位置变化快慢的描述——速度

实验目的

理解速度的定义，区分平均速度和瞬时速度，知道速度是矢量以及速度与速率的关系。

实验原理

速度等于位移与发生这段位移所用时间之比，v = Δx/Δt，是矢量，方向与运动方向相同。这个比值是平均速度，表示一段时间内的平均快慢。当Δt取得非常小时，平均速度就趋近于某一时刻的瞬时速度。瞬时速度的大小叫速率。

实验器材

• 运动的物体
• 位置坐标轴
• 计时装置
• 不同长度的时间间隔

实验步骤

1. 观察物体运动，记录某段时间的初、末位置，求出位移Δx
2. 记下对应的时间间隔Δt，用v = Δx/Δt 计算平均速度
3. 把时间间隔取得越来越短，观察平均速度的变化
4. 比较物体在不同时刻的瞬时速度，判断运动是否匀速
5. 改变运动方向，注意速度的正负

实验现象与结论

时间间隔越短，求得的平均速度越接近物体在该时刻的瞬时速度。匀速直线运动中各段的平均速度都相等，变速运动中不同时间段的平均速度一般不同。速度有方向，方向改变速度就改变。

常见问题

平均速度就是速度的平均值吗？

不一定。平均速度是位移与时间之比，只有在匀变速直线运动中才等于初速度与末速度的算术平均值。

速度和速率有什么区别？

速度是矢量，有大小和方向；速率是瞬时速度的大小，是标量。平均速率是路程与时间之比，不等于平均速度的大小。