2023年第10期物理教学探讨Vol.41No.10问题论讨关于对“线速度”究竟如何定义的思考段石峰长沙市周南中学,长沙410201摘要：“线速度”是描述运动的基本物理量，然而“线速度”定义的方法却不唯一，对它的理解也存在偏差，争论的焦点在于定义中用的是“弧长”还是“位移”，进而引发有关“平均线速度”的一系列问题。通过对概念的追本溯源，明确线速度具有瞬时性，是瞬时速度的下位概念；线速度和角速度来源于不同的坐标系，从本源上不是一对共轭物理量，线速度是自然坐标下的表示，逻辑上应该先在极坐标下定义角速度，再通过换算关系得出线速度。关键词：高中物理；圆周运动；平均线速度；极坐标系；自然坐标系中图分类号：G633.7“线速度（linearvelocity）”是国家科学技术名词审定委员会公布的《物理学名词》[1中“力学”领域的专业术语，《普通高中物理课程标准(2017年版）》在内容要求中明确提出“会用线速度、角速度、周期描述匀速圆周运动”[2],我国各版本高中物理教材都引入了“线速度”概念。然而，“线速度”究竟该如何定义？这个问题一直以来存在诸多争议，在教学中引起了一些混乱和困扰。本文试图从根源上理顺“线速度”定义的逻辑脉络，澄清对基本概念理解上的模糊点。1“线速度"定义的两种方法如图1所示，物体沿圆弧由M向N运动，在一段时间△t内由A点运动到B点，通过的弧长为△s,位移△I的大小为AB的弦长,方向由A点指向B点。为了描述物体做圆周运动的快慢，对“线速度”如何定义的争议由来已久，一直并行两种方法。优劣之分各有长短，互补之下难以取舍。0·图1物体沿圆弧由A运动到B文献标识码：ANBrAM文章编号：1003-6148(2023)10-0054-31.1第一种方法：弧长与时间之比我国各版本高中物理教材都采用“分步走”的思路，首先用“弧长与时间之比”定义线速度的大小，然后根据“曲线运动的速度方向沿轨迹的切线方向”，确定圆周运动的线速度方向也是沿切线方向[3]。只是不同版本教材对“弧长△s与时间△之比会"的表述略有差异，有的教材把它称为“线速度”，有的教材把它称为“线速度的大小。显然前者存在科学性错误,因为弧长(路程)是标量，如此表述与“线速度是矢量”自相矛盾，而后者避免了这个矛盾，更加严谨自洽。1.2第二种方法：位移与时间之比在美国高中主流理科教材《科学发现者·物理原理与问题》中这样描述，物体做圆周运动时相对于圆心的位置矢量沿半径方向，其大小不变而方向在改变,位置矢量的变化即位移为△I,把物体做圆周运...
