速度与速率的动态公式演示
观察物体运动时,四个关键物理量的公式会实时更新,展示变量如何影响结果。点击"开始动画"查看变化过程。
物体运动演示
时间: 0.00 s
位置: (0,0)
实时计算公式
平均速度
v̄ =
Δs /
Δt
v̄ =
0.00 /
0.00 =
0.00 m/s
平均速率
v̄ =
d /
Δt
v̄ =
0.00 /
0.00 =
0.00 m/s
瞬时速度
v =
limΔt→0
Δs/Δt
v ≈
0.00 /
0.02 =
0.00 m/s
瞬时速率
v =
|v|
v =
|0.00| =
0.00 m/s
平均速度
平均速度是矢量,描述物体在一段时间内位置变化的平均快慢和方向。 它等于位移(矢量)与发生这段位移所用时间的比值。
特点: 有大小和方向,与路径无关,只与初末位置有关。
在往返运动中可能为零(如回到起点时)。
平均速率
平均速率是标量,描述物体在一段时间内运动的平均快慢。 它等于路程(标量)与通过这段路程所用时间的比值。
特点: 只有大小没有方向,与实际运动路径长度有关。
永远为非负值,在往返运动中不等于平均速度的大小。
瞬时速度
瞬时速度是矢量,描述物体在某一时刻或某一位置的运动快慢和方向。 它是当时间间隔趋近于零时的平均速度极限值。
特点: 精确描述某一时刻的运动状态,方向沿物体运动轨迹的切线方向。
在曲线运动中方向不断变化。
瞬时速率
瞬时速率是标量,描述物体在某一时刻运动的快慢程度。 它等于同一时刻瞬时速度的大小。
特点: 只有大小没有方向,等于瞬时速度的大小。
汽车速度表显示的就是瞬时速率。
物理量变化曲线
思考问题
1. 在往返运动中,为什么平均速度可能为零而平均速率不为零?
提示:观察物体回到起点时的位移和路程变化。
2. 瞬时速度和瞬时速率有什么关系?什么时候它们不相等?
提示:注意矢量和标量的区别。
3. 曲线运动中,瞬时速度的方向如何确定?
提示:观察动画中速度矢量箭头的方向。