① 在描述物體做直線運動時為什麼要引入位移,速度,加速度等物理量以及如何用這些物理量來反映物體的運動情況
直線運動是描述物體位置的改變。所以首先要引入位置改變的物理量位移。等於初末位置直線長度,方向由初位置指向末位置
物體位置改變是有快慢之分的。所以引入物體運動快慢的物理量速度。等於位移除以時間
物理的速度不是一成不變的。所以引入加速表示速度改變快慢的物理量。等於速度的改變除以時間
② 直線運動高中物理知識點
知識點概述
1.知識與技能:
1掌握用v—t圖象描述位移的方法.
2掌握勻變速運動位移與時間的關系並運用(知道其推導方法).
2.過程與方法:
1通過對v—t圖象位移的求法,明確「面積」與位移的關系。
2通過圖像問題,學會用已有知識分析問題的方法和驗證勻加速運動的平均速度求法。
3練習位移與時間公式的應用
知識點總結
位移--時間圖象(s-t圖)
(1)描述:表示位移和時間的關系的圖象,叫位移-時間圖象,簡稱位移圖象。
(2)物理意義:描述物體運動的位移隨時間的變化規律。
(3)坐標軸的含義:橫坐標表示時間,縱坐標表示位移。由圖象可知任意一段時間內的位移和發生某段位移所用的時間。
勻速直線運動的s-t圖
(1)勻速直線運動的s-t圖象是一條傾斜的直線,或某直線運動的s-t圖象是傾斜直線則表示其作勻速直線運動。
(2)s-t圖象中斜率(傾斜程度)大小表示物體運動快慢,斜率(傾斜程度)越大,速度越快。
(3)s-t圖象中直線傾斜方式(方向)不同,意味著兩直線運動方向相反。
(4)s-t圖象中,兩物體圖象在某時刻相交表示在該時刻相遇。
(5)s-t圖象若平行於t軸,則表示物體靜止。
(6)s-t圖象並不是物體的運動軌跡,二者不能混為一談。
(7)s-t圖只能描述直線運動。
表達式:v =(vt+vo)/2、x=v·t、vt=v0+at、x = v0 + at2/2
常見考點考法
一輛汽車從靜止開始加速,加速度a=5m/s2,問:10s後汽車走過的位移為多少?(汽車沿直線運動)
解:因為物體做的是勻加速直線運動,所以:
x = v0t + at2/2 x=250m
一、直線運動
1、質點:用來代替物體的有質量的點。
2、說明:(1)質點是一個理想化模型,實際上並不存在。
(2)物體可以簡化成質點的情況:①物體各部分的運動情況都相同時(如平動)。②物體的大小和形狀對所研究問題的影響可以忽略不計的情況下(如研究地球的公轉)。
二、參考系和坐標系
1、參考系:在描述一個物體的運動時,用來作為標準的另外的物體。
說明:(1)同一個物體,如果以不同的物體為參考系,觀察結果可能不同。
(2)參考系的選取是任意的,原則是以使研究物體的運動情況簡單為原則;一般情況下如無說明,則以地面或相對地面靜止的物體為參考系。
2、坐標系:為定量研究質點的位置及變化,在參考繫上建立坐標系,如質點沿直線運動,以該直線為x軸;研究平面上的運動可建立直角坐標系。
三、時刻和時間
1、時刻:指的是某一瞬間,在時間軸上用—個確定的點表示。如「3s末」;和「4s初」。
2、時間:是兩個時刻間的一段間隔,在時間軸上用一段線段表示。
四、位置、位移和路程
1、位置:質點所在空間對應的點。建立坐標系後用坐標來描述。
2、位移:描述質點位置改變的物理量,是矢量,方向由初位置指向末位置,大小是從初位置到末位置的線段的長度。
3、路程:物體運動軌跡的長度,是標量。
五、速度與速率
1、速度:位移與發生這個位移所用時間的比值(v= ),是矢量,方向與Δx的方向相同。
2、瞬時速度與瞬時速率:瞬時速度指物體在某一時刻(或某一位置)的速度,方向沿軌跡的切線方向,其大小叫瞬時速率,前者是矢量,後者是標量。
3、平均速度與平均速率:在變速直線運動中,物體在某段時間的位移跟發生這段位移所用時間的比值叫平均速度(v= ),是矢量,方向與位移方向相同;而物體在某段時間內運動的路程與所用時間的比值叫平均速率,是標量。
說明:速度都是矢量,速率都是標量;速度描述物體運動的快慢及方向,而速率只能描述物體運動的快慢;瞬時速率就是瞬時速度的大小,但平均速率不一定等於平均速度的大小,只有在單方向直線運動中,平均速率才等於平均速度的大小,即位移大小等於路程時才相等。
六、加速度
1、物理意義:描述速度改變快慢及方向的物理量,是矢量。
2、定義:速度的改變數跟發生這一改變所用時間的比值。
3、大小:等於單位時間內速度的改變數。
4、方向:與速度改變數的方向相同。
5、理解:要注意區別速度(v)、速度的改變(Δv)、速度的變化率( )。加速度的大小即,而加速度的方向即Δv的方向
七。速度、速度變化量及加速度有哪些區別?
速度等於位移跟時間的`比值。它是位移對時間的變化率,描述物體運動的快慢和運動方向。也可以說是描述物體位置變化的快慢和位置變化的方向。
速度的變化量是描述速度改變多少的,它等於物體的末速度和初速度的矢量差。它表示速度變化的大小和變化的方向,在勻加速直線運動中,速度變化的方向與初速度的方向相同;在勻減速直線運動中,速度的變化的方向與速度的方向相反。速度的變化與速度大小無必然聯系。
加速度是速度的變化與發生這一變化所用時間的比值。也就是速度對時間的變化率,在數值上等於單位時間內速度的變化。它描述的是速度變化的快慢和變化的方向。加速度的大小由速度變化的大小和發生這一變化所用時間的多少共同決定,與速度本身的大小以及速度變化的大小無必然聯系。
勻變速直線運動重要知識點講解
基本概念:物體在一條直線上運動,如果在相等的時間內速度的變化相等,這種運動就叫做勻變速直線運動。
也可定義為:沿著一條直線,且加速度不變的運動,叫做勻變速直線運動。沿著一條直線,且加速度方向與速度方向平行的運動,叫做勻變速直線運動。
如果物體的速度隨著時間均勻減小,這個運動叫做勻減速直線運動。如果物體的速度隨著時間均勻增加,這個運動叫做勻加速直線運動。
●最核心公式
末速度與時間關系:Vt=Vo+at
位移與時間關系:x=Vot+at^2/2
速度與位移關系:Vt^2-Vo^2=2as
●重要公式補充
(1)平均速度V=s/t;
(2)中間時刻速度V(t)=(Vt+Vo)/2=x/t;
(3)中間位置速度V(s)=[(Vo^2+Vt^2)/2]1/2;
(4)公式推論Δs=aT^2;備註:式子中Δs為連續相鄰相等時間(T)內位移之差,這個公式也是打點計時器求加速度實驗的原理方程。
●物體作勻變速直線運動須同時符合下述兩條:
⑴受恆外力作用
⑵合外力與初速度在同一直線上。
●重要比例關系
由Vt=at,得Vt∝t。
由s=(at^2)/2,得s∝t^2,或t∝2√s。
由Vt^2=2as,得s∝Vt^2,或Vt∝√s。
今天的內容就介紹到這里了。
物體在一條直線上運動,如果在相等的時間內速度的變化相等,這種運動就叫做勻變速直線運動。也可定義為:沿著一條直線,且加速度不變的運動,叫做勻變速直線運動。
【概念及公式】
沿著一條直線,且加速度方向與速度方向平行的運動,叫做勻變速直線運動。如果物體的速度隨著時間均勻減小,這個運動叫做勻減速直線運動。如果物體的速度隨著時間均勻增加,這個運動叫做勻加速直線運動。
s(t)=1/2·at^2+v(0)t=【v(t)^2-v(0)^2】/(2a)={【v(t)+v(0)】/2}*t
v(t)=v(0)+at
其中a為加速度,v(0)為初速度,v(t)為t秒時的速度 s(t)為t秒時的位移 速度公式:v=v0+at
位移公式:x=v0t+1/2at²;
位移---速度公式:2ax=v2;-v02;
條件:物體作勻變速直線運動須同時符合下述兩條:
⑴受恆外力作用 ⑵合外力與初速度在同一直線上。
【規律】
瞬時速度與時間的關系:V1=V0+at
位移與時間的關系:s=V0t+1/2·at^2
瞬時速度與加速度、位移的關系:V^2-V0^2=2as
位移公式 X=Vot+1/2·at ^2=Vo·t(勻速直線運動)
位移公式推導:
⑴由於勻變速直線運動的速度是均勻變化的,故平均速度=(初速度+末速度)/2=中間時刻的瞬時速度
而勻變速直線運動的路程s=平均速度*時間,故s=[(v0+v)/2]·t
利用速度公式v=v0+at,得s=[(v0+v0+at)/2]·t=[v0+at/2]·t=v0·t+1/2·at^2
