平均速度的测量原理

2023-04-24  26

做变速运动的物体其位移与时间的比值不是恒定不变的,这时我们可以用一个速度粗略地描述物体在这段时间内的运动的快慢情况,这个速度就叫做平均速度。

公式

定义式

(△x=位移 △t=通过这段位移所用的时间)

其它计算公式

2×V1×V2÷(V1+V2)=平均速度。(前半路程平均速度V1,后半路程平均速度V2)

在匀变速直线运动中,平均速度还可以用(V0+Vt)÷2 来计出,此时平均速度还表示通过这段位移所用的时间的中间时刻的瞬时速度。

但如果是匀变速运动,那么还有一种公式=(初速度+末速度)/2

概念

(1)反映一段时间内物体运动的平均快慢程度,它与一段位移或一段时间相对应。

(2)在变速直线运动中,平均速度的大小与选定的时间或位移有关,不同时间段内或不同位移上的平均速度一般不同,必须指明求出的平均速度是对应哪段时间内或哪段位移的平均速度,不指明对应的过程的平均速度是没有意义的。

(3)平均速度是矢量,其方向与一段时间Δt内发生的位移方向相同,与运动方向不一定相同。

(4)在匀变速直线运动中,中间位置的瞬时速度大于中间时刻的瞬时速度。

推导:

中间时刻Vp,中间位移Vs

Vp=Vo+at}

Vt=Vp+at}Vp=Vo+Vt/2=平均速度

Vs2—Vo2=2a_s=X}

Vt2—Vs2=2a_S=X}Vs2—Vo2=Vt2—Vs2

2Vs2=Vt2+Vo2

∴Vs=√[Vt2+Vo2]/2

又∵中间位置的速度是算术平均,中间时刻的速度是平方平均,由均值不等式可知,∴中间位置的瞬时速度都要大于中间时刻的瞬时速度。

区别

平均速度与平均速率的区别

平均速率不是平均速度。平均速率是物体通过路程与它通过这段路程所用的时间的比值,它是标量。

(当是单方向直线运动时,平均速度在数值上等于平均速率。)

平均速率是路程与时间之比值,比值不能衡量,一般情况下不等于平均速度的大小。

例如一个物体围绕一个圆周运动一周,花的时间是t,平均速率是2πr/t,而平均速度为0。

具体的说,平均速度指的是你所选定的时间内物体位移的速度,而在上面的例子中,t秒后此物体已返回原地,所以它的位移为零,平均速度大小亦为零。

1实验目的、原理和实验器材

实验目的:用刻度尺和停表测小车的平均速度

实验原理:v=st 需要测量的物理量是路程和时间。

器材:斜面、小车、刻度尺、停表、金属片

2实验步骤

 1使斜面保持一定的坡度,把小车放在斜面顶端,金属片放在斜面的底端,测出小车将通过的路程S

 2测量出小车从斜面顶端滑下到撞击金属片的时间t1。

 3根据测得的S和t算出小车通过斜面全程的平均速度v。

 4将金属片移至S的中点,测出小车从斜面顶点滑过斜面上半段路程S,所用的时间t,算出

小车通过上半段路程的平均速度v

平均速度的测量实验目的就是测量物体运动的平均速度,原理就是v=s/t,就是速度等于路程除以时间。实验器材有:刻度尺、停表、长木板、小车、小木块、金属块。具体测量平均速度的步骤:

1、把小车放在斜面顶端,金属片放在斜面底端,用刻度尺测出小车将要通过的路程S1,把S1和后面测得的数记录下来。

2、用停表测量小车从斜面顶端滑下撞击金属片的时间t1。

3、根据测得的S1\t1,利用公式V1=S1/t1算出小车通过斜面全程的平均速度V1。

4、将金属片移至斜面中部,用刻度尺测出小车到金属片的距离S2。

5、用停表测出小车从斜面顶端滑过斜面上半段路程S2所用的时间t2,算出小车通过斜面上半段路程的平均速度V2。

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