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瞬時速度公式范文1
一、對平均速度、瞬時速度、平均速率的理解
l.平均速度。
(1)定義:運動物體通過的位移與產生這段位移所用時間的比值,叫做這段時間(或這段位移)的平均速度。
(2)公式:v=x/t。(x表示位移,t表示發生該段位移所用時間)
(3)單位:國際單位制中,平均速度的單位是m/s,常剛的單位還有km/h,其中lm/s=3.6km/h。
(4)平均速度有大小和方向,是矢量,它的方向與位移方向相同。
(5)理解平均速度的概念要明確下面幾點:
①平均速度的提出,體現了用勻速直線運動描述變速直線運動的等效研究方法,即通過變速直線運動的平均速度,把變速直線運動等效為勻速直線運動處理,從而滲透物理學的重要研究方法
等效的方法。它體現了物理學是以實驗為基礎的科學.體現了用已知運動研究未知運動,用簡單的運動研究復雜運動的重要研究方法。
②平均速度粗略反映了物體運動的快慢程度和方向。例如牙買加“飛人”博爾特以9.58s這個不可思議的成績獲得柏林世錦賽百米冠軍,他的平均速度是10.44m/s,這個數值反映的是他在整個100 m運動過程中的運動快慢程度,并不代表每1 s內通過的位移都是10.44m。
③平均速度的大小是位移與時間的比值,由于一般情況下位移的大小不等于路程,所以平均速度的大小不等于路程與時間的比值。
④物體做變速運動時.在不同階段的平均速度一般不同,所以求平均速度時,首先要搞清求哪段時間或位移的平均速度。在博爾特百米比賽的實例中,運動員在100m內的平均速度是10.44 m/s,然而他在前50 m和后50 m的平均速度卻不是l0.44 m/s。由于運動員從靜止開始起跑,他在前50m的平均速度一般小于后50 m的平均速度。同樣道理,運動員在每個10 m或20 m內的平均速度也各不相同。
⑤要根據平均速度的定義汁算平均速度,勿望文生義,用物體先后幾個速度的算術平均值作為物體的平均速度。
⑥由于勻速直線運動在任意相等的時問內位移相等,所以勻速直線運動中各段時間內的平均速度相同。
2.瞬時速度。
(1)定義:運動物體在某一時刻或(通過某一位置)的速度。
(2)公式:v=x/t(t0)。(x表示位移,t表示發生該段位移所用時間)
(3)單位:國際單位制中,瞬時速度的單位是m/s,常用的單位還有km/h,其中1m/s=3.6km/h。
(4)瞬時速度有大小和方向,是矢量。瞬時速度的大小叫瞬時速率,反映了物體此刻的運動快慢而瞬時速度的方向就是運動物體當前的運動方向。如果用畫圖的方式來表示,就是物體在運動軌跡上過某一點的切線方向。
(5)理解瞬時速度的概念要明確下面幾點:
①通常把瞬時速度簡稱為速度,瞬時速度是精確描述物體做變速直線運動快慢和方向的物理量。
②從理論上講,瞬時速度是當時間趨近于零時,平均速度的極限值。因此,瞬時速度是理想狀態的物理量。
③速度具有瞬時性,一般提到的速度郁足指瞬時速度,它反映物體在某時刻(或某位置)運動的快慢和方向,所謂勻速運動,實際上是各個時刻的瞬時速度都相同。
④變換參考系時,同一物體的速度對不同參考系而言是不同的。
⑤在x-t圖像中,某時刻的速度等于此時刻所對應的圖線的斜率。
⑥真正的瞬時速度無法測量,在實際操作中,瞬時速度的測量都是用在非常短的時間內的平均速度代替,時間越短,平均速度越接近于瞬時速度。
3.平均速率。
(1)定義:運動物體通過的路程與產生這段路程所用時間的比值,稱為這段路程的平均速率。
(2)單位:國際單位制中,平均速率的單位是m/s,常用的單位還有km/h,其中1 m/s=3.6 km/h。
(3)平均速率只有大小,是標量。
4.平均速度與瞬時速度的聯系和區別:
二、對平均速度、瞬時速度、平均速率的應用
例1 圖1所示的為A、B、C三個物體相對同一位置的位移一時間圖像,它們向同一方向開始運動,則在時間t1內,下列說法正確的()。
