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   [物理] [新高一暑假作业]  新高一暑假作业物理初高中衔接教材高中部分速度与速率的辨析  [要求回答老师:鲍鑫鹏] [点击444次]
2020/7/19 9:25:53
  问题发现于 新高一暑假作业物理初高中衔接教材P15,二速度

老师您好,介于此时仍未分班,并不知道任课老师,故特此请教物理板块的排序第一位的老师,很抱歉打搅您。关于此处教材中写到:速度是描述物体运动快慢的物理量。我个人认为这个表述很有问题。例如:有两个小球从空间中同一位置出发,第一个以每秒一个单位的速度向右运动10秒,然后向左运动8秒,故,此小球的位移为2个单位,方向向右。第二个小球以每秒一个单位的速度向右运动2秒,故,此小球的位移为2个单位,方向向右。第一个小球的速度是1/9个单位每秒,第二个小球的速度为1个单位每秒。第一个小球的速率和第二个小球的速率都是1个单位每秒。根据教材我们可以知道:第一个小球运动快慢比第二个小球运动快慢慢。但当我们描述第一个小球的运动过程的时候,我们会说:该小球先向右运动10秒,然后向左运动8秒(暂不说速度),而不会说:该小球向右运动2秒。所以说,速度并不能描述物体运动快慢的物理量,速率可以描述物体运动快慢的物理量。因为位移是描述物体位置的变化的物理量,所以速度是描述物体的位置变化快慢的物理量,这个表述我个人认为更加准确。

请问以上说法是否有问题?速度是否能描述物体运动快慢?

 
  第1楼   [回复人]鲍鑫鹏  
2020/7/21 9:18:35

对于你描述的情景,你是以一个18秒的时间间隔为研究过程,分别去研究了两个小球的运动(我们暂且分别称之为A和B小球)。站在上帝视角中,你清楚地知道每个小球的具体运动路径。如果我们并不知道物体具体是怎么运动的(其实也并不关心),只知道小球的始末位置,我们用位移比时间来定义出这两个小球的“速度”。从这个“速度”大小上看,在这18秒中确实是B小球比A小球运动的“快”,因为相同时间里,B小球的位置变化的更多。这个“速度”我们称之为平均速度,粗略地表示物体在一段时间内的运动情况。如果我们想知道中间过程发生了什么,那么我们必须缩短研究过程的时间,如果我取1秒为运动过程,那么第一秒第二秒第三秒的过程中,两个小球的速度大小是相同的。这个速度依然是每一秒运动过程中的“平均速度”。如果我想知道更精确的情况呢,那么继续缩小研究的运动过程时间,当该时间趋向于零时(并不是真正为零,此处有一个极限的概念),这段时间内的位移(非常非常小)和该时间(接近零)的比值所反映出的是小球在某一时刻的瞬时速度。这个瞬时速度能够很好地体现物体运动的快慢。而平均速度能够很好反映一段较长时间内物体运动的快慢。而你所说的“速率”,在此处应该指的就是瞬时速率的大小,自然也是很能够反映物体运动的快慢的了。

 
  第2楼   [回复人]鲍鑫鹏  
2020/7/21 11:24:22

更正,此处的“速率”为瞬时速度的大小。打错字了

 
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