⑵利用微積分的基本定義可知,速度函數(關於時間)是位移函數的導數,而加速度函數是關於速度函數的導數,寫成式子就是ds/dt=v,dv/dt=a,d2s/dt2=a
於是v=∫adt=at+v0,v0就是初速度,可以是任意的常數
進而有s=∫vdt=∫(at+v0)dt=1/2at^2+v0·t+C,(對於勻變速直線運動),顯然t=0時,s=0,故這個任意常數C=0,於是有
s=1/2·at^2+v0·t
這就是位移公式。
推論 V^2-Vo^2=2ax
平均速度=(初速度+末速度)/2=中間時刻的瞬時速度
△X=aT^2(△X代表相鄰相等時間段內位移差,T代表相鄰相等時間段的時間長度)
X為位移。
V為末速度
Vo為初速度
【初速度為零的勻變速直線運動的比例關系】
⑴重要比例關系
由Vt=at,得Vt∝t。
由s=(at^2)/2,得s∝t^2,或t∝2√s。
由Vt^2=2as,得s∝Vt^2,或Vt∝√s。
⑵基本比例
①第1秒末、第2秒末、……、第n秒末的速度之比
V1:V2:V3……:Vn=1:2:3:……:n。
推導:aT1 : aT2 : aT3 : ..... : aTn
②前1秒內、前2秒內、……、前n秒內的位移之比
s1:s2:s3:……sn=1:4:9……:n^2。
推導:1/2·a(T1)^2: 1/2·a(T2)^2: 1/2·a(T3)^2: ...... : 1/2·a(Tn)^2
③第1個t內、第2個t內、……、第n個t內(相同時間內)的位移之比
xⅠ:xⅡ:xⅢ……:xn=1:3:5:……:(2n-1)。
推導:1/2·a(t)^2:1/2·a(2t)^2-1/2·a(t)^2:1/2·a(3t)^2-1/2·a(2t)^2
④通過前1s、前2s、前3s……、前ns的位移所需時間之比
t1:t2:……:tn=1:√2:√3……:√n。
推導:由s=1/2a(t)^2t1=√2s/at2=√4s/at3=√6s/a
⑤通過第1個s、第2個s、第3個s、……、第n個s(通過連續相等的位移)所需時間之比
tⅠ:tⅡ:tⅢ……tN=1:(√2-1):(√3-√2)……:(√n-√n-1)
推導:t1=√(2s/a)t2=√(2×2s/a)-√(2s/a)=√(2s/a)×(√2-1)t3=√(2×3s/a)-√(2×2s/a)=√(2s/a)×(√3-√2)…… 注⑵2=4⑶2=9
【分類】
在勻變速直線運動中,如果物體的速度隨著時間均勻增加,這個運動叫做勻加速直線運動;如果物體的速度隨著時間均勻減小,這個運動叫做勻減速直線運動。
若速度方向與加速度方向同向(即同號),則是加速運動;若速度方向與加速度方向相反(即異號),則是減速運動
速度無變化(a=0時),若初速度等於瞬時速度,且速度不改變,不增加也不減少,則運動狀態為,勻速直線運動;若速度為0,則運動狀態為靜止。
③ 分別寫出描述勻變速直線運動的5個物理量是什麼 在寫出用哪三個公式可以表明這
1.物體作勻變速直線運動須同時符合下述兩條:
(1)所受合外力不為零,且保持不變;
(2)合外力與初速度在同一直線上。
2.在勻變速直線運動中,如果物體的速度隨著時間均勻增加,這個運動叫做勻加速直線運動;如果物體的速度隨著時間均勻減小,這個運動叫做勻減速直線運動。
3.若速度方向與加速度方向相同(即同號),則是加速運動;若速度方向與加速度方向相反(即異號),則是減速運動。
④ 高中物理直線運動知識點
勻變速直線運動重要知識點講解
基本概念:物體在一條直線上運動,如果在相等的時間內速度的變化相等,這種運動就叫做勻變速直線運動。
也可定義為:沿著一條直線,且加速度不變的運動,叫做勻變速直線運動。沿著一條直線,且加速度方向與速度方向平行的運動,叫做勻變速直線運動。
如果物體的速度隨著時間均勻減小,這個運動叫做勻減速直線運動。如果物體的速度隨著時間均勻增加,這個運動叫做勻加速直線運動。
●最核心公式
末速度與時間關系:Vt=Vo+at
位移與時間關系:x=Vot+at^2/2
速度與位移關系:Vt^2-Vo^2=2as
●重要公式補充
(1)平均速度V=s/t;
(2)中間時刻速度V(t)=(Vt+Vo)/2=x/t;
(3)中間位置速度V(s)=[(Vo^2+Vt^2)/2]1/2;
(4)公式推論Δs=aT^2;備註:式子中Δs為連續相鄰相等時間(T)內位移之差,這個公式也是打點計時器求加速度實驗的原理方程。
●物體作勻變速直線運動須同時符合下述兩條:
⑴受恆外力作用
⑵合外力與初速度在同一直線上。
●重要比例關系
由Vt=at,得Vt∝t。
由s=(at^2)/2,得s∝t^2,或t∝2√s。
由Vt^2=2as,得s∝Vt^2,或Vt∝√s。
今天的內容就介紹到這里了。
一、 基本關系式
v=v0+at x=v0t+1/2at2 v2-vo2=2ax v=x/t=(v0+v)/2
二、 推論
1、 vt/2=v=(v0+v)/2
2、△x=at2 { xm-xn=(m-n)at2 }
3、初速度為零的勻變速直線運動的比例式
(1)初速度為0的n個連續相等的時間末的速度之比:
V1:V2:V3: :Vn=1:2:3: :n
(2)初速度為0的n個連續相等時間內全位移X之比:
X1: X2: X3: :Xn=1:2
(3)初速度為0的n個連續相等的時間內S之比:
S1:S2:S3::Sn=1:3:5::(2n—1)
(4)初速度為0的n個連續相等的位移內全時間t之比
t1:t2:t3::tn=1:√2:√3::√n
(5)初速度為0的n個連續相等的位移內t之比:
t1:t2:t3::tn=1:(√2—1):(√3—√2)::(√n—√n—1) 應用基本關系式和推論時注意:
(1)、確定研究對象在哪個運動過程,並根據題意畫出示意圖。
(2)、求解運動學問題時一般都有多種解法,並探求最佳解法。
三、兩種運動特例
(1)、自由落體運動:v0=0 a=g v=gt h=1/2gt2 v2=2gh
(2)、豎直上拋運動;v0=0 a=-g
四、關於追及與相遇問題
1、尋找三個關系:時間關系,速度關系,位移關系。兩物體速度相等是兩物體有最大或最小距離的臨界條件。
2、處理方法:物理法,數學法,圖象法。
怎麼才能學好物理
1、改變觀念
和高中物理相比,初中物理知識相對來說還是比較淺顯易懂的,並且內容也不算是很多,也更容易掌握一些。但是能學好初中物理,不見得就能學好高中物理了。如果對於學習物理的興趣沒有培養起來,再加上沒有好的學習方法,學習高中物理簡直就是難上加難。所以想要學好高中物理,首先就需要改變觀念,應該對自己有個正確的認識,從頭開始。
2、培養對物理的興趣
興趣是最好的老師,想要學好高中物理就要對物理這門學科充滿興趣。那麼,怎麼培養學習物理的興趣呢?物理是一門和生活緊密相關的學科,理科生應該在平時的時候多注意物理與日常生活、生產和現代科技密切聯系,息息相關的地方。甚至是將物理知識應用到實際生活中去,這樣可以大大的激發學習物理的興趣。
萬有引力知識點
1.開普勒第三定律:T2/R3=K(=4π2/GM){R:軌道半徑,T:周期,K:常量(與行星質量無關,取決於中心天體的質量)}
2.萬有引力定律:F=Gm1m2/r2 (G=6.67×10-11N?m2/kg2,方向在它們的連線上)
3.天體上的重力和重力加速度:GMm/R2=mg;g=GM/R2 {R:天體半徑(m),M:天體質量(kg)}
4.衛星繞行速度、角速度、周期:V=(GM/r)1/2;ω=(GM/r3)1/2;T=2π(r3/GM)1/2{M:中心天體質量}
5.第一(二、三)宇宙速度V1=(g地r地)1/2=(GM/r地)1/2=7.9km/s;V2=11.2km/s;V3=16.7km/s
6.地球同步衛星GMm/(r地+h)2=m4π2(r地+h)/T2{h≈36000km,h:距地球表面的高度,r地:地球的半徑}
注:(1)天體運動所需的向心力由萬有引力提供,F向=F萬;
(2)應用萬有引力定律可估算天體的質量密度等;
(3)地球同步衛星只能運行於赤道上空,運行周期和地球自轉周期相同;
(4)衛星軌道半徑變小時,勢能變小、動能變大、速度變大、周期變小(一同三反);
(5)地球衛星的最大環繞速度和最小發射速度均為7.9km/s。
知識點概述
1.知識與技能:
1掌握用v—t圖象描述位移的方法.
