物理意義 什么叫平均速度

1.物理意義:
平均速度:描述物體在一段時間(或一段位移)內位置改變的平均快慢及方向 , 過程量;
平均速率:描述物體沿軌跡運動的平均快慢 , 過程量;
瞬時速度:描述物體在某一時刻(或者某一位置)的運動快慢及方向 , 狀態量;
瞬時速率:瞬時速度大小 , 狀態量 。
?對應一段時間或一段位移的物理量就是過程量 , 如沖量、功、位移等;對應一個時刻或一個位置的物理量就是狀態量 , 如動量、能量、溫度等 。
2.標矢性:
平均速度:矢量 , 方向與位移方向相同;
瞬時速度:矢量 , 方向沿軌跡切線方向;
平均速率:標量 , 無方向;
瞬時速率:標量 , 無方向 。
3.大小:
平均速度:平均速度=位移/時間 , 定義式v=△x/△t(△t為一段時間);
瞬時速度:△t→0的平均速度 , 定義式v=△x/△t(△t→0的極限);
平均速率:平均速率=路程/時間 , 單向直線運動平均速率等于平均速度大小;
瞬時速率:瞬時速度的大小 。
4.平均速度和瞬時速度的聯系
(1)瞬時速度等于運動時間△t→0時的平均速度;
(2)對于勻速直線運動 , 瞬時速度與平均速度相等
5.注意
①平均速度不是速度平均值;
②平均速度有公式△x/△t , 瞬時速度理論上求極限 , 測量時只能用極短時間內平均速度粗略代替瞬時速度 , 時間越短越接近真實的瞬時速度 , 用到了數學的極限思想 , 如果做勻變速直線運動 , 就可以求真實值 , 通常用在打點計時器的紙帶問題、光電門求速度;
求點4的速度用3-5點平均速度代替 , 用2-6點平均速度精確度更差 , 因為時間更長了 , 如果紙帶做勻變速直線運動 , 那瞬時值就是準確的 。
③瞬時速度一直保持不變的運動就是勻速直線運動;
④瞬時速度大 , 平均速度不一定大;
⑤x-t圖中 , 切線斜率表示瞬時速度 , 割線斜率表示平均速度;
⑥理論上求瞬時速度
a.勻變速直線運動 , 用運動學關系式;
b.有速度表達式的 , 代入時間直接求;
c.有位移表達式的 , 求極限或對時間求導;
d.有x-t圖的 , 求斜率;
e.有v-t圖的 , 直接看 。
例1:關于平均速度和瞬時速度 , 以下說法正確的是( CDE)
A.平均速度就是速度的平均值
B.平均速率就是平均速度的大小
C.瞬時速率就是瞬時速度的大小
D.瞬時速度一直保持不變的運動就是勻速直線運動
E.勻速直線運動任一過程的平均速度都等于其瞬時速度
?繞操場一圈 , 平均速度為0 。
【物理意義 什么叫平均速度】例2:(1)一物體做同向直線運動 , 前一半時間以9m/s的速度做勻速運動 , 后一半時間以6m/s的速度做勻速運動 , 則全程物體的平均速度是多大?
(2)另一物體也做同向直線運動 , 前一半路程以3m/s的速度做勻速運動 , 后一半路程以7m/s的速度做勻速運動 , 則全程物體的平均速度是多大?
?平均速度不是速度平均值 。
例3:質點沿直線Ox方向做變速運動 , 它離開O點的距離x隨時間t變化的關系為x=(5十2t3)m , 該質點在t=2s到t=3s間的平均速度的大小及t=2s時的瞬時速度大小分別為___ 。
?用求導方法求瞬時速度 。
例4:氣墊導軌上滑塊經過光電門時 , 其上的遮光條將光遮住 , 電子計時器可自動記錄遮光時間△t 。測得遮光條的寬度為△x , 用△x/△t近似代表滑塊通過光電門時的瞬時速度 。為△x/△t使更接近瞬時速度 , 正確的措施是(A)
A.換用寬度更窄的遮光條
B.提高測量遮光條寬度的精確度
C.使滑塊的釋放點更靠近光電門
D.增大氣墊導軌與水平面的夾角
?用平均速度(寬度除以時間)代替瞬時速度 , 理論上寬度越窄 , 時間越短 , 瞬時速度越接近真實值 , 但是寬度越窄 , 寬度測量誤差更大 , 瞬時速度反而離真實值更遠 。
例5:一身高為H的田徑運動員正在參加百米國際比賽 , 在終點處 , 有一位站在跑道終點旁的攝影采訪人員用照相機給他拍攝沖線過程 , 攝影采訪人員使用的照相機的光圈(控制進光量的多少)是16 , 快門(曝光時間)是1s/60 , 得到照片后測得照片中運動員的高度為h , 胸前號碼布上模糊部分寬度是△L.由以上數據可以知道運動員的(BD)
A.百米成績
B.沖線速度
C.百米內的平均速度
D.沖線時1s/60內的位移
?如同地圖 , 要按比例 。
例6:用如圖所示的計時裝置可以近似測出氣墊導軌上滑塊的瞬時速度.已知固定在滑塊上遮光條的寬度為4.0mm , 遮光條經過光電門的遮光時間為0.040s , 則滑塊經過光電門位置時的速度大小為(A)
A.0.10m/s
B.100m/s
C.4.0m/s
D.0.40m/s
?光電門上或紙帶上的應用 。