A.它們的平均速度相同
B.A的平均速度最大
C.它們的平均速率相等
D.B和C的平均速率相等
解析 由圖像可知,B物體做勻速直線運動,C做方向不變的變速直線運動,A先做與B、C同向的勻速直線運動,接著做與B.C方向相同的變速直線運動,最后做與B、C方向相反的變速直線運動。由于A、B、C三個物體在t1內發生的位移相同,由平均速度的定義知三者的平均速度相等,故選項A正確;由于B、C在時間t1內運動的路程相等,則這兩個物體的平均速率相等,故選項D正確。答案為A、D。
說明:錯選B或C的原因有二:①將位移 時間圖像當作是物體運動的軌跡,得出A的路程比C的長,C的比B的長,認為平均速率即為平均速度的大小,錯選B;②把平均速度與平均速率混淆,錯選C。事實上s-t圖像中圖像的斜率表示速度,圖中C的斜率一直在變,說明C的速度在變化,但其速度方向沒有變化,即C一直在做直線運動。
跟蹤練習:
1.下列所說的速度指平均速度的是()。
A.百米賽跑的運動員以9.44 m/s的速度沖過終點線
B.經提速后,動車組的速度達到300 km/h
C.上班高峰期,由于堵車,小明的車速僅為1.3 m/s
D.返回地面的太空艙以8 m/s的速度落入太平洋中
瞬時速度公式范文2
我們不少教師在講授高中物理必修1第一章“運動快慢的描述――速度”這一節時,往往會提出類似這樣的一個問題:
運動員在操場上沿400 m環形跑道跑步,跑了兩圈,用了2′16″,則這段時間內他的平均速度是[CD#3],平均速率是[CD#3].
2 困惑
顯然平均速度是零,平均速率是5.88 m/s.平均速度能是零嗎?筆者感到困惑,因為人教版教材物理必修1第16頁明確說明“……由Δx[]Δt求得的速度,表示的只是物體在Δt時間內的平均快慢程度,稱為平均速度.顯然,平均速度只能粗略地描述運動的快慢.”其它教材也都有類似闡述.可現在平均速度是零!豈不是錯誤描述!這不也就是說平均速度公式在這類情況下不適應了嗎?不然圓周運動中線速度的定義式v=Δs[]Δt中:Δs怎么是弧長而不是位移呢?這到底是怎么一回事?
3 解釋
關于平均速度和平均速率的定義筆者翻閱了不少不同版本的高中物理教材和大學物理教材,其中《力學基礎》闡述得最為詳細準確,內容如下:
“設質點經歷同樣位移,其中一質點所用時間為1 s,另一個用了2 s,顯然,它們位置變動的快慢不同.因此還需要引入能夠反映位置變動快慢的物理量,它包含了位移和時間這兩個因素,這就是平均速度.質點位移Δ[AKrD]=[AKrD](t+Δt)-[AKrD](t)與發生這一位移的時間間隔Δt之比,稱作質點在這段時間內的平均速度,記作平均速度僅僅提供一段時間內位置總變動的方向和平均快慢.……
此外,為了描述質點沿軌跡運動的平均快慢,又引入平均速率概念,質點經過的路程Δl與經過這一路程所用時間Δt之[HJ1.82mm]比稱作這段時間的平均速率,用Δvl表示即Δvl=Δl[]Δt.……”
根據這樣的定義平均速度描述的是質點位置變動的平均快慢,理所當然上文提到的運動員平均速度可以為零,但那不是運動員沿跑道“跑”的平均快慢,而只是其位置“變”的平均快慢.平均速率5.88 m/s則是運動員沿跑道跑的平均快慢,這才是人們心目中通常所認為的運動快慢.
4 思考
既然如此,為什么不直接用平均速率而還要引入平均速度呢?
這是因為科學家的最終目標是:準確描述物體運動.即精確反映物體在任意一段時間內運動方向的改變和時快時慢的詳細情況,也就是用瞬時速度描述物體的運動.由于運動的矢量性,用位置矢量、位移、平均速度研究瞬時速度比用路程、平均速率更為簡潔直觀.
綜上可見平均速度、平均速率正是為了研究瞬時速度而引入的中間過渡量.試看教材安排(以人教版為例):
必修1第一章第3節“運動快慢的描述――速度”:先從單向直線運動的汽車快慢引入速度,接著過渡到平均速度,在這種單向直線運動中,平均速度的大小與平均速率大小相一致,完全能夠反映反映問物體運動的快慢,然后用極限的思想引入瞬時速度.