2掌握勻變速運動位移與時間的關系並運用(知道其推導方法).
2.過程與方法:
1通過對v—t圖象位移的求法,明確「面積」與位移的關系。
2通過圖像問題,學會用已有知識分析問題的方法和驗證勻加速運動的平均速度求法。
3練習位移與時間公式的應用
知識點總結
位移--時間圖象(s-t圖)
(1)描述:表示位移和時間的關系的圖象,叫位移-時間圖象,簡稱位移圖象。
(2)物理意義:描述物體運動的位移隨時間的變化規律。
(3)坐標軸的含義:橫坐標表示時間,縱坐標表示位移。由圖象可知任意一段時間內的位移和發生某段位移所用的時間。
勻速直線運動的s-t圖
(1)勻速直線運動的s-t圖象是一條傾斜的直線,或某直線運動的s-t圖象是傾斜直線則表示其作勻速直線運動。
(2)s-t圖象中斜率(傾斜程度)大小表示物體運動快慢,斜率(傾斜程度)越大,速度越快。
(3)s-t圖象中直線傾斜方式(方向)不同,意味著兩直線運動方向相反。
(4)s-t圖象中,兩物體圖象在某時刻相交表示在該時刻相遇。
(5)s-t圖象若平行於t軸,則表示物體靜止。
(6)s-t圖象並不是物體的運動軌跡,二者不能混為一談。
(7)s-t圖只能描述直線運動。
表達式:v =(vt+vo)/2、x=v·t、vt=v0+at、x = v0 + at2/2
常見考點考法
一輛汽車從靜止開始加速,加速度a=5m/s2,問:10s後汽車走過的位移為多少?(汽車沿直線運動)
解:因為物體做的是勻加速直線運動,所以:
x = v0t + at2/2 x=250m
一、 基本概念
1、 質點:在研究物體運動的過程中,如果物體的大小和形狀在所研究問題中可以忽略時,把物體簡化為一個點,認為物體的質量都集中在這個點上,這個點稱為質點。
2、 參考系:任何運動都是相對於某個參照物而言的,這個參照物稱為參考系。
3、 坐標系:定量的描述運動,採用坐標系。
4、 時刻和時間間隔:1.鍾表指示的一個讀數對應著某一個瞬間,就是時刻,時刻在時間軸上對應某一點。兩個時刻之間的間隔稱為時間,時間在時間軸上對應一段。
2.時間和時刻的單位都是秒,符號為s,常見單位還有min,h
5、 路程:物體運動軌跡的長度
6、 位移:表示物體位置的變動。可用從起點到末點的有向線段來表示,是矢量。 位移的大小小於或等於路程。
7、 速度:物理意義:表示物體位置變化的快慢程度。
分類 平均速度:物體通過的位移與所用的時間之比。
瞬時速度:某一時刻(或某一位置)的速度。
與速率的區別和聯系 速度是矢量,而速率是標量
平均速度=位移/時間,平均速率=路程/時間 瞬時速度的大小等於瞬時速率
8、 加速度 物理意義:表示物體速度變化的快慢程度
定義: 物體的加速度等於物體速度變化(vt—v0)與完成這一變化所用時間的比值 a=(vt—v0)/t (即等於速度的變化率)a不由△v、t決定,而是由F、m決定。 方向:與速度變化量的方向相同,與速度的方向不確定。(或與合力的方向相同)
二、 運動圖象
1、x—t圖象(即位移圖象)
(1)、縱截距表示物體的初始位置。
(2)、傾斜直線表示物體作勻變速直線運動,水平直線表示物體靜止,曲線表示物體作變速直線運動。
(3)、斜率表示速度。斜率的絕對值表示速度的大小,斜率的正負表示速度的方向。
2、v—t圖象(速度圖象)
(1)、縱截距表示物體的初速度。
(2)、傾斜直線表示物體作勻變速直線運動,水平直線表示物體作勻速直線運動,曲線表示物體作變加速直線運動(加速度大小發生變化)。
(3)、縱坐標表示速度。縱坐標的絕對值表示速度的大小,縱坐標的正負表示速度的方向。
(4)、斜率表示加速度。斜率的絕對值表示加速度的大小,斜率的正負表示加速度的方向。
(5)、面積表示位移。橫軸上方的面積表示正位移,橫軸下方的面積表示負位移。
三、實驗:用打點計時器測速度
1、兩種打點計時器的異同點
電磁打點計時器: 振針 復寫紙 工作電壓為4-6V 電源的頻率50 Hz時,每隔0.02 s打一次點
電火花打點計時器: 電火花 墨粉盒 電壓220V 電源的頻率50 Hz時,每隔0.02 s打一次點
2、紙帶分析;
(1)、從紙帶上可直接判斷時間間隔,用刻度尺可以測量位移。
(2)、可計算出經過某點的瞬時速度
(3)、可計算出加速度
學好高中物理的方法有哪些
1、善於在高中物理的學習中與初中物理基礎知識銜接,初中階段的物理為你高中的學習打下了基礎,你可以在高中物理的學習過程中,靈活運用思維方式轉變,實現知識上的帶入,在做物理題的過程中要全方位多角度地去考慮各種解題方法,不要局限於某一種解題思路,分析相關物理知識時,要及時總結規律,要有一雙善於發現的眼睛和靈活的思辨能力。
2、我們要做好新的物理知識學習同時也要進一步加強已學過的知識點的鞏固,思考新舊知識點之間的區別與聯系,深化自己對於物理知識上的印象,避免遺忘知識點。
3、做好物理知識上的復習和預習工作,要有一個准確地復習計劃,時刻按照計劃開展復習工作,達到學過的知識不會被遺忘的目的,在學習新的知識點之前要做好預習工作,這樣在上課過程中能夠准確抓住老師所講的物理重點與難點。
勻速圓周運動知識點
1.線速度V=s/t=2πr/T
2.角速度ω=Φ/t=2π/T=2πf
3.向心加速度a=V2/r=ω2r=(2π/T)2r
4.向心力F心=mV2/r=mω2r=mr(2π/T)2=mωv=F合
5.周期與頻率:T=1/f 6.角速度與線速度的關系:V=ωr
7.角速度與轉速的關系ω=2πn(此處頻率與轉速意義相同)
8.主要物理量及單位:弧長(s):米(m);角度(Φ):弧度(rad);頻率(f):赫(Hz);周期(T):秒(s);轉速(n):r/s;半徑(r):米(m);線速度(V):m/s;角速度(ω):rad/s;向心加速度:m/s2。
註:(1)向心力可以由某個具體力提供,也可以由合力提供,還可以由分力提供,方向始終與速度方向垂直,指向圓心;
(2)做勻速圓周運動的物體,其向心力等於合力,並且向心力只改變速度的方向,不改變速度的大小,因此物體的動能保持不變,向心力不做功,但動量不斷改變。
一、直線運動
1、質點:用來代替物體的`有質量的點。
2、說明:(1)質點是一個理想化模型,實際上並不存在。
(2)物體可以簡化成質點的情況:①物體各部分的運動情況都相同時(如平動)。②物體的大小和形狀對所研究問題的影響可以忽略不計的情況下(如研究地球的公轉)。
二、參考系和坐標系
1、參考系:在描述一個物體的運動時,用來作為標準的另外的物體。
說明:(1)同一個物體,如果以不同的物體為參考系,觀察結果可能不同。
