的坐标,两个坐标的差值表示坐标的变化量,不同含义的坐标轴上坐标的变化量具有不同的物理意义.
计算坐标的变化量时,应该用后来的坐标减去原来的坐标.(适用于直线运动)
2.位移:物体沿直线运动,以这条直线为x坐标轴,则位移用坐标的变化量表示,即Δx=x2-x1.Δx的大小表示位移的大小,Δx的正负表示位移的方向,如图甲.
3.时间:在时间轴上坐标变化量表示时间,即Δt=t2-t1,如图乙.
知识点二 速度
1.物理意义:表示物体运动的快慢.
2.定义:位移与发生这段位移所用时间的比值.
3.定义式:v=.
4.单位:国际单位制单位:米每秒,m/s或m·s-1.常用单位:千米每小时(km/h或km·h-1)、厘米每秒(cm/s或cm·s-1) 等.
5.矢量性:速度既有大小又有方向,是矢量.
(1)大小:在数值上等于单位时间内物体位移的大小.
(2)方向:就是物体运动的方向.
(1)v=是采用比值法定义速度的,不能认为v∝Δx,v的大小与Δx无关;
(2)单位换算关系:
1 m/s=3.6 km/h.
思考1
一辆汽车沿直线行驶,从出发地到目的地用时1.5 h,行程90 km,则它的速度是多少?
提示:根据v=得v= km/h=60 km/h.
知识点三 平均速度和瞬时速度
1.平均速度:
(1)定义:在变速直线运动中,位移Δx跟发生这段位移所用时间Δt的比值叫作变速直线运动的平均速度.
(2)公式:=.
(3)物理意义:反映了物体在某段时间内运动的快慢,它是对物体运动快慢的粗略描述.
(4)矢量性:平均速度是矢量,它的方向与Δt时间内发生的位移Δx方向相同.
平均速度与Δx和Δt是严格对应的,同一物体在运动过程中选取不同的位移或时间段,平均速度一般不同.