老师
同学们大家好,从本节课开始,我们将一起打开物理的拓展性课程教材,探寻更多关于物理世界的秘密。和基础型教材一样,我们拓展型教材课程的学习也是从最容易观察的运动开始。大千世界,物体运动纷繁复杂,那么我们通常是怎样对物体的运动进行归类的?
学生
按照运动轨迹的不同,我们把运动分为直线运动和曲线运动。对于较为简单的直线运动,我们又按照运动快慢的变化情况分为匀速直线运动和变速直线运动。变速直线运动中按照速度变化情况又分为匀变速直线运动和变加速直线运动。基础型课程中,我们主要研究的是以自由落体运动为代表的初速度为零的匀加速直线运动。
学生
现在请大家回忆一下,描述初速度为 0 的匀加速直线运动的三个公式分别是什么呢?它们是锂等于 ATS 等于 1/ 2 a t,平方和黎方等于 2 a S。然而真实的情景是由各种复杂的要素构成的。生活中的运动也可能不会都等待我们准备好再从静止开始。比如在下一段视频当中,视频中三部警车都是在巡逻的过程中接到附近发生交通事故的通知,然后马上加速前往。怎样预估警车的到达时间?到达事故地点前,警车还需要经历一段减速运动。为了描述这样的运动,我们需要把它们看成初速度不为零的匀变速直线运动进行考察。
老师
包含了初速度不为零情况的匀变速直线运动符合怎样的规律。这节课我们将从文字叙述、函数图像和数学公式三个方面进行探索。
学生
0 变速运动与变加速运动的区别在于速度变化情况。基础型课程中我们知道云变速指的是相等时间内速度的变化相同,即速度随时间均匀变化。所以匀变速直线运动就是速度随时间均匀变化的直线运动。既然相等时间内速度的变化相同,那就意味着物体在做匀变速直线运动时,加速度是一个衡量。所以物体做匀变速直线运动的特点就是加速度大小和方向均不随时间变化。我们定义了匀变速直线运动,现在请同学们思考一下,你还能举出生活中哪些物体的运动可以看成是匀变速直线运动进行考察呢?
学生
比如观光电梯的加速和减速阶段,飞机着陆以后的滑行减速阶段,长跑运动员最后的冲刺阶段等等,都可以近似看成匀变速直线运动进行考察。对于初速度不为 0 的匀变速直线运动,怎样能够更直观的描绘它的速度随时间的均匀变化情况,这时我们可以借助于函数图像,初速度为 0 的匀加速直线运动的速度。时间图像是一条过远点的直线,并且我们知道直线的斜率表示物体的加速度,这样就可以判断出图线一描绘的匀查看隐藏内容