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知識點1:坐標變化量和速度
1.坐標的變化量
(1)在位移軸上座標變化量表示位移,即Δx=x2-x1,Δx的大小表示位移的大小,Δx的正負表示位移的方向,如右圖甲所示.
(2)在時間軸上座標變化量表示時間,即Δt=t2-t1,如上圖乙所示.
2.速率
(1)定義:用位移與發生這個位移所用時間的比值表示物體運動的快慢.
(2)公式:
(3)單位:國際單位制:m/s,其他還有km/h,cm/s.
(4)數學意義:表示物體運動快慢的數學量.
(5)矢量性:速率是矢量,速率的方向就是物體運動的方向.
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1.對速率的理解
速率指運動物體的位移與所用時間的比值,而不再是小學所學的路程與時間的比值.兩種速率的定義并不矛盾,由于中學只研究勻速直線運動,不關注運動方向,路程即位移大小.
2.定義式
的理解
(1)公式v=
中的Δx是物體運動的位移,不是路程.
(2)v=
是速率的定義式,不是決定式,不能覺得v與位移Δx成反比、與時間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.瞬時速率的方向就是物體此時刻的運動方向.
(2)比較兩個速率是否相同時,既要比較其大小是否相等什么表示物體運動的快慢,又要比較其方向是否相同.
4.路程與速率的關系
(1)物體在某一階段的路程為零時,物體的速率一定為零.
(2)物體在某一階段的路程不為零時,因為位移可能為零,也可能不為零什么表示物體運動的快慢,所以物體的速率可能為零,也可能不為零.
【名師指津】速度矢量性的應用
1.速率是矢量,做直線運動的物體的速率可用正、負號表示其運動的方向,速率的方向與正方向相同時取正值,相反時取負值.
2.物體做直線運動時,通常規定速度的正方向與位移的正方向相同,即在同一座標系中同時剖析速率和位移的問題.
知識點2:平均速率和瞬時速率
1.平均速率
(1)定義:在變速直線運動中,位移Δx跟發生這段位移所用時間Δt的比值稱作變速直線運動的平均速率.
(2)公式:
(3)化學意義:簡略地描述物體運動的快慢.
(4)矢量性:平均速率既有大小又有方向,是矢量,其方向與一段時間Δt內發生的位移的方向相同.
2.瞬時速率
(1)定義:物體在某一時刻(或經過某一位置)的速率稱作瞬時速率.
(2)化學意義:精確地描述物體運動的快慢.
3.速率和速度
(1)速度:瞬時速率的大小稱作速度.
(2)速率與速度的區別:速率是矢量,速度是標量;速度只反映物體運動的快慢,而速率卻同時反映運動的快慢和運動的方向.
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1.平均速率與瞬時速率的比較
2.平均速率與平均速度的比較
【名師指津】求平均速率時常見的錯誤
1.覺得平均速率就等于速率的平均值,即
(v1、v2分別是物體的初、末速率).實際上這個多項式對于極某些的運動適用,但對于通常的直線運動和曲線運動是不適用的.
2.覺得平均速率大小等于平均速度.在估算平均速率時,用路程與時間的比值去求解.而實際上平均速率必須根據其定義用位移與時間的比值去求解,但是必須指出針對的是哪段位移(或哪段時間).