高中物理 第一章 運(yùn)動的描述 3 運(yùn)動快慢與方向的描述速度素材 教科版必修1（通用）

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1、3.運(yùn)動快慢與方向的描述——速度 定義 速度 (velocity) 表征動點(diǎn)在某瞬時(shí)運(yùn)動快慢和運(yùn)動方向的矢量。在最簡單的勻速直線運(yùn)動中，速度的大小等于單位時(shí)間內(nèi)經(jīng)過的路程。速度的常用單位有：厘米/秒，米/秒。千米/小時(shí)等。速度的大小也稱速率。動點(diǎn)Q作一般空間運(yùn)動時(shí)，位移Δr和所用時(shí)間Δt的比，稱為Δt時(shí)間內(nèi)的平均速度，記為v平， 平均速度的方向即位移的方向(圖1)。當(dāng)時(shí)間間隔Δt趨于零時(shí)，平均速度的極限稱為動點(diǎn)在t時(shí)的瞬時(shí)速度， 簡稱速度，記為v： 因而可給出速度的一般定義：速度是動點(diǎn)矢徑對時(shí)間的導(dǎo)數(shù)，其方向同軌跡的切線方向一致。 以某定點(diǎn)P為起點(diǎn)，畫出隨時(shí)間變化的速

2、度矢量，它們的端點(diǎn)在空間繪出的曲線稱為速端圖。它給出速度矢量變化情況的清晰圖象(圖2)。 速度在各坐標(biāo)系中的表示方法如下： 直角坐標(biāo)系 可用于表示點(diǎn)的空間曲線運(yùn)動、平面曲線運(yùn)動和直線運(yùn)動的速度。 ①空間曲線運(yùn)動 式中v為速度的模vx、vy、vz為動點(diǎn)速度v在直角坐標(biāo)系x、y、z軸上的投影， 為動點(diǎn)位置坐標(biāo)對時(shí)間的導(dǎo)數(shù)；α、β、γ為速度矢量v與坐標(biāo)軸x、y、z的夾角。 ②平面曲線運(yùn)動 ③直線運(yùn)動 速度v等于坐標(biāo)對時(shí)間的導(dǎo)數(shù)，是一代數(shù)量，正值表示速度方向沿x軸正向，負(fù)值表示沿x軸反向。 極坐標(biāo)系 可用于表示點(diǎn)的平面曲線運(yùn)動的速度。速度v在極坐標(biāo)中可分解為橫向速度vφ和徑向速度vr； 它們都是代數(shù)量。vφ為正時(shí)，表示它指向φ增加的方向；vr為正時(shí)表示它指向r增加的方向 球坐標(biāo)系 可以用于 表示點(diǎn)的空間曲線運(yùn)動的速度。速度v在球坐標(biāo)系(r、φ、θ)中可表示為三個投影 柱坐標(biāo)系 可用于表示點(diǎn)的空間曲線運(yùn)動的速度。速度在柱坐標(biāo)系 (r、φ、z)中可表示為三個投影