【物理】速度与加速度的概念详解
【物理】速度与加速度的概念详解
本文将带你深入了解高中物理中速度与加速度的概念，从定义到实际应用，帮助你全面掌握这两个重要的物理量。
速度
速度的定义
在初中的物理学习中，我们知道速度通常用v来表示，速度等于路程除以时间。但是到了高中，我们对速度的定义有了新的变化。
物理学中用位移与发生这段位移所用时间之比表示物体运动的快慢，这就是速度。这与初中速度定义的主要区别在于，位移是一个既有大小又有方向的矢量，因此速度也带有了方向，成为一个既有大小又有方向的矢量，其方向就是位移变化的方向。
我们通常用字母v来表示速度，用Δt来表示时间段，用Δx来表示在该时间段内物体产生的位移（既有大小又有方向），速度的定义式为：
v = Δx / Δt
在国际单位制中，速度的单位是米每秒，可以写成m/s或m·s⁻¹。
平均速度和瞬时速度
- 平均速度：物体在一段时间内运动的平均快慢程度及方向
- 瞬时速度：物体在某一时刻的速度，既有大小又有方向
- 速率：瞬时速度的大小，只有大小没有方向
平均速度的定义式v = Δx / Δt 实际就是平均速度，描述的是一段时间内物体运动的快慢以及运动的方向，而瞬时速度指的是某一时刻物体的速度，时刻可以理解成一个时间点，一个时间无限短的时间段。
如果一个物体是匀速直线运动，那么它的瞬时速度等于平均速度，因为匀速直线运动中物体任何时刻的速度都是相同的。
速度时间图像
速度时间图像的横轴是时间t，纵轴是速度v，可以从速度时间图像中直观地看到某一时刻物体的速度大小和方向。
- 速度时间图像中两条线的交点表示两个物体在这一时刻的速度大小相等方向相同；
- 速度时间图像的斜率大小表示速度变化快慢；
加速度
加速度的定义
物理学中把速度的变化量与发生这一变化所用时间之比，叫作加速度。加速度也是一个用比值定义法定义的物理量，描述的是物体速度变化的快慢以及速度变化的方向，因此加速度也是一个既有大小又有方向的矢量。在国际单位制中，加速度的单位是m/s²，或者写作m·s⁻²。
加速度的方向
加速度的方向与速度变化的方向相同。例如，如果一辆车在做匀速直线运动时受到一个向后的拉力，这个力会产生一个向后的加速度，使物体产生向后的速度变化Δv，因此加速度的方向是向后的。
从速度时间图像看加速度
加速度的定义是一段时间内速度变化与时间的比值。在速度时间图像中，横坐标的差值就是时间大小，纵坐标的差值是速度变化，两个量的比值就是所求的加速度。如果是正值，说明加速度方向与物体的运动方向相同；如果是负值，说明加速度方向与物体的运动方向相反。