(2)參考系的選取是任意的,原則是以使研究物體的運動情況簡單為原則;一般情況下如無說明,則以地面或相對地面靜止的物體為參考系。
2、坐標系:為定量研究質點的位置及變化,在參考繫上建立坐標系,如質點沿直線運動,以該直線為x軸;研究平面上的運動可建立直角坐標系。
三、時刻和時間
1、時刻:指的是某一瞬間,在時間軸上用—個確定的點表示。如「3s末」;和「4s初」。
2、時間:是兩個時刻間的一段間隔,在時間軸上用一段線段表示。
四、位置、位移和路程
1、位置:質點所在空間對應的點。建立坐標系後用坐標來描述。
2、位移:描述質點位置改變的物理量,是矢量,方向由初位置指向末位置,大小是從初位置到末位置的線段的長度。
3、路程:物體運動軌跡的長度,是標量。
五、速度與速率
1、速度:位移與發生這個位移所用時間的比值(v= ),是矢量,方向與Δx的方向相同。
2、瞬時速度與瞬時速率:瞬時速度指物體在某一時刻(或某一位置)的速度,方向沿軌跡的切線方向,其大小叫瞬時速率,前者是矢量,後者是標量。
3、平均速度與平均速率:在變速直線運動中,物體在某段時間的位移跟發生這段位移所用時間的比值叫平均速度(v= ),是矢量,方向與位移方向相同;而物體在某段時間內運動的路程與所用時間的比值叫平均速率,是標量。
說明:速度都是矢量,速率都是標量;速度描述物體運動的快慢及方向,而速率只能描述物體運動的快慢;瞬時速率就是瞬時速度的大小,但平均速率不一定等於平均速度的大小,只有在單方向直線運動中,平均速率才等於平均速度的大小,即位移大小等於路程時才相等。
六、加速度
1、物理意義:描述速度改變快慢及方向的物理量,是矢量。
2、定義:速度的改變數跟發生這一改變所用時間的比值。
3、大小:等於單位時間內速度的改變數。
4、方向:與速度改變數的方向相同。
5、理解:要注意區別速度(v)、速度的改變(Δv)、速度的變化率( )。加速度的大小即,而加速度的方向即Δv的方向
七。速度、速度變化量及加速度有哪些區別?
速度等於位移跟時間的比值。它是位移對時間的變化率,描述物體運動的快慢和運動方向。也可以說是描述物體位置變化的快慢和位置變化的方向。
速度的變化量是描述速度改變多少的,它等於物體的末速度和初速度的矢量差。它表示速度變化的大小和變化的方向,在勻加速直線運動中,速度變化的方向與初速度的方向相同;在勻減速直線運動中,速度的變化的方向與速度的方向相反。速度的變化與速度大小無必然聯系。
加速度是速度的變化與發生這一變化所用時間的比值。也就是速度對時間的變化率,在數值上等於單位時間內速度的變化。它描述的是速度變化的快慢和變化的方向。加速度的大小由速度變化的大小和發生這一變化所用時間的多少共同決定,與速度本身的大小以及速度變化的大小無必然聯系。
物體在一條直線上運動,如果在相等的時間內速度的變化相等,這種運動就叫做勻變速直線運動。也可定義為:沿著一條直線,且加速度不變的運動,叫做勻變速直線運動。
【概念及公式】
沿著一條直線,且加速度方向與速度方向平行的運動,叫做勻變速直線運動。如果物體的速度隨著時間均勻減小,這個運動叫做勻減速直線運動。如果物體的速度隨著時間均勻增加,這個運動叫做勻加速直線運動。
s(t)=1/2·at^2+v(0)t=【v(t)^2-v(0)^2】/(2a)={【v(t)+v(0)】/2}*t
v(t)=v(0)+at
其中a為加速度,v(0)為初速度,v(t)為t秒時的速度 s(t)為t秒時的位移 速度公式:v=v0+at
位移公式:x=v0t+1/2at²;
位移---速度公式:2ax=v2;-v02;
條件:物體作勻變速直線運動須同時符合下述兩條:
⑴受恆外力作用 ⑵合外力與初速度在同一直線上。
【規律】
瞬時速度與時間的關系:V1=V0+at
位移與時間的關系:s=V0t+1/2·at^2
瞬時速度與加速度、位移的關系:V^2-V0^2=2as
位移公式 X=Vot+1/2·at ^2=Vo·t(勻速直線運動)
位移公式推導:
⑴由於勻變速直線運動的速度是均勻變化的,故平均速度=(初速度+末速度)/2=中間時刻的瞬時速度
而勻變速直線運動的路程s=平均速度*時間,故s=[(v0+v)/2]·t
利用速度公式v=v0+at,得s=[(v0+v0+at)/2]·t=[v0+at/2]·t=v0·t+1/2·at^2
⑵利用微積分的基本定義可知,速度函數(關於時間)是位移函數的導數,而加速度函數是關於速度函數的導數,寫成式子就是ds/dt=v,dv/dt=a,d2s/dt2=a
於是v=∫adt=at+v0,v0就是初速度,可以是任意的常數
進而有s=∫vdt=∫(at+v0)dt=1/2at^2+v0·t+C,(對於勻變速直線運動),顯然t=0時,s=0,故這個任意常數C=0,於是有
s=1/2·at^2+v0·t
這就是位移公式。
推論 V^2-Vo^2=2ax
平均速度=(初速度+末速度)/2=中間時刻的瞬時速度
△X=aT^2(△X代表相鄰相等時間段內位移差,T代表相鄰相等時間段的時間長度)
X為位移。
V為末速度
Vo為初速度
【初速度為零的勻變速直線運動的比例關系】
⑴重要比例關系
由Vt=at,得Vt∝t。
由s=(at^2)/2,得s∝t^2,或t∝2√s。
由Vt^2=2as,得s∝Vt^2,或Vt∝√s。
⑵基本比例
①第1秒末、第2秒末、……、第n秒末的速度之比
V1:V2:V3……:Vn=1:2:3:……:n。
推導:aT1 : aT2 : aT3 : ..... : aTn
②前1秒內、前2秒內、……、前n秒內的位移之比
s1:s2:s3:……sn=1:4:9……:n^2。
推導:1/2·a(T1)^2: 1/2·a(T2)^2: 1/2·a(T3)^2: ...... : 1/2·a(Tn)^2
③第1個t內、第2個t內、……、第n個t內(相同時間內)的位移之比
xⅠ:xⅡ:xⅢ……:xn=1:3:5:……:(2n-1)。
推導:1/2·a(t)^2:1/2·a(2t)^2-1/2·a(t)^2:1/2·a(3t)^2-1/2·a(2t)^2
④通過前1s、前2s、前3s……、前ns的位移所需時間之比
t1:t2:……:tn=1:√2:√3……:√n。
推導:由s=1/2a(t)^2t1=√2s/at2=√4s/at3=√6s/a
⑤通過第1個s、第2個s、第3個s、……、第n個s(通過連續相等的位移)所需時間之比
tⅠ:tⅡ:tⅢ……tN=1:(√2-1):(√3-√2)……:(√n-√n-1)
