速度和速率有什么区别

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所属分类:高一物理

初二物理上讲过速度,在有限的认识范畴里,初中对速度和速率没有过多区分开来。但是在高中物理里,速度和速率是两个完全不一样的概念。

速度和速率有什么区别

速度和速率有什么区别?

通常我们所说的速度包括瞬时速度和平均速度,而速率又包括瞬时速率和平均速度。

区分平均速度和平均速率

  • 定义不同

所谓平均速度,指的是质点通过的位移与发生这段位移所花的时间的比值。而平均速率,指的是质点通过的路程与发生这段路程所花的时间的比值。显然,前者针对的是位移与时间的关系,后者针对的是路程与时间的关系。

  • 公式含义不同

速度和速率有什么区别

尽管两者的公式符号是一样的,但表示的含义不一样。注意,平均速度≠速度平均值。

  • 物理意义不同

平均速度是矢量,有大小和方向,而平均速率是标量,只有大小。因此,速度可以反映质点某段时间内平均运动的快慢及方向。平均速度的方向即位移的方向,由起点沿指向终点。平均速率没有方向,只能反映质点某段时间平均运动的快慢。

  • 平均速度可以为0,但平均速率永远不可能为0

由于质点运动时位移可以为0,而路程永远不可能为0,则平均速度可以为0,但平均速率永远不可能为0。当质点仅做单向直线运动时,位移大小=路程,则有平均速度大小=平均速率大小。

  • 单位相同

国际单位都是m/s,其他单位还有km/h,cm/s等。单位转化:1m/s=3.6km/h。

速度和速率有什么区别

区分平均速度和瞬时速度

  • 公式不同

平均速度v=s/t,瞬时速度与质点的运动形式有关,如果是匀变速直线运动,则vt=v0+at,如果是平抛运动,则速度和速率有什么区别

如果是圆周运动,则速度和速率有什么区别

特点地,如果质点作直线运动,t→0,则有平均速度=瞬时速度。

  • 方向不同

平均速度的方向与位移方向相同,由起点指向终点。瞬时速度方向,就是质点轨迹上该点的切线方向 (以后在高二物理圆周运动内容会有更详细介绍) 。

  • 物理意义不同

平均速度粗略地反映质点某段时间内运动的快慢及方向,而瞬时速度可以准确地反映质点在某点或某瞬间运动的快慢及方向。

特别地,速度的大小称为速率,但平均速度的大小并不叫平均速率。

经典例题

1.某同学在百米赛跑中, 50m处的速度为6m/s,16s末到达终点的速度为7.5m/s,则全程中他的平均速度为(   )

A.6m/s    

B.6.25m/s      

C.6.75m/s    

D.7.5m/s

答案:B

解析:严格根据公式并理解公式每个物理量的意思。由平均速度v=s/t,其中位移s=100m,t=16s,代入数据得v=100/16(m/s)=6.25m/s,选B。特别要注意,本题中6m/s.7.5m/s都是瞬时速度,迷惑条件。

2.某人以平均速度为v1从山脚的A点爬到山顶B点,然后又以平均速度为v2从B点原路回到A点。则往返过程中此人的平均速度和平均速率分别是( )

速度和速率有什么区别

答案:D

解析:由于质点作往返运动,则位移s=0,根据平均速度公式可知v=0,则A.B错。设山坡长为s,则上山时间为t1=s/v1,下山时间t2=s/v2,则全程的平均速率v=2s/(t1+t2),代入得v=2v1v2/(v1+v2),故D正确。

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