【正文】
【 例 1】 某物體沿一條直線運(yùn)動(dòng) , 若前一半時(shí)間內(nèi)的平均速度為 v1, 后一半時(shí)間內(nèi)的平均速度為 v2, 求全程的平均速度 . 思路點(diǎn)撥: 把運(yùn)動(dòng)過(guò)程分為兩段 , 由速度公式表示出全過(guò)程總位移 , 總位移與總時(shí)間的比值即為平均速度 . 解析: 設(shè)全程所用的時(shí)間為 t,由平均速度的定義知,前一半時(shí)間t2內(nèi)的位移為 x 1 = v 1 t2, 后一半時(shí)間t2內(nèi)的位移為 x 2 = v 2 t2, 全程時(shí)間 t 內(nèi)的位移為 x = x 1 + x 2 = ( v 1 + v 2 )t2. 全程的平均速度為 v =xt=12( v 1 + v 2 ) . 答案: v 1 + v 22 變式探究 1- 1: 若上述例題中的條件改為 , 前一半位移的平均速度為 v1, 后一半位移的平均速度為 v2, 全程的平均速度又是多少 ? 解析: 設(shè)全程位移為 x ,由平均速度的定義知, 前一半位移x2所用時(shí)間為 t 1 =x2 v 1, 后一半位移x2所用時(shí)間為 t 2 =x2 v 2, 全程所用的時(shí)間為 t= t 1 + t 2 =x2 v 1+x2 v 2=x ? v 1 + v 2 ?2 v 1 v 2. 全程的平均速度為 v =xt=2 v 1 v 2v 1 + v 2. 答案: 2 v 1 v 2v 1 + v 2 對(duì)平均速度和瞬時(shí)速度的理解 平均速度 瞬時(shí)速度 物理意義 反映一段時(shí)間內(nèi)物體運(yùn)動(dòng)的平均快慢程度,只能粗略描述物體的運(yùn)動(dòng)快慢 精確地描述物體運(yùn)動(dòng)的快慢及方向 過(guò)程量與 狀態(tài)量 與某一段位移或一段時(shí)間相對(duì)應(yīng),是過(guò)程量 與某一時(shí)刻或某一位置相對(duì)應(yīng),是狀態(tài)量 矢量與 標(biāo)量 是矢量,其方向與一段時(shí)間 Δt內(nèi)發(fā)生的位移的方向相同 是矢量,其方向就是該時(shí)刻物體運(yùn)動(dòng)的方向 關(guān)系 (1)當(dāng)位移足夠小或時(shí)間足夠短時(shí),可以認(rèn)為瞬時(shí)速度就等于平均速度. (2)在勻速直線運(yùn)動(dòng)中,平均速度和瞬時(shí)速度相等 . 【 例 2】 下面關(guān)于瞬時(shí)速度和平均速度的說(shuō)法正確的是 ( ) A.若物體在某段時(shí)間內(nèi)每時(shí)刻的瞬時(shí)速度都等于零,則在這段時(shí)間內(nèi)的平均速度一定等于零 B.若物體在某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于零,則它在這段時(shí)間內(nèi)任一時(shí)刻的瞬時(shí)速度一定等于零 C.勻速直線運(yùn)動(dòng)中任意一段時(shí)間內(nèi)的平均速度都等于它任一時(shí)刻的瞬時(shí)速度 D.變速直線運(yùn)動(dòng)中任意一段時(shí)間內(nèi)的平均速度一定不等于它某一時(shí)刻的瞬時(shí)速度 解析: 逐項(xiàng)分析如下 選項(xiàng) 診斷 結(jié)論 A 若物體每時(shí)刻的瞬時(shí)速度都等于零,則它在這段時(shí)間內(nèi)應(yīng)處于靜止?fàn)顟B(tài),其平均速度一定等于零 √ B 若物體在某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于零,僅僅說(shuō)明在這段時(shí)間內(nèi)物體的位移為零,任一時(shí)刻的速度不一定為零 C 勻速直線運(yùn)動(dòng)中速度不變,任意一段時(shí)間內(nèi)的平均速度都相等,也都等于任一時(shí)刻的瞬時(shí)速度 √ D 變速直線運(yùn)動(dòng)中速度改變,但一段時(shí)間內(nèi)的平均速度有可能等于某一時(shí)刻的瞬時(shí)速度 答案: AC. 平均速度大小與瞬時(shí)速度大小無(wú)必然聯(lián)系,不能說(shuō)某時(shí)刻瞬時(shí)速度很大,則某段時(shí)間內(nèi)的平均速度也很大.因?yàn)槠骄俣确从车氖且欢螘r(shí)間內(nèi)物體運(yùn)動(dòng)的平均快慢程度,而瞬時(shí)速度只反映某時(shí)刻物體運(yùn)動(dòng)的快慢程度. 針對(duì)訓(xùn)練 2 - 1 : ( 2 0 1 0 年??诟咭粰z測(cè) ) 下列關(guān)于平均速度和瞬時(shí)速度的說(shuō)法正確的是( ) A .平均速度 v =Δ xΔ t,當(dāng) Δ t 充分小時(shí),該式可表示 t 時(shí)刻的瞬時(shí)速度 B .勻速直線運(yùn)動(dòng)的平均速度等于瞬時(shí)速度 C .瞬時(shí)速度和平均速度都可以精確描述變速運(yùn)動(dòng) D .只有瞬時(shí)速度可以精確描述變速運(yùn)動(dòng) 解析: 由平均速度定義式 v =Δ xΔ t 可知,當(dāng) Δ t 足夠小時(shí),甚至趨近于零,該式可表示 t時(shí)刻的瞬時(shí)速度, A 正確;勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度不變,各段時(shí)間內(nèi)的平均速度均等于瞬時(shí)速度, B 正確;平均速度粗略反映一段時(shí)間內(nèi)物體運(yùn)動(dòng)的快慢程度,而瞬時(shí)速度精確地描述物體在某一時(shí)刻或某一位置運(yùn)動(dòng)的快慢及方向, C 錯(cuò)誤, D 正確. 答案: ABD. 用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)速度、畫(huà) v - t 圖像 1 . 用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)速度 ( 1 ) 測(cè)平均速度的方法 在紙帶上選取兩個(gè)點(diǎn),測(cè)出位移 Δ x 和時(shí)間 Δ t ,則Δ xΔ t是紙帶在這段時(shí)間內(nèi)的平均速度. ( 2 ) 測(cè)瞬時(shí)速度的方法 當(dāng) Δ x 很小時(shí),可用Δ xΔ t求出的平均速度代表 Δ x 范圍內(nèi)某點(diǎn)的瞬時(shí)速度,并且 Δ x 越小, Δ t越短,平均速度越接近于某點(diǎn)的瞬時(shí)速度.如圖所示的紙帶上 E 點(diǎn)的瞬時(shí)速度可用 D ,G