推導:t1=√(2s/a)t2=√(2×2s/a)-√(2s/a)=√(2s/a)×(√2-1)t3=√(2×3s/a)-√(2×2s/a)=√(2s/a)×(√3-√2)…… 注⑵2=4⑶2=9
【分類】
在勻變速直線運動中,如果物體的速度隨著時間均勻增加,這個運動叫做勻加速直線運動;如果物體的速度隨著時間均勻減小,這個運動叫做勻減速直線運動。
若速度方向與加速度方向同向(即同號),則是加速運動;若速度方向與加速度方向相反(即異號),則是減速運動
速度無變化(a=0時),若初速度等於瞬時速度,且速度不改變,不增加也不減少,則運動狀態為,勻速直線運動;若速度為0,則運動狀態為靜止。
⑤ 描述物體運動需要哪些量
對一些描述物體運動狀態特徵的物理量的定義,如速度v、加速度a、
角速度
ω等。這些物理量是通過簡單的運動引入的,比如
勻速直線運動
、
勻變速直線運動
、
勻速圓周運動
。
⑥ 勻速直線運動中v=s/t對應的物理量是什麼
v0、vt分別為初速度和末速度,a表示加速度,s表示位移,t表示時間。
1、平均速度V平=s/t(定義式);
2、有用推論Vt2-Vo2=2as;
3、中間時刻速度Vt/2=(Vt+Vo)/2;
4、末速度Vt=Vo+at;
5、中間位置速度Vs/2=[(Vo2+Vt2)/2]1/2;
6、位移s=V平t=Vot+at2/2=Vt/2t;
7、加速度a=(Vt-Vo)/t(以Vo為正方向,a與Vo同向(加速)a>0;反向則a<0);
8、實驗用推論Δs=aT2(Δs為連續相鄰相等時間(T)內位移之差)。
s、t、a、v0、vt,這五個物理量中只有三個是獨立的,可以任意選定。只要其中三個物理量確定之後,另外兩個就唯一確定了。
每個公式中只有其中的四個物理量,當已知某三個而要求另一個時,往往選定一個公式就可以了。如果兩個勻變速直線運動有三個物理量對應相等,那麼另外的兩個物理量也一定對應相等。
以上五個物理量中,除時間t外,s、v0、vt、a均為矢量。一般以v0的方向為正方向,以t=0時刻的位移為零,這時s、vt和a的正負就都有了確定的物理意義。
(6)描述直線運動要用到哪些物理量擴展閱讀
勻變速直線運動問題的常用求解方法
1、一般公式法:根據題目條件選用公式聯立求解。
2、平均速度法:若題目不涉及加速度a應優先選用平均速度公式求解。
3、比例法:對於初速度為零的勻加速直線運動與末速度為零的勻減速直線運動,可利用上述比例關系求解。
4、逆向思維法:把運動過程的「末態」作為「初態」,將運動過程反向研究的方法,一般用於末態已知或末速度為零的勻減速直線運動問題。
5、圖象法:利用運動圖象的特徵解決直線運動問題,能將復雜的物理過程簡化處理,提高解題效率,培養思維能力。
6、極值法:根據題目條件列出方程,利用數學方法求解,如二次函數思想、根的判別式等,一般用於解決極值問題。
求解勻變速直線運動問題應注意的幾個問題
1、注意公式的適用條件。
2、公式中涉及的s、a、v0、vt均為矢量,使用時應注意方向性,應規定一個正方向,方向與正方向相同的取正值,與正方向相反的取負值。一般以初速度方向為正方向。
3、解題時注意弄清運動過程、已知量和待求量,結合題設條件,恰當選擇公式和方法求解。
4、對多過程問題,應注意各過程中的v、s、t的聯系。
5、對汽車剎車,飛機降落後在跑道上滑行等勻減速直線運動應注意時間過量的問題。
6、檢查判斷所求結果是否與題設條件、生活實際等相吻合。
參考資料來源:搜狗網路-勻加速直線運動
⑦ 高中物理直線運動重要知識點
直線運動是整個高中物理學習的重點內容,同時它是近年高考的重點內容。因此,學好高中物理直線運動是非常重要的。下面是我給大家帶來的高中物理直線運動重要知識點,希望對你有幫助。
高中物理機械 運動知識 點
1.長度的測量是最基本的測量,最常用的工具是刻度尺。
2.長度的主單位是米,用符號:m表示,我們走兩步的距離約是 1米,課桌的高度約0.75米。
3.長度的單位還有千米、分米、厘米、毫米、微米,它們關系是:
1千米=1000米=103米;1分米=0.1米=10-1米
1厘米=0.01米=10-2米;1毫米=0.001米=10-3米
1米=106微米;1微米=10-6米。
4.刻度尺的正確使用:
(1).使用前要注意觀察它的零刻線、量程和最小刻度值; (2).用刻度尺測量時,尺要沿著所測長度,不利用磨損的零刻線;(3).讀數時視線要與尺面垂直,在精確測量時,要估讀到最小刻度值的下一位;(4). 測量結果由數字和單位組成。
5.誤差:測量值與真實值之間的差異,叫誤差。
誤差是不可避免的,它只能盡量減少,而不能消除,常用減少誤差的 方法 是:多次測量求平均值。
6.特殊測量方法:
(1)累積法:把尺寸很小的物體累積起來,聚成可以用刻度尺來測量的數量後,再測量出它的總長度,然後除以這些小物體的個數,就可以得出小物體的長度。如測量細銅絲的直徑,測量一張紙的厚度.(2)平移法:方法如圖:(a)測硬幣直徑; (b)測 乒乓球 直徑;
(3)替代法:有些物體長度不方便用刻度尺直接測量的,就可用其他物體代替測量。如(a)怎樣用短刻度尺測量教學樓的高度,請說出兩種方法?
(b)怎樣測量學校到你家的距離?(c)怎樣測地圖上一曲線的長度?(請把這三題答案寫出來)
(4)估測法:用目視方式估計物體大約長度的方法。
7. 機械運動:物體位置的變化叫機械運動。
8. 參照物:在研究物體運動還是靜止時被選作標準的物體(或者說被假定不動的物體)叫參照物.
9. 運動和靜止的相對性:同一個物體是運動還是靜止,取決於所選的參照物。
10. 勻速直線運動:快慢不變、經過的路線是直線的運動。這是最簡單的機械運動。
11. 速度:用來表示物體運動快慢的物理量。
12. 速體指在單位時間內通過的路程。公式:v=s/t
速度的單位是:米/秒;千米/小時。1米/秒=3.6千米/小時
13. 變速運動:物體運動速度是變化的運動。
14. 平均速度:在變速運動中,用總路程除以所用的時間可得物體在這段路程中的快慢程度,這就是平均速度。用公式:v=s/t;日常所說的速度多數情況下是指平均速度。
15. 根據速度、時間可求路程:s=vt:
16. 人類發明的計時工具有:日晷→沙漏→擺鍾→石英鍾→原子鍾。
高中物理常見的概念
1.質點:用來代替物體的只有質量沒有形狀和大小的點,它是一個理想化的物理模型.僅憑物體的大小不能做視為質點的依據。
2.位移和路程:位移描述物體位置的變化,是從物體運動的初位置指向末位置的有向線段,是矢量.路程是物體運動軌跡的長度,是標量.
