高中物理教学论文运动学(直线运动)的主要规律.pdf
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1、用心爱心专心1 运动学重要概念和规律的归纳总结及提高 物理学中 ,研究物体运动规律的分支叫运动学,高一物理 (必修 )的第一章和第二章两章学 的就是运动学的知识.归纳起来 ,主要是以下的重要概念和规律. 一、 重要概念 : 概念位移 displacement 速度 vilocity 加速度 acceleration 物理意义表示物体 (质点 )的位 置的变化 表示物体运动的快 慢 表示物体运动速度 变化的快慢 定义从初位置到末位置 的有向线段 位移与发生这个位 移所用时间的比值 速度的变化量与发 生这一变化所用时 间的比值 公式 12 xxx t x v t v a 单位米(m) 米 /秒(m
2、/s) 米/秒 2(m/s2) 方向从初位置指向末位 置 物体运动的方向速度变化的方向 几何意义 v-t 图象的 ” 面积 ” s-t 图象的斜率 a-t 图象的 ” 面积 ” v-t 图象的斜率 二、匀变速直线运动的重要基本规律 运动匀变速直线运动自由落体运动 速度时间关系 atvv 0 gtv 位移时间关系 2 0 2 1 attvs 2 2 1 gth 速度位移关系 asvv2 2 0 2 ghv2 2 三、匀变速直线运动的导出规律 1.简化规律.初速度为零的匀加速运动,以vo=0 代入 ,上述3 式简化为: v=at, s= 2 1 at 2, v 2=2as 末速度为零的匀减速运动,
3、也可简化为以上3 式,只不过把a 不按负值代入而按正 值代入 .那是因为 :vt=vo+at, vt=0,应为 vo= -at,其中 a为负值 ,但为与上述公式统一为v=at, 所以 a取正值 .同理 :s=vot+ 2 1 at 2 中以v0=vt-at 代入得 :s=vtt- 2 1 at 2 , 当vt=0 时,s=- 2 1 at 2. 若 a 取正值 ,可写成 : s= 2 1 at 2.而在 vt 2 -v0 2 =2as 中若vt=0,则-v0 2=2as(a 为负值 ), 若 a 取正值 ,有: v0 2=2as. 例 1.矿井里的升降机从静止开始做匀加速直线运动,上升 3 s
4、速度达到 3 m/s,然后匀速上升6 s, 最后减速上升经2 s停下来 ,求升降机上升的高度,并画出升降机运动过程中的vt 图象 . 解法 1、图象法 :由图象 (见下图 )根据 ” 面积 ” 求位移 用心爱心专心2 s1= 2 1 v t1= 2 3 3m=4.5m s2=v1t2=3 6m=18m s3= 2 1 v t3= 2 3 2m=3m s=s1+s2+s3=25.5m v/ms -1 3 2 1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 解法 2.公式法、由vt=a1t1得 a1= 3 3 =1m/s 2 , s1= 2 1 a1t1 2= 2 1 1 3 2=4.5m
5、 s2=vt2=3 6m=18m. vt=v0+a2t3 a2= 2 30 =-1.5m/s 2 s3=v0t3+ 2 1 a2t3 2=3 2+ 2 1 (-1.5)2 2=3mm 或 s3= 2 1 a2t3 2= 2 1 1.5 2 2=3m. 可见 ,初速度为零或末速度为零的匀变速运动皆可用s3= 2 1 at 2 求 s. s=s1+s2+s3=25.5m 2.比值规律 : 初速度为零的匀加速直线运动有如下规律: 前 1s 内 , 2 s 内, 3 s 内的位移比为: s1: s2: s3:sn=1:4:9:n 2 第 1s, 第 2s ,第 3s 的位移比为 : sI: sII:
6、sIII: :sN=1:3:5: :(2N-1). sI sII sIII 0 1 2 3 s2 s3 t/s 用心爱心专心3 证明 : sI= s1= 2 1 a 1 2= 2 1 a sII=s2-s1= 2 1 a 2 2- 2 1 a= 2 1 a 3 sIII=s3-s2= 2 1 a 3 2- 2 1 a 2 2= 2 1 a 5. sN=sn-sn-1= 2 1 an 2 2 1 a(n-1) 2= 2 1 a(2n-1) sI: sII: sIII: :sN=1:3:5: :(2n-1) 不一定是1s,2s,3s,只要是连续相等的时间即可,即只要t2=2t1, t3=3t1,
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