瞬時速度公式范文3
關鍵詞:高中物理;速度;速率;加速度
關于高中物理學習中的速度、速率、加速度,對我們來說是比較抽象的內容,而且理解起來也會有些困難?;A比較差的同學學起來會更加吃力。在學習這部分內容時,我們要給自己制定一個適合自己的的完整計劃,對有關于速度、速率、加速度的知識點進行細致地學習,將與其有關的問題設置與現實生活中的現象相結合。從自己的實際情況出發來對自己進行訓練,從而深刻理解和熟練掌握所學知識。
1.速度和速率的區別與關系
在物理學中,兩個重要的基本概念就是速度和速率,二者之間是有一定區別的,然而又有一定的聯系。首先,我們來認識一下速度和速率之間的不同之處。如下圖所示,在空間中有一個質點,質點做的是曲線運動,質點用了t速度和速率是物理學的兩個重要基本的時間來通過曲線AB段,那么質點所用的平均速度為V= r/t ,其中表示質點位移矢量的是r,所以我們可以知道平均速度也是一個矢量,它不僅有方向,也有大小。根據圖示我們可以得到,質點的平均速率為v =S /t,質點經過曲線段的長度為S,所以我們可以得到平均速率是一個標量,即它只有大小,沒有方向。我們可以從圖看出,即使我們只算大小的情況下,平均速度絕對值的大小和平均速率也是不一樣的,因為|r|
S,所以初速度是大于平均速度的。在以上我們寫出的平均速度公式中,當經過時間趨近于零,那么瞬時速度就是平均速度的極限,所以瞬時速度也是一個矢量。瞬時速率表示的是平均速率的極限,所以,瞬時速率是一個標量??偟脕碚f,速度和速率之間是有區別的。
下面我們就來看看速度和速率二者之間的關系。根據瞬時速度和瞬時速率的公式,從圖示中可以得到,在取極限時,直線Ir I的長度是和曲線AB的長度一樣的,也就是S =|r|,所以瞬時速度和瞬時速率的大小是相等的。當質點在一定方向上,反向除外,做直線運動時,質點運動的路程和位移的絕對值大小是一樣的。所以,在同一個時間段里,平均速率與平均速度的大小是一樣的,所以在這種情況下,我們可以稱平均速度為平均速率,但是,在多數情況下,我們只能說瞬時速率的大小等于瞬時速度。
2.速度與加速度的區別與關系
上文我們已經介紹了關于速度的概念,那什么是加速度呢,與之相關的概念又有哪些?它與速度之間有什么樣的關系呢?
首先,我們知道關于加速度的特點,它是客觀存在于自然界中的,并不是科學界研究出來的,因為對于物體的靜止和運動都是相對來說的,沒有完全的絕對,所以在自然界中的任何物質都可能有加速度的存在。加速度是主要應用于經典力學中有大小和方向的,矢量。加速度在我們的物理學習中非常重要,它可以幫助我們更加深刻地理解速度、位移和力的概念。加速度指的是物體運動在單位的時間內速度的變化量,它的公式是a=V/t,單位為m/S2。從公式中我們可以得到,速度的變化量與加速度的變化量在方向上是一樣的。在物體進行直線運動時,如果物體加速度和物體的運動方向相同,那么物體運動速度變快。如果物體的加速度與其運動方向相反,那么物體運動速度將減小。對于加速度公式,我們需要注意的是:第一,勻速圓周運動不是勻變速和勻加速運動,它的向心加速度方向隨著運動不停在變化,但都指向圓心;第二,關于加速度的符合表示的是方向而和大小無關;第三,加速度因為選取的參照物不同而改變,多數情況下,我們選取地面來進行參照;第四,加速度和速度之間沒有什么一定的聯系,物體運動的速度可以很大,但是它的加速度可以很小,或者它的速度很小,但是加速度可以很大。在我們對加速度進行具體的求解時,一般使用物體末速度減去初速度得到的結果再與時間相比,那么就是加速度了,符合的正負,代表加速度方向為物體運動方向或者和物體運動反向。
3.速率與加速度的區別與聯系
前面已經對速率和加速度都有了描述,這里只簡單比較一下。某個時刻速度的大小指的是速率,而速度在單位時間內的變化量用加速度來表示。速率在每個時刻都是由意義的,但是對于加速度的計算需要通過前后單位時間的速度比較。比如說,物體處于勻加速直線狀態,在第一秒的速率為1,它在第二秒的速率為3,我們可以算出加速度為2。從這個例子中我們就可以看出加速度和速率之間的聯系。
4.結語
綜上所述,我們在學習高中物理時,不能只一味地埋頭做題,雖然高考很重要,但是我們不能僅僅為了高考去學習。我們要培養自己學習物理的興趣,對于這些抽象的地方,更要積極主動的去加深理解,對我們的學習和生活都會有所裨益。
[參考文獻]
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[3] 蘇寧.探究新形勢下高中物理優質課堂合理構建[J].讀與寫(教育教學刊),2016(10).