路程和位移是完全不同的概念,僅就大小而言,一般情況下位移的大小小於路程,只有在單方向的直線運動中,位移的大小才等於路程.
3.速度和速率
(1)速度:描述物體運動快慢的物理量.是矢量.
①平均速度:質點在某段時間內的位移與發生這段位移所用時間的比值叫做這段時間(或位移)的平均速度v,即v=s/t,平均速度是對變速運動的粗略描述.
②瞬時速度:運動物體在某一時刻(或某一位置)的速度,方向沿軌跡上質點所在點的切線方向指向前進的一側.瞬時速度是對變速運動的精確描述. (2)速率:①速率只有大小,沒有方向,是標量。
②平均速率:質點在某段時間內通過的路程和所用時間的比值叫做這段時間內的平均速率
在一般變速運動中平均速度的大小不一定等於平均速率,只有在單方向的直線運動,二者才相等.
4.加速度。
(1)加速度是描述速度變化快慢的物理量,它是矢量.加速度又叫速度變化率。
(2)定義:在勻變速直線運動中,速度的變化Δv跟發生這個變化所用時間Δt的比值,叫做勻變速直線運動的加速度,用a表示。
(3)方向:與速度變化Δv的方向一致.但不一定與v的方向一致。
[注意]加速度與速度無關.只要速度在變化,無論速度大小,都有加速度;只要速度不變化(勻速),無論速度多大,加速度總是零;只要速度變化快,無論速度是大、是小或是零,物體加速度就大。
勻速直線運動 (1)定義:在任意相等的時間內位移相等的直線運動叫做勻速直線運動. (2)特點:a=0,v=恆量. (3)位移公式:S=vt.
5.勻變速直線運動
(1)定義:在任意相等的時間內速度的變化相等的直線運動叫勻變速直線運動。
(2)特點:a=恆量
(3)★公式: 速度公式:V=V0+at
6.重要結論
(1)勻變速直線運動的質點,在任意兩個連續相等的時間T內的位移差值是恆量。
(2)勻變速直線運動的質點,在某段時間內的中間時刻的瞬時速度,等於這段時間內的平均速度。
高中物理自由落體運動知識點
1.初速度Vo=0 2.末速度Vt=gt
3.下落高度h=gt2/2(從Vo位置向下計算) 4.推論Vt2=2gh
注:
(1)自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動,遵循勻變速直線運動規律;
(2)a=g=9.8m/s2≈10m/s2(重力加速度在赤道附近較小,在高山處比平地小,方向豎直向下)。
(3)豎直上拋運動
1.位移s=Vot-gt2/2 2.末速度Vt=Vo-gt (g=9.8m/s2≈10m/s2)
3.有用推論Vt2-Vo2=-2gs 4.上升最大高度Hm=Vo2/2g(拋出點算起)
5.往返時間t=2Vo/g (從拋出落回原位置的時間)
注:
(1)全過程處理:是勻減速直線運動,以向上為正方向,加速度取負值;
(2)分段處理:向上為勻減速直線運動,向下為自由落體運動,具有對稱性;
(3)上升與下落過程具有對稱性,如在同點速度等值反向等。
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運動物體通過的路徑叫做物體的運動軌跡。運動軌跡是一條直線的運動,叫做直線運動。物理必修一第一章,運動的描述里的公式,同學們還記得嗎?下面由我給你帶來關於高一物理運動的描述公式大全,希望對你有幫助!
一、質點的運動(1)------直線運動
1)勻變速直線運動
1.平均速度V平=S/t (定義式) 2.有用推論Vt^2 –Vo^2=2as
3.中間時刻速度 Vt/2=V平=(Vt+Vo)/2 4.末速度Vt=Vo+at
5.中間位置速度Vs/2=[(Vo^2 +Vt^2)/2]1/2 6.位移S= V平t=Vot + at^2/2=Vt/2t
7.加速度a=(Vt-Vo)/t 以Vo為正方向,a與Vo同向(加速)a>0;反向則a<0
8.實驗用推論ΔS=aT^2 ΔS為相鄰連續相等時間(T)內位移之差
9.主要物理量及單位:初速(Vo):m/s
加速度(a):m/s^2 末速度(Vt):m/s
時間(t):秒(s) 位移(S):米(m) 路程:米 速度單位換算:1m/s=3.6Km/h
註:(1)平均速度是矢量。(2)物體速度大,加速度不一定大。(3)a=(Vt-Vo)/t只是量度式,不是決定式。(4)其它相關內容:質點/位移和路程/s--t圖/v--t圖/速度與速率/
2) 自由落體
1.初速度Vo=0
2.末速度Vt=gt
3.下落高度h=gt^2/2(從Vo位置向下計算) 4.推論Vt^2=2gh
注:(1)自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動,遵循勻變速度直線運動規律。
(2)a=g=9.8 m/s^2≈10m/s^2 重力加速度在赤道附近較小,在高山處比平地小,方向豎直向下。
3) 豎直上拋
1.位移S=Vot- gt^2/2 2.末速度Vt= Vo- gt (g=9.8≈10m/s2 )
3.有用推論Vt^2 –Vo^2=-2gS 4.上升最大高度Hm=Vo^2/2g (拋出點算起)
5.往返時間t=2Vo/g (從拋出落回原位置的時間)
注:(1)全過程處理:是勻減速直線運動,以向上為正方向,加速度取負值。(2)分段處理:向上為勻減速運動,向下為自由落體運動,具有對稱性。(3)上升與下落過程具有對稱性,如在同點速度等值反向等。
二、質點的運動(2)----曲線運動 萬有引力
1)平拋運動
1.水平方向速度Vx= Vo 2.豎直方向速度Vy=gt
3.水平方向位移Sx= Vot 4.豎直方向位移(Sy)=gt^2/2
5.運動時間t=(2Sy/g)1/2 (通常又表示為(2h/g)1/2)
6.合速度Vt=(Vx^2+Vy^2)1/2=[Vo^2+(gt)^2]1/2
合速度方向與水平夾角β: tgβ=Vy/Vx=gt/Vo
7.合位移S=(Sx^2+ Sy^2)1/2 ,
位移方向與水平夾角α: tgα=Sy/Sx=gt/2Vo
註:(1)平拋運動是勻變速曲線運動,加速度為g,通常可看作是水平方向的勻速直線運動與豎直方向的自由落體運動的合成。(2)運動時間由下落高度h(Sy)決定與水平拋出速度無關。(3)θ與β的關系為tgβ=2tgα 。(4)在平拋運動中時間t是解題關鍵。(5)曲線運動的物體必有加速度,當速度方向與所受合力(加速度)方向不在同一直線上時物體做曲線運動。
2)勻速圓周運動
1.線速度V=s/t=2πR/T 2.角速度ω=Φ/t=2π/T=2πf
3.向心加速度a=V^2/R=ω^2R=(2π/T)^2R 4.向心力F心=Mv^2/R=mω^2*R=m(2π/T)^2*R
5.周期與頻率T=1/f 6.角速度與線速度的關系V=ωR
7.角速度與轉速的關系ω=2πn (此處頻率與轉速意義相同)
8.主要物理量及單位: 弧長(S):米(m) 角度(Φ):弧度(rad) 頻率(f):赫(Hz)
周期(T):秒(s) 轉速(n):r/s 半徑(R):米(m) 線速度(V):m/s
角速度(ω):rad/s 向心加速度:m/s2
註:(1)向心力可以由具體某個力提供,也可以由合力提供,還可以由分力提供,方向始終與速度方向垂直。(2)做勻速度圓周運動的物體,其向心力等於合力,並且向心力只改變速度的方向,不改變速度的大小,因此物體的動能保持不變,但動量不斷改變。
3)萬有引力
1.開普勒第三定律T2/R3=K(=4π^2/GM) R:軌道半徑 T :周期 K:常量(與行星質量無關)
2.萬有引力定律F=Gm1m2/r^2 G=6.67×10^-11N?m^2/kg^2方向在它們的連線上
3.天體上的重力和重力加速度GMm/R^2=mg g=GM/R^2 R:天體半徑(m)
4.衛星繞行速度、角速度、周期 V=(GM/
/R)1/2 ω=(GM/R^3)1/2 T=2π(R^3/GM)1/2
5.第一(二、三)宇宙速度V1=(g地r地)1/2=7.9Km/s V2=11.2Km/s V3=16.7Km/s
6.地球同步衛星GMm/(R+h)^2=m*4π^2(R+h)/T^2 h≈3.6 km h:距地球表面的高度
注:(1)天體運動所需的向心力由萬有引力提供,F心=F萬。(2)應用萬有引力定律可估算天體的質量密度等。(3)地球同步衛星只能運行於赤道上空,運行周期和地球自轉周期相同。(4)衛星軌道半徑變小時,勢能變小、動能變大、速度變大、周期變小。(5)地球衛星的最大環繞速度和最小發射速度均為7.9Km/S。
機械能
1.功
(1)做功的兩個條件: 作用在物體上的力.
