高中一年级物理必学一《匀变速直线运动》教材
理解领悟
本节课从上节探究小车运动速度随时间变化得到的速度图象入手,剖析图象是直线的意义表明加速度不变,由此概念了匀变速直线运动,进而导出了匀变速直线运动的速度公式。要会应用速度公式剖析和计算,探究用数学方法描述物理问题的办法,体验数学在研究物理问题中的重要程度。
基础级
1. 小球速度图象的进一步探究
在上节课“探究小行车速度度随时间变化的规律”这一实验中,大家画出了小车运动的速度图象,该图象是一条倾斜的直线。请继续考虑下列问题:
速度图象中的一点表示什么含义?
小车的速度图象是一条倾斜的直线,表明小车的速度随时间是如何变化的?
小车做的是什么性质的运动?
不难看出,速度图象中的一点表示某一时刻的速度;小车的速度图象是一条倾斜的直线,表明小车的速度不断增大,而且速度变化是均匀的;小车做的是加速度不变的直线运动。
2. 对匀变速直线运动的理解
大家把沿着一条直线,且加速度不变的运动,叫做匀变速直线运动。对此,应该注意以下几个方面:
加速度是矢量,既有大小又有方向。加速度不变,指的是加速度的大小和方向都不变。若物体虽然沿直线运动,且加速度的大小不变,但加速度的方向发生了变化,从大体上讲,物体做的并非匀变速直线运动。
沿一条直线运动这一条件不可少,由于物体尽管加速度不变,但还可能沿曲线运动。比如大家在模块“物理2”中将要讨论的平抛运动,就是一种匀变速曲线运动。
加速度不变,即速度是均匀变化的,运动物体在任意相等的时间内速度的变化都相等。因此,匀变速直线运动的概念还可以表述为:物体在一条直线上运动,假如在任意相等的时间内速度的变化都相等,这种运动就叫做匀变速直线运动。
匀变速直线运动可分为匀加速直线运动和匀减速直线运动两类:速度伴随时间均匀增加的直线运动,叫做匀加速直线运动;速度伴随时间均匀减小的直线运动,叫做匀减速直线运动。
3. 用公式表达匀变速直线运动速度与时间的关系
物理量之间的函数关系可以用图象表示,也可以用公式表示。用公式表示物理量之间的函数关系,总是看上去愈加简洁和精准。那样,小车的速度图象——这条倾斜直线所表示的速度随时间变化的关系,如何用公式来描述呢?