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    高中物理網

    勻變速直線運動

    王尚老師微信

    勻變速直線運動定義

    勻變速直線運動是高中物理最基本,同時也是考察做多的一種運動形式。物體在一條直線上運動,如果在相等的時間內速度的變化量相等,這種運動就叫做勻變速直線運動。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。

    王尚老師為勻變速直線運動錄制了若干視頻,分享如下兩個,獲取更多視頻請關注微信teacherws。手機端用戶建議在電腦上登陸www.q6113.com查看,全屏后調高分辨率。視頻下方有勻變速直線運動物理公式,圖像,使用方法,推導公式,自由落體運動等詳細的解析。

    視頻1:勻變速直線運動典型題講解

    視頻2:勻變速直線運動典型題講解

    勻變速直線運動圖像

    勻變速直線運動的速度變化與圖像

    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;對應著加速度與速度方向相同。

    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;對應著加速度與速度方向相反。 

    做勻變速直線運動的前提條件

    物體到底在滿足什么前提下才能做勻變速直線運動呢?

    這個前提條件,主要是對比曲線運動的前提條件來說的。物體作勻變速直線運動須同時符合下述兩條:

    (1)受恒外力作用(保證加速度方向大小不變);

    (2)合外力與初速度在同一直線上(保證物體運動方向不變)。

    當合外力的方向與物體運動方向一致時,為勻加速直線運動;當合外力方向與物體運動方向相反時,為勻減速直線運動。物理自診斷專題1的第十題是一道很不錯的勻變速直線運動考題,同學們可以去分析下這類較難的直線運動問題的求解方法。

    打點計時器計算加速度的實驗

    勻變速直線運動的公式總結

    勻變速直線運動有四個最基本公式,分別如下:

    (1)速度與時間的關系公式

    vt=v0+at

    (2)位移與時間的關系公式

    x=v0t+1/2at2;

    (3)位移與速度的關系公式

    vt2-v02=2ax

    (4)位移與平均速度的關系公式

    x=(vt+v0)t/2

    位移與速度

    勻變速直線運動公式使用與選擇

    一般來說,題目中含有t的時候,優先考慮的是第一個、第二個方程。

    題目沒有時間t時,優先考慮的是第三個方程(位移和速度關系)。

    從上述的四個公式中不難看出,研究勻變速直線運動主要是研究五個物理量: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后,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,那么另外的兩個物理量也一定對應相等。例如:在忽略空氣阻力的條件下,豎直上拋物體的上升、回落過程對照:最小速度、加速度大小、位移大小相同,因此經歷時間和最大速度大小一定相同。

    以上五個物理量中,除時間t外,s、v0、vt、a這四個量都是矢量。

    一般做題的過程中選定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。當然,這是王尚個人的意見,有的老師喜歡規定a的方向為正方向,這也是可以的。正方向的規定并不嚴格,但是我們在運用上述四個公式的時候,必須帶入矢量進行運算,否則就很容易導致計算錯誤。王尚新書物理自診斷每道題都有視頻講解,哪道題不會掃題旁二維碼即可看視頻,學習更高效,考試分數更高。歡迎微信teacherws咨詢。

    勻變速直線運動中幾個常用的推論

    在打點計時器及其紙帶數據處理的實驗中,我們用公式Δs=aT²來求加速度。

    這說明任意相鄰相等時間內的位移之差相等。這個結論可以推廣位:sm-sn=(m-n)aT²;

    打點計時器計算加速度的實驗

    某段時間的中間時刻的即時速度等于該段時間內的平均速度,這個問題也總是出現在打點計時器的實驗題中,大家要注意。

    提醒大家的是,某段位移的中間位置的即時速度不小于該段位移內的平均速度。

    勻變速直線運動加速度的測量:打點計時器

    打點計時器和紙帶求解勻變速直線運動加速度的相關內容,我們做了詳細的解析。

    具體請同學們看這篇文章《打點計時器與紙帶數據處理》

    http://www.q6113.com/baike/001/2.html

    位移與速度

    勻變速直線運動規律

    物體在做勻變速直線運動,其運動的規律是:

    (1)加速度大小和方向固定不變

    (2)速度隨時間的變化關系為一次函數(直線函數關系)

    (3)任何相鄰的同一時間段T內,位移差是相等的。即△x=s2-s1=s3-s2-s4-s3=……

    (4)物體所受到的合外力為固定值,合外力的大小與方向均保持不變。這些問題我們在牛頓第二運動定律中會進行詳細的解析。

    打點計時器計算勻變速直線運動加速度

    勻變速直線運動特例:自由落體運動

    自由落體運動是一種常見且常考的運動模式,是一種特殊的勻變速直線運動。這種運動的特點是初速度為零,加速度為g的運動模式。

    地球表面附近的上空可看作是恒定的重力場.如不考慮大氣阻力,在該區域內的自由落體運動是勻加速直線運動.其加速度恒等于重力加速度g。

    雖然地球的引力和物體到地球中心距離的平方成反比,但地球的半徑遠大于自由落體所經過的路程,所以引力在地面附近可看作是不變的,自由落體的加速度即是一個不變的常量.