瞬時速度公式范文4
1 實驗器材及操作過程
筆者選擇了由光電門來計時的自由落體實驗儀(天津科教儀器廠生產)研究,如圖1所示。將實驗裝置安裝好,接通電源,利用重錘線調節裝置底座,使重錘線既要通過光電門發出的光線,也要通過支架上的中心軸線。把鋼球放在電磁吸球器的下面,鋼球被吸住。按下“放球”按鈕,電磁吸球器斷電,小球沿豎直方向做自由落體運動,通過固定在支架上的光電門。一般要在鋼球下落的過程中選擇4到6個位置進行測量研究,這樣就需要讓鋼球下落8到12次。
將計時器的選擇開關扳到“同步”,讓電磁吸球器斷電,同時鋼球開始下落計時器同步計時,到鋼球通過研究位置處的光電門計時結束,這樣得到運動時間t,從計時器的顯示屏上讀出數據,可以讀到1/1000s。瞬時速度通過平均速度來解決,我們知道當物體通過一段很小位移所需要的時間很短,這段時間的平均速度就近似等于瞬時速度。實驗中,把兩個光電門用橡皮筋捆綁在一起,測得兩個光孔的豎直距離l很小,只有22mm,把它們固定在豎直立柱的某一研究位置上,將計時器的選擇開關扳到“光控”,光電計時器數據清零,讓電磁吸球器斷電,鋼球下落,當鋼球下落通過第一個光電門計時器開始計時,到鋼球通過第二個光電門計時結束,在計時器的顯示屏上讀出通過兩個光電門的時間間隔Δt(通常只有幾ms~十幾ms)。應用公式v=l/Δt,可得某研究位置的瞬時速度v。多次改變光電門的位置,重復測量,就可以得到多組數據。
2 實驗數據及處理
通過實驗,可以獲取許多組數據。我在湖北十堰參加省級教學大賽時測量的數據,如表1。
數據表格(光電門1、2的距離l=22mm)
鋼球的運動時間tn和通過光電門1、2的時間Δtn是實驗過程中直接獲取的數據,瞬時速度v是通過公式v=l/Δt計算得到的。從數據可以看出,v隨t的增大而增大,且在誤差允許的范圍內v/t是一個定值,也就是說,自由落體運動是勻變速直線運動。
把實驗數據輸入至Flash制作的課件中,對v與t的關系進行圖像處理,如圖2所示。
從圖2中看到:v-t圖像是一條過原點的傾斜直線。從而得山結論:自由落體運動是初速為零的勻加速運動。
我們還利用數據粗略的計算了自由落體加速度,一是根據數據直接得到比值g=v/t,二是利用得到的v-t圖像處理,通過圖線的斜率計算得到g,如圖3所示。
3 實驗方案的優點
(1)自由落體運動的模型清晰,探究過程體現了科學研究的思想和方法,操作方便流暢,數學處理簡便,實驗數據誤差較小,教學效果很好。
瞬時速度公式范文5
下面就勻變速直線運動與平均速度之間的聯系進行一些探討.
1 勻變速直線運動的平均速度公式的推導
(1)公式法
運用位移公式x=v0t+12at2和加速度定義式a=v-v0t,
有=xt=v0t+12at2t=v0t+12?v-v0tt2t=v0+v2.
(2)圖象法
初速度為v0、末速度為v的勻變速直線運動的v-t圖象如圖1所示,在時間t內物體的位移大小,數值上等于圖象與時間軸所夾圖形的面積:
=xt=v0+v2tt=v0+v2.
梯形面積的割補法說明:將圖中的陰影部分“1”割補到陰影部分“2”中,很容易看出梯形面積就等于長為t,寬為v0+v2的矩形面積.
2 做勻變速直線運動的物體某段時間內的平均速度等于中間時刻的瞬時速度
設作勻變速直線運動的物體,在2t時間內初速度為v0,末速度為v1,中間時刻的瞬時速度為v.
則前一半時間t=v-v0a,
后一半時間t=v1-va,
所以v=v1+v02.
即中間時刻的瞬時速度等于整段時間內的平均速度.