物體在里的方向上通過的距離.
(2)功的大小: W=Fscosa 功是標量 功的單位:焦耳(J)
1J=1N*m
當 0<= a <派/2 w>0 F做正功 F是動力
當 a=派/2 w=0 (cos派/2=0) F不作功
當 派/2<= a <派 W<0 F做負功 F是阻力
(3)總功的求法:
W總=W1+W2+W3……Wn
W總=F合Scosa
2.功率
(1) 定義:功跟完成這些功所用時間的比值.
P=W/t 功率是標量 功率單位:瓦特(w)
此公式求的是平均功率
1w=1J/s 1000w=1kw
(2) 功率的另一個表達式: P=Fvcosa
當F與v方向相同時, P=Fv. (此時cos0度=1)
此公式即可求平均功率,也可求瞬時功率
1)平均功率: 當v為平均速度時
2)瞬時功率: 當v為t時刻的瞬時速度
(3) 額定功率: 指機器正常工作時最大輸出功率
實際功率: 指機器在實際工作中的輸出功率
正常工作時: 實際功率≤額定功率
(4) 機車運動問題(前提:阻力f恆定)
P=Fv F=ma+f (由牛頓第二定律得)
汽車啟動有兩種模式
1) 汽車以恆定功率啟動 (a在減小,一直到0)
P恆定 v在增加 F在減小 尤F=ma+f
當F減小=f時 v此時有最大值
2) 汽車以恆定加速度前進(a開始恆定,在逐漸減小到0)
a恆定 F不變(F=ma+f) V在增加 P實逐漸增加最大
此時的P為額定功率 即P一定
P恆定 v在增加 F在減小 尤F=ma+f
當F減小=f時 v此時有最大值
3.功和能
(1) 功和能的關系: 做功的過程就是能量轉化的過程
功是能量轉化的量度
(2) 功和能的區別: 能是物體運動狀態決定的物理量,即過程量
功是物體狀態變化過程有關的物理量,即狀態量
這是功和能的根本區別.
4.動能.動能定理
(1) 動能定義:物體由於運動而具有的能量. 用Ek表示
表達式 Ek=1/2mv^2 能是標量 也是過程量
單位:焦耳(J) 1kg*m^2/s^2 = 1J
(2) 動能定理內容:合外力做的功等於物體動能的變化
表達式 W合=ΔEk=1/2mv^2-1/2mv0^2
適用范圍:恆力做功,變力做功,分段做功,全程做功
5.重力勢能
(1) 定義:物體由於被舉高而具有的能量. 用Ep表示
表達式 Ep=mgh 是標量 單位:焦耳(J)
(2) 重力做功和重力勢能的關系
W重=-ΔEp
重力勢能的變化由重力做功來量度
(3) 重力做功的特點:只和初末位置有關,跟物體運動路徑無關
重力勢能是相對性的,和參考平面有關,一般以地面為參考平面
重力勢能的變化是絕對的,和參考平面無關
(4) 彈性勢能:物體由於形變而具有的能量
彈性勢能存在於發生彈性形變的物體中,跟形變的大小有關
彈性勢能的變化由彈力做功來量度
6.機械能守恆定律
(1) 機械能:動能,重力勢能,彈性勢能的總稱
總機械能:E=Ek+Ep 是標量 也具有相對性
機械能的變化,等於非重力做功 (比如阻力做的功)
ΔE=W非重
機械能之間可以相互轉化
(2) 機械能守恆定律: 只有重力做功的情況下,物體的動能和重力勢能
發生相互轉化,但機械能保持不變
表達式: Ek1+Ep1=Ek2+Ep2 成立條件:只有重力做功
第一節認識運動
機械運動:物體在空間中所處位置發生變化,這樣的運動叫做機械運動。
運動的特性:普遍性,永恆性,多樣性
參考系
1.任何運動都是相對於某個參照物而言的,這個參照物稱為參考系。
2.參考系的選取是自由的。
1)比較兩個物體的運動必須選用同一參考系。
2)參照物不一定靜止,但被認為是靜止的。
質點
1.在研究物體運動的過程中,如果物體的大小和形狀在所研究問題中可以忽略是,把物體簡化為一個點,認為物體的質量都集中在這個點上,這個點稱為質點。
2.質點條件:
1)物體中各點的運動情況完全相同(物體做平動)
2)物體的大小(線度)<<它通過的距離
3.質點具有相對性,而不具有絕對性。
4.理想化模型:根據所研究問題的性質和需要,抓住問題中的主要因素,忽略其次要因素,建立一種理想化的模型,使復雜的問題得到簡化。(為便於研究而建立的一種高度抽象的理想客體)
第二節時間位移
時間與時刻
1.鍾表指示的一個讀數對應著某一個瞬間,就是時刻,時刻在時間軸上對應某一點。兩個時刻之間的間隔稱為時間,時間在時間軸上對應一段。
△t=t2 t1
2.時間和時刻的單位都是秒,符號為s,常見單位還有min,h。
3.通常以問題中的初始時刻為零點。
路程和位移
1.路程表示物體運動軌跡的長度,但不能完全確定物體位置的變化,是標量。
2.從物體運動的起點指向運動的重點的有向線段稱為位移,是矢量。
3.物理學中,只有大小的物理量稱為標量;既有大小又有方向的物理量稱為矢量。
4.只有在質點做單向直線運動是,位移的大小等於路程。兩者運演算法則不同。
第三節記錄物體的運動信息
打點記時器:通過在紙帶上打出一系列的點來記錄物體運動信息的儀器。(電火花打點記時器 火花打點,電磁打點記時器電磁打點);一般打出兩個相鄰的點的時間間隔是0.02s。
第四節物體運動的速度
物體通過的路程與所用的時間之比叫做速度。
平均速度(與位移、時間間隔相對應)
物體運動的平均速度v是物體的位移s與發生這段位移所用時間t的比值。其方向與物體的位移方向相同。單位是m/s。
v=s/t
瞬時速度(與位置時刻相對應)
瞬時速度是物體在某時刻前後無窮短時間內的平均速度。其方向是物體在運動軌跡上過該點的切線方向。瞬時速率(簡稱速率)即瞬時速度的大小。
速率≥速度
第五節速度變化的快慢加速度
1.物體的加速度等於物體速度變化(vt v0)與完成這一變化所用時間的比值
a=(vt v0)/t
2.a不由△v、t決定,而是由F、m決定。
3.變化量=末態量值 初態量值……表示變化的大小或多少
4.變化率=變化量/時間……表示變化快慢
5.如果物體沿直線運動且其速度均勻變化,該物體的運動就是勻變速直線運動(加速度不隨時間改變)。
6.速度是狀態量,加速度是性質量,速度改變數(速度改變大小程度)是過程量。
第六節用圖象描述直線運動
勻變速直線運動的位移圖象
1.s-t圖象是描述做勻變速直線運動的物體的位移隨時間的變化關系的曲線。(不反映物體運動的軌跡)
2.物理中,斜率k≠tanα(2坐標軸單位、物理意義不同)
3.圖象中兩圖線的交點表示兩物體在這一時刻相遇。
勻變速直線運動的速度圖象
1.v-t圖象是描述勻變速直線運動的物體歲時間變化關系的圖線。(不反映物體運動軌跡)
2.圖象與時間軸的面積表示物體運動的位移,在t軸上方位移為正,下方為負,整個過程中位移為各段位移之和,即各面積的代數和。
⑨ 運動的基本物理量有哪些,如何計量
描述運動的物理量不少。我們今天重點講三個。第一是位移。第二是速度。第三是加速度。
重點要記住的就是三句話:
1.位移是由初位置到末位置的有向線段;
2.速度等於位移比時間;
3. 加速度等於速度變化量比時間。
下面我們一一具體講解。
1.位移和路程是一組概念。
位移是指由初位置到末位置的有向線段。這個線段的長度就是位移的大小。這個線段的方向就是位移的方向。位移是矢量,遵循矢量合成的法則。
路程是指物體運動軌跡的長度。是標量,遵循代數運演算法則。
例1:一位同學沿著學校的操場(一圈400米)跑步。
跑一圈路程是400米,位移是0.