    自由落體運動,是初速為零的勻加速直線運動。王尚老師輔導書物理自診斷每道題都有視頻講解,哪道題不會掃題旁二維碼即可看視頻,學習更高效,考試分數更高。歡迎添加微信teacherws咨詢。

    具體內容我們物理網也做了詳細的解析,推薦查看

    http://www.q6113.com/zongjie/b1/25.html

    初速度為零的勻變速直線運動規律

    前1秒、前2秒、前3秒……內的位移之比為1∶4∶9∶……

    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 1:3:5:……:(2n-1)。

    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t1:t2:……:tn=1:√2:√3……:√n。

    對末速為零的勻變速直線運動,同樣也可以類比,逆過程用這些規律。高中物理網王尚老師對這些推導式使用的看法是,同學們掌握住是如何借助基本公式推導的即可,不一定都要記住,能夠靈活應用最基本的公式解題才是王道。

    勻變速直線運動與受力分析

    做勻變速直線運動的物體,其受力情況可能非常復雜,不過物體所受到的合外力,一定是固定值,其大小和方向都是不變的。

    這些問題,我們會在隨后的牛頓三大運動定律中進行詳細的解析。請參考下方文章理解:

    http://www.q6113.com/zongjie/b1/33.html

    最常考的勻變速直線運動加速模式:靜電場加速

    最常考的勻變速直線運動加速模式是帶電粒子在勻強靜電場中的加速。

    這部分內容我們會在靜電場講解電容時向大家介紹。具體可參考下方鏈接

    http://www.q6113.com/zongjie/kaodian/480401.html

    勻變速直線運動學生問題與王尚老師回復

    王尚老師物理答疑

    如下問題來自學生物理學習問題質疑與王尚老師的回復,圍繞勻變速直線運動展開,具體如下:

    學生1:初速度為零的勻變速直線運動推論,有沒有必要記住?

    王尚老師:我認為沒有必要都背過,拿到一道物理題,勻變速直線運動最基本公式的靈活使用才是最關鍵的。你看物理自診斷的視頻講解,我從來不會用結論解題,這些結論自己會推導,知道是怎么推導過來的就行了。就算是你記住了,你過半個月,估計又都忘掉了,所以記住也沒有多少用。當然了,勻變速直線運動最基本公式和紙帶處理加速度數據的公式是要記住的。推薦你仔細做一下這些題,并好好看我的視頻解析。《物理自診斷》專題1例2,例3,例4,例8,例10;

    學生2:多個過程的問題如何處理呢?我遇到這樣的問題就發蒙。

    王尚老師:對新上高一的學生來說,這個現象很正常。畢竟初中階段研究的運動都是勻速的,都非常基礎。解決多過程的問題,需要借助分段的思想,也就是我視頻中經常提到的肢解的思想,先去研究第一個運動過程,再去研究第二個運動過程,把所有運動過程都研究清楚了,結合題意把對應的方程都寫出來了,這道題肯定能做出來。推薦你仔細做一下這些題,并好好看我的視頻解析:《物理自診斷》專題1例1,例4,《物理自診斷》專題2例4,例9,《物理自診斷》專題3例2,例8,例9;后面學到牛頓運動定律,這類題就更多了,現在好好學,打好基礎。

    學生3:像雨滴不斷落下的自由落體運動問題如何分析?

    王尚老師:您說的這類題,是高一物理的難點同時也是常考點。類似雨滴不斷滴落的問題,要好好審題,牢牢把握住題目中的已知條件,結合一直條件,靈活使用勻變速直線運動方程,還有就是打點計時器紙帶處理的公式(加速度公式和中點速度公式),我建議你做一下這兩道題,并好好看我的視頻解析:《物理自診斷》專題2例3,例10;

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    作者:王尚,齊思源,蘇陽,版權歸屬高中物理網(www.q6113.com)

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