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知识点1:坐标变化量和速度
1.坐标的变化量
(1)在位移轴上座标变化量表示位移,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,如右图甲所示.
(2)在时间轴上座标变化量表示时间,即Δt=t2-t1,如上图乙所示.
2.速率
(1)定义:用位移与发生这个位移所用时间的比值表示物体运动的快慢.
(2)公式:
(3)单位:国际单位制:m/s,其他还有km/h,cm/s.
(4)数学意义:表示物体运动快慢的数学量.
(5)矢量性:速率是矢量,速率的方向就是物体运动的方向.
【核心点击】
1.对速率的理解
速率指运动物体的位移与所用时间的比值,而不再是小学所学的路程与时间的比值.两种速率的定义并不矛盾,由于中学只研究匀速直线运动,不关注运动方向,路程即位移大小.
2.定义式
的理解
(1)公式v=
中的Δx是物体运动的位移,不是路程.
(2)v=
是速率的定义式,不是决定式,不能觉得v与位移Δx成反比、与时间Δt成正比.
3.速率矢量性的理解
(1)速率既有大小,又有方向,是矢量.瞬时速率的方向就是物体此时刻的运动方向.
(2)比较两个速率是否相同时,既要比较其大小是否相等什么表示物体运动的快慢,又要比较其方向是否相同.
4.路程与速率的关系
(1)物体在某一阶段的路程为零时,物体的速率一定为零.
(2)物体在某一阶段的路程不为零时,因为位移可能为零,也可能不为零什么表示物体运动的快慢,所以物体的速率可能为零,也可能不为零.
【名师指津】速度矢量性的应用
1.速率是矢量,做直线运动的物体的速率可用正、负号表示其运动的方向,速率的方向与正方向相同时取正值,相反时取负值.
2.物体做直线运动时,通常规定速度的正方向与位移的正方向相同,即在同一座标系中同时剖析速率和位移的问题.
知识点2:平均速率和瞬时速率
1.平均速率
(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的比值称作变速直线运动的平均速率.
(2)公式:
(3)化学意义:简略地描述物体运动的快慢.
(4)矢量性:平均速率既有大小又有方向,是矢量,其方向与一段时间Δt内发生的位移的方向相同.
2.瞬时速率
(1)定义:物体在某一时刻(或经过某一位置)的速率称作瞬时速率.
(2)化学意义:精确地描述物体运动的快慢.
3.速率和速度
(1)速度:瞬时速率的大小称作速度.
(2)速率与速度的区别:速率是矢量,速度是标量;速度只反映物体运动的快慢,而速率却同时反映运动的快慢和运动的方向.
【核心点击】
1.平均速率与瞬时速率的比较
2.平均速率与平均速度的比较
【名师指津】求平均速率时常见的错误
1.觉得平均速率就等于速率的平均值,即
(v1、v2分别是物体的初、末速率).实际上这个多项式对于极某些的运动适用,但对于通常的直线运动和曲线运动是不适用的.
2.觉得平均速率大小等于平均速度.在估算平均速率时,用路程与时间的比值去求解.而实际上平均速率必须根据其定义用位移与时间的比值去求解,但是必须指出针对的是哪段位移(或哪段时间).