另外,從圖1中的梯形面積和矩形面積相等,也很容易得出以上結果.
3 勻變速直線運動中,在相同時間內物移大小的討論
(1)位移與平均速度的關系
根據x=t可知,在相同時間內,平均速度大的物移也大.
(2)位移與初速度和末速度的關系
將=v+v02代入x=t,有x=t=v+v02t.可知,在相同時間內,初速度大或末速度大,物體的位移不一定大.
(3)位移與加速度的關系
再將v=v0+at代入x=t,有x=t=v+v02t=2v0+at2t.可知,在相同時間內,加速度大的物體,位移也不一定大.
4 做勻變速直線運動的物體,在相鄰的相等時間內的位移差等于“aT2”(公式x2-x1=aT2)的推導及其物理意義討論
4.1 運用運動學公式推導
如圖2所示,作勻變速直線運動的物體先后通過A、B、C三個位置,且通過AB和BC兩段位移所用的時間均為“T”,兩段的位移大小分別是x1和x2,設物體的加速度為a,通過A、B兩位置的速度分別為v1、v2.則
x1=v1T+12aT2,x2=v2T+12aT2.
把v2=v1+aT代入x2=v2T+12aT2,得
x2=v1T+32aT2,
所以x2-x1=aT2.
但是,這樣推導出來的結果,學生對它的物理意義的理解有一定困難.
4.2 運用平均速度推導
物體通過AB和BC兩段位移的平均速度分別為1=x1T和2=x2T,1、2等于物體分別通過AB、BC段的中間時刻的瞬時速度v1′、v2′,且這兩個中間時刻的時間間隔也是T.
所以a=v2′-v1′T=2-1T
=x2T-x1TT=x2-x1T2,
可得x2-x1=aT2.
這樣推導出來的結果,學生就很容易理解它的物理意義.
5 運用平均速度解題
例1 一輛汽車從車站出發,做勻加速直線運動.開出一段時間后,司機發現一乘客未上車,就緊急制動,使汽車做勻減速直線運動,結果汽車從開始啟動到停止共用10 s時間,前進了15 m,求在此過程中,汽車達到的最大速度.
解法1 (常規法)
設加速和減速過程中加速度分別為a1、a2,經歷的時間分別為t1、t2,通過的位移分別為x1、x2,最大速度為v.
t1=va1,t2=va2,x1=v22a1,x2=v22a2,
則 t1+t2=v(1a1+1a2)(1)
x1+x2=v22(1a1+1a2)(2)
解(1)、(2)聯立方程,可得v=3 m/s.
解法2 (平均速度法)
分析 設汽車的最大速度為v,汽車從開始到停止可以分為第一階段的初速度為零的勻加速直線運動和第二階段的末速度為零的勻減速直線運動,每一階段的平均速度均為=v2,則整段運動的平均速度也為=v2,由x=t即可求解.
解 由x=t=v2t可以解出
v=2xt=2×1510=3 m/s.
解法1中不僅要設許多物理量,而且這種列方程的方法,學生也不容易想到.解法2相比之下就顯得既簡潔,又易懂.
例2 一個滑雪的人,從85 m的山坡上滑下,(此過程可近似看成勻變速直線運動),初速度是1.8 m/s,末速度是5.0 m/s,他通過這段山坡需要多長時間?
解法1 (常規法)
由v2-v20=2ax,有
a=v2-v202x=5.02-1.822×85=0.128 m/s2,
再由v=v0+at,有
t=v-v0a=5.0-1.80.128=25 s.
解法2 (平均速度法)
根據=v0+v2,可得此過程的平均速度
=1.8+5.02=3.4 m/s.
根據x=t有
t=xv=853.4=25 s.
本題中已知v0、vt, 具備直接求平均速度的條件, 所以用平均速度求解具有十分便利的獨特優勢.
例3 以10 m/s的速度做勻速行駛的汽車,剎車后做勻減速直線運動.若汽車剎車后第2 s內的位移為6.25 m(剎車時間超過2 s),則剎車后6 s內的位移是多大?
解 第2 s內的平均速度
Ⅱ=xⅡt=6.251=6.25 m/s,
它等于剎車開始后第1.5 s末的瞬時速度v1.5,
根據vt=v0+at,
可得a=v1.5-v0t=6.25-101.5=-2.5 m/s2.
剎車時間:
t=v-v0a=0-10-2.5=4 s,
所以,剎車后6 s內的位移即剎車后4 s內的位移
x=t=102×4=20 m.
