速度和速率是兩個不同的概念,既有區別也有聯絡,你分得清嗎?

速度和速率是兩個不同的概念,它們既有區別,也有聯絡,很多學生會弄不清它們之間的區別和聯絡,你知道這是為什麼嗎?

速度和速率是兩個不同的概念,既有區別也有聯絡,你分得清嗎?

小學的時候我們就接觸到“速度”,然而這個概念卻是錯誤的,很多中小學教師自己也分不清速度和速率的區別,所以當他們說到路程和時間的比值,或者距離和時間的比值時,往往都會告訴學生,這就是速度。其實錯了,這裡的正確概念是速率,而不是速度。也有一部分教師其實懂得速度和速率的區別,但是早就習慣張口就“速度”,不太習慣說“速率”,久而久之,學生就只知道速度而不知道速率了。

而且在很多課外練習中,也都有速度代替速率,甚至連教材都有這樣的情況。幾乎已經被默認了,中小學的速度就是速率,長此以往,學生又怎麼可能區分得清速度和速率呢?印象中,高中也很少把這個問題區分清楚的。

速度和速率都是用來表示物體的運動的快慢的,區別在於速度有方向,而速率沒有方向。在數學上,沒有方向的量

叫作

標量,有方向的量叫作向量或者向量。

速率等於路程和時間的比,或者距離和時間的比,而路程、距離、時間都是標量,它們都是有大小,沒有方向的。當然,某種特殊的情況下,時間也可以有方向,不過在研究運動時,我們都是把它當作沒有方向的,即時間是不可逆的。因此速率也是沒有方向的。而速度等於位移和時間的比,因為位移有方向,所以速度也有方向,速度的方向和位移的方向相同。

速度和速率是兩個不同的概念,既有區別也有聯絡,你分得清嗎?

我們舉個例子,在A,B間有兩條路,一條是線段,為l,線段長1km;另一條是曲線C,曲線長3。小明在A,B之間運動。

(1)如果小明在C上運動,那麼他走過的稱為路程,路程=3km。 假如用時3分鐘,那麼他的速率是1km每分鐘。

(2)如果他在l上運動,那麼他走過的,可以稱為路程,也可以稱為距離,距離=1km。假如用時1分鐘,那麼他的速率也是1km每分鐘。

(3)如果他在l上運動,從A到B記為正,從B到A記為負,那麼他走過的稱為位移,正位移是1km,負位移是-1km。 假如用時還是1分鐘,那麼他從A到B的速度是1km每分鐘,從B到A的速度是-1km每分鐘。

可見,在整條曲線中運動只有速率的概念,而在直線中運動,既有速率的概念也有速度的概念。不過要注意的是,就算在曲線中,瞬即的運動狀態也可以有速度的概念,其時速度的大小和速率相同,方向在曲線的切線上。

速度就像實數一樣,可以把速率看作它的絕對值,但又有所不同,因為有理數只有正負兩個方向,而速度的方向卻是不確定的,需要指定在一條直線上,速度的方向才有正負之分。