例2:下圖為我大學同學參加畢業30年聚會的返程行車記錄。
路程是圖中藍色軌跡的長度,是233.49km。
你可以想像那(軌跡)是一根藍色的彎彎曲曲的細線,把它捋直了用皮尺來測量,得到的結果就是路程。
也可以想像「路程」是我們用米尺一小段一小段地測量,然後全部加起來得到的。
圖中紅色線段對應的實際長度就是「位移」的大小。紅色箭頭所指的方向就是「位移的方向」。
例3:一個人向東走了3米,又向北走了4米。求他的位移和路程。
解答:路程是7米。
位移大小為5米,方向東偏北53°。
2.速度等於位移比時間。
(1)在勻速直線運動中,速度是不變的。等於任意一段位移比對應的時間。
(2)在變速直線運動中,速度是變化的。我們用平均速度粗略地描述運動的快慢。
平均速度等於位移與對應的時間的比值。
例1:一個運動員在百米賽跑中,測得他在50米處的速度是6m/s,16s末到達終點時的速度為7.5m/s,則他在全程內的平均速度為______m/s.
例2:物體通過兩個連續相等位移的平均速度分別為v1=10m/s,v2=15m/s,則物體在這整個運動過程中的平均速度是()
A.13.75m/s B.12.5m/s C.12m/s D.11.75m/s
在日常生活中,有時我們提到的「速度」嚴格來講是「平均速率」,等於路程和時間的比值。
比如我大學同學參加畢業30年聚會的返程行車記錄裡面的55.26km/h就是平均速率。
(3)瞬時速度。它可以精確地描述運動的快慢。它的定義仍然是位移比時間。只不過在這里,時間是趨近於零的一小段時間。是取了極限的。
瞬時速度的大小叫瞬時速率。瞬時速度的方向就是運動方向。
我們可以這樣來理解瞬時速度:比如,我們想知道在百米跑中運動員撞擊紅線那一瞬間的速度。我們可以測出運動員經過離紅線10米的距離所用的時間,將這段時間的平均速度粗略地當作撞擊紅線的瞬間速度。接下來,我們把距離縮短9米、8米……1米,這樣算出的平均速度就越來越接近那個真實的「沖刺速度」了。
3.加速度
加速度描述的是速度變化的快慢。它等於速度的變化量與時間的比值。
加速度又可以稱為速度變化率。
(1)速度變化量等於末速度減初速度。是兩個矢量的差。
用公式表達為:Δv=(vt-v0),其中v0是初速度,vt是末速度。
由上圖的例子可以看出:速度變化量的大小和方向與初速度或者末速度的大小和方向都沒有直接的關系。
(2)「速度、速度變化量、加速度」三者的比較
(3)怎麼理解變化率?
變化率是指單位時間的變化量,表示變化的快慢。
我比較喜歡舉同學們長個的例子。很多同學的家長都會記錄孩子每年身高增長多少。這就是「身高的年增長率」。同學們可以問問家長,據他們的觀察記錄:你哪個階段長得最快?
⑩ 物理直線運動公式
1)勻變速直線運動
1.平均速度V平=s/t(定義式) 2.有用推論Vt2-Vo2=2as
3.中間時刻速度Vt/2=V平=(Vt+Vo)/2 4.末速度Vt=Vo+at
5.中間位置速度Vs/2=[(Vo2+Vt2)/2]1/2 6.位移s=V平t=Vot+at2/2=Vt/2t
7.加速度a=(Vt-Vo)/t {以Vo為正方向,a與Vo同向(加速)a>0;反向則a<0}
8.實驗用推論Δs=aT2 {Δs為連續相鄰相等時間(T)內位移之差}
9.主要物理量及單位:初速度(Vo):m/s;加速度(a):m/s2;末速度(Vt):m/s;時間(t)秒(s);位移(s):米(m);路程:米;速度單位換算:1m/s=3.6km/h。
註:
(1)平均速度是矢量;
(2)物體速度大,加速度不一定大;
(3)a=(Vt-Vo)/t只是量度式,不是決定式;
(4)其它相關內容:質點、位移和路程、參考系、時間與時刻〔見第一冊P1 9〕/s--t圖、v--t圖/速度與速率、瞬時速度〔見第一冊P24〕。
2)自由落體運動
1.初速度Vo=0 2.末速度Vt=gt
3.下落高度h=gt2/2(從Vo位置向下計算) 4.推論Vt2=2gh
注:
(1)自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動,遵循勻變速直線運動規律;
(2)a=g=9.8m/s2≈10m/s2(重力加速度在赤道附近較小,在高山處比平地小,方向豎直向下)。
(3)豎直上拋運動
1.位移s=Vot-gt2/2 2.末速度Vt=Vo-gt (g=9.8m/s2≈10m/s2)
3.有用推論Vt2-Vo2=-2gs 4.上升最大高度Hm=Vo2/2g(拋出點算起)
5.往返時間t=2Vo/g (從拋出落回原位置的時間)
注:
(1)全過程處理:是勻減速直線運動,以向上為正方向,加速度取負值;
(2)分段處理:向上為勻減速直線運動,向下為自由落體運動,具有對稱性;
(3)上升與下落過程具有對稱性,如在同點速度等值反向等。
二、質點的運動(2)----曲線運動、萬有引力
1)平拋運動
1.水平方向速度:Vx=Vo 2.豎直方向速度:Vy=gt
3.水平方向位移:x=Vot 4.豎直方向位移:y=gt2/2
5.運動時間t=(2y/g)1/2(通常又表示為(2h/g)1/2)
6.合速度Vt=(Vx2+Vy2)1/2=[Vo2+(gt)2]1/2
合速度方向與水平夾角β:tgβ=Vy/Vx=gt/V0
7.合位移:s=(x2+y2)1/2,
位移方向與水平夾角α:tgα=y/x=gt/2Vo
8.水平方向加速度:ax=0;豎直方向加速度:ay=g
註:
(1)平拋運動是勻變速曲線運動,加速度為g,通常可看作是水平方向的勻速直線運與豎直方向的自由落體運動的合成;
(2)運動時間由下落高度h(y)決定與水平拋出速度無關;
(3)θ與β的關系為tgβ=2tgα;
(4)在平拋運動中時間t是解題關鍵;(5)做曲線運動的物體必有加速度,當速度方向與所受合力(加速度)方向不在同一直線上時,物體做曲線運動。
2)勻速圓周運動
1.線速度V=s/t=2πr/T 2.角速度ω=Φ/t=2π/T=2πf
3.向心加速度a=V2/r=ω2r=(2π/T)2r 4.向心力F心=mV2/r=mω2r=mr(2π/T)2=mωv=F合 <收起