瞬時速度公式范文6
探究式教學的一般模式——現代教學模式的構建重視對學生學習心理的研究,強調教學只是為學習創造必要的外部條件,以幫助學習者更有效地學習.以促進學生探究學習為核心的教學模式的構建,遵循學生學習的基本規律,將科學探究的基本特征和要素融入了一系列的學習活動中.在這種教學模式的指導下,教學形式上可以是多種形式,靈活應用.
例如,在講“勻變速直線運動的位移與時間的關系”時,為得出“v-t 圖線與時間軸所圍的面積表示這段時間發生的位移”這一結論,我采用如下探究性教學.
探究1:提出問題.為了研究勻變速直線運動的位移規律,我們先來看看勻速直線運動的位移規律:在勻速直線運動的v-t圖象中,由x=vt可以發現圖象與時間軸所圍的面積表示位移.
拓展:對于勻變速直線運動,圖象與時間軸所圍的面積是否也可以表示相應的位移呢?
探究2:實驗驗證.在探究“小車速度隨時間變化的規律”時,學生已經知道小車的運動是勻變速直線運動,并且得到了打點計時器打出的紙帶,因此馬上有學生提議拿出紙帶,算出速度畫出v-t圖,算出圖線圍出的面積,看是否與紙帶上用直尺量出數據的一致.說做就做,學生很快分成了六組,大家帶著對發現新規律的欣喜和憧憬,馬上拿出紙帶,開始進行驗證.費了一番周折后,各個小組都得到了自己的結論,在表述各自結論的時候,大家發現,結論幾乎都是:v-t圖線所圍的梯形面積確實與直尺直接測量的紙帶上所取兩點間距離數據比較接近,甚至有兩組的數據幾乎完全相等,但也有兩組數據存在較大誤差.
討論:如果開始的推論是正確的,那么誤差的原因應該是實驗儀器的精度不夠.
建議:采用更精確的實驗手段,并進行分工,分別研究勻加速直線運動和勻減速直線運動兩種情況.
探究3:選用精確實驗儀器:隨著信息技術的發展,中學物理的實驗手段也在不斷進步.借助DIS實驗系統,可以更加精確地測出瞬時速度,并直接在電腦上畫出速度圖象,計算出面積.
這一次的實驗結果激動人心:圖象的面積與實際測量的位移數據非常接近!這證明當初所做的“v-t 圖線與時間軸所圍的面積表示這段時間發生的位移”這一猜想極有可能是正確的!學生的情緒開始激動起來.
這時,我開始潑冷水:大發明家愛迪生在經歷了成千上萬次失敗后才發明了電燈,難道我們得出一個結論就這么容易嗎?有的學生臉上出現了若有所思的神情,有人提出,我們剛才加起來只計算了十幾組數據,就這樣得出最后結論確實太草率了,還需要進行邏輯推論.
探究4:邏輯推論.這個邏輯的過程采用了極限法這一思想,這種方法對高一的學生來說比較陌生,雖然在講瞬時速度的時候接觸到過,但學生依然無法應用自如.這時的探究就需要教師的指導了.
我首先介紹了我國魏晉時期數學家劉徽的割圓術,劉徽采用了無限分割逐漸逼近的思想,圓內的正多邊形邊數越多,其周長和面積就越接近圓的周長和面積,他用這種方法計算出了圓周率.
啟發:我們能否運用類似“用平均速度來近似地代表瞬時速度”的思想方法,把勻變速直線運動等效成勻速直線運動來處理?
思考討論后得出:可以把整個勻變速直線運動的運動過程分成幾個比較小的時間段,把每一小段時間內的勻變速運動粗略地看成是勻速直線運動.我們可以用時間間隔內任意一個時刻的瞬時速度來代表該段時間內運動的平均速度,然后把運動物體在每一個時間間隔內的位移(即小矩形的面積)都表示出來,最后求和.Δt越小,這些小矩形的面積的和就越接近于勻變速直線運動的位移.如果Δt取得無窮小,就得到勻變速直線運動的總位移了.
探究5:推導公式.因為勻變速直線運動的 v-t圖象中“面積”表示位移,所以我們只要把“面積”表示出來即可得到勻變速直線運動位移的計算公式.
探究6:思維發散.現在我們已經知道了勻速直線運動和勻變速直線運動的速度圖象中,圖線與時間軸所圍的面積表示位移,那對于一般的運動,這個結論也適用嗎?這個問題留給大家課后繼續探究.