速度与速率公式演示

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

= Δs / Δt
= 0.00 / 0.00 = 0.00 m/s

平均速率

= d / Δt
= 0.00 / 0.00 = 0.00 m/s

瞬时速度

v = limΔt→0 Δs/Δt
v0.00 / 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。