1.3 运动快慢与方向的描述―速度

1．在使用打点计时器时，下列说法正确的是
()
A．应先接通电源，再使纸带运动
B．应先使纸带运动，再接通电源
C．在使纸带运动的同时接通电源
D．先使纸带运动或先接通电源都可以
解析：先接通电源再使纸带运动，目的是使打点稳定并
使纸带上打出的点更多，纸带利用率更高，故A对。
②物理意义：精确地描述物体运动的快慢．
③瞬时速度和平均速度的关系：如果时间Δt非常小时， 就可以认为平均速度v＝ 表示的是物体在时刻t的瞬
时速度． ④初中学到的匀速直线运动，就是瞬时速度保持不变的
运动．
特别提醒：
(1)平均速度的大小与瞬时速度的大小没 有必然的关系，即瞬时速度大的物体，其 平均速度不一定大．
(2)平均速度与速度的平均值是不同的， 速度的平均值并不一定等于平均速度．
1．电火花打点计时器 (1)构造：如图1－3－1所示
图1－3－1 电火花打点计时器
(2)工作原理： 电磁打点计时器 电火花打点计时器是利用火花放电使墨粉在纸带上 打出墨点而显出点迹的一种计时仪器。给电火花打点计 时器接频率50 Hz电压220 V的交流电源，按下脉冲输出 开关，计时器发出的脉冲电流，经接正极的放电针和墨 粉纸盘到接负极的纸盘轴，产生火花放电，于是在纸带 上打出一系列的点，而且在交流电的每个周期放电一次， 因此电火花打点计时器打出点间的时间间隔等于交流电 的周期0.02 s。
实验中的注意事项 (1)实验前要先检查打点计时器的稳定性。 (2)接通电源，待打点稳定后再释放纸带。 (3)选择纸带时应选点迹清晰的，并适当舍弃密集部 分，适当选取计数点。 (4)测量各段位移时不要分段测量，要尽可能地一次 测量完毕，即一次性测量出各计数点到计数起点之间的 距离。
(5)要区分打点计时器打出的计时点和人为选取 的计数点，为了便于处理，一般在纸带上每隔4个点 (或者说每5个点)取一个计数点，即时间间隔为T＝ 0.02×5 s＝0.1 s。
3 运动快慢与方向的描述 —速度
一辆汽车沿平直公路运动，我们以公路为x轴建 立直角坐标系，时刻t1汽车处于x1点，坐标x1=10m, 一段时间之后，时刻t2到达x2点，坐标是x2=30m。 则x2-x1就是汽车位置坐标的变化量，可以用符号 “Δx”表示。
该过程中坐标的变化量 Δx＝x2－x1＝30m－10m＝20m. 时间的变化量 Δt＝t2－t1.
2．用电火花打点计时器测量平均速度 (1)实验目的： ①练习使用电火花打点计时器。 ②利用打上点的纸带研究物体的运动情况。 (2)实验步骤： ①如图1－3－2所示，将木板固定在铁架台上，把 电火花打点计时器安装在倾斜的木板上，把小车与纸 带装好，接好电源。
图1－3－2
②接通电源，将小车从斜面上由静止开始释放，纸 带上就会打出一系列点迹。
x
x2
x1
t t2 t1
[3]、 意义：平均速度反映做变速运动的物体在
某段时间内运动的平均快慢 ，它是对变速直线运
动的粗略描述．
说明：平均速度必须指明是“哪]、 矢量性：平均速度的方向与Δt时间内发生的
位移Δx的方向
（1）．平均速度只能粗略表示其快慢程度。表示的是物体在t 时间内的平均快慢程度。这实际上是把变速直线运动粗略地看 成是匀速运动来处理。
1．物理意义：速度是表示运动快慢的物理量。
2．单位：国际单位： 常用单位：
3．方向：与物体运动方向相同。 4．速度有大小和方向，是矢量。
下列关于速度的说法正确的是
（）
A．速度就是单位时间内的位移
B．做匀速直线运动的物体速度大小、方向保持不变
C．做变速直线运动的物体速度大小改变、方向不变
D．速度单位也可用km/h表示，且1km/h＝
③关闭电源，取下纸带，以0.1 s为周期标注计数点， 如图1－3－3所示。
图1－3－3
(3)分析与处理实验数据： ①观察纸带上的点迹，说明如何通过点迹判断小车 运动的快慢。 ②说明小车的速度是如何变化的。 ③测定小车在计数点O—A、O—B、O—C、O—D、 O—E、O—F区间的平均速度。 ④通过数据分析，你能推断出哪一区间的平均速度 能比较准确地反映小车经过D点时运动的快慢？
答案：BD
解析：速度等于位移和发生这段位移所用时间的比值，它的大小等 于单位时间内的位移大小，A项错；做直线运动的物体方向也可以 改变，C项错；通过单位换算知，D项正确.
1.平均速度
[1]、概念：在变速直线运动中,物体的位移跟所用
时间的比值叫做这段时间内（或这段位
移内）的平均速度.
—
[2]、表达式: v
（2）．这是物理学中的重要研究方法──等效方法，即用 已知运动研究未知运动，用简单运动研究复杂运动的一种研究 方法。 （3）．平均速度只是对运动物体在某一段时间内（或某一段位 移内）而言的，对同一运动物体，在不同的过程，它的平均速 度可能是不同的，因此，平均速度必须指明“哪段时间”或 “哪段位移”的。 （4）．平均速度只能粗略地描述一段时间（或一段位移）内的 总体快慢，这就是“平均速度”与匀速直线运动“速度”的根 本区别。 （5）．平均速度不是各段运动速度的平均值，必须根据平均速 度的定义来求解。
问：能用物理语言描述跑步这项运动吗？ 答：能说出“有时快、有时慢”或类似的语言． 总结：平均速度描述质点的运动不够准确，有时我们需要 知道质点在任意一个时刻或通过某标志时的速度，叫做瞬 时速度．
2、瞬时速度（对应于一个时刻或某一位置）
①定义：物体在某一时刻(或经过某一位置)的速度叫做 瞬时速度．
以下有四个物体的运动，请比较它们运动的快慢
比较物体运动的快慢，可以有两种方法： 1．一种是在位移相同的情况下，比较所用时间的长短，时
间短的物体运动快，时间长的物体运动慢； 2．另一种是在时间相同的情况下，比较位移的大小，位移
大的物体运动得快，位移小的物体运动得慢。
一、速度
物理学中用位移与发生这段位移所用的时间 的比值（比值定义法）表示物体运动的快慢， 这就是速度（velocity），通常用字母v表示。如 果在△t时间内物体的位移是△x，它的速度就 是