高中新必修1物理第一章——运动的描述（③~④）

高中必修一第一章运动的描述笔记，本思维导图涵盖所有知识点、解题方法，适用于考前复习，也可以综合其他资料使用。

运动的描述（③~④）

• ③位置变化快慢的描述——速度
  • 速度
    • 定义：物理学中用位移与发生这段位移所用时间之比表示物体运动的快慢，这就是速度 （速度是矢量，它既有大小，又有方向）
    • 公式：v=△x/△t（速度v的方向与时间△t内的位移△x的方向相同）
    • 单位：在国际单位制中，速度单位为米每秒（m/s或m*s-¹），常用单位还有千米每时，厘米每时等（1m/s=3.6km/h）
  • 平均速度和瞬时速度
    • 导出：在某一段时间内，运动的快慢通常是变化的
    • 平均速度
      • 定义：描述物体在时间△t内运动的平均快慢程度及方向
      • 公式：v=△x/△t（v与△t一一对应）
      • 注：v与△x方向一致
    • 平均速率：路程/时间（S/t）
    • 瞬时速度
      • 定义：描述物体在对应时刻、位置、某一瞬间的速度（矢量）
      • 公式：v=△x/△t（△t极小时）（极短时间内的平均速度）
      • 注
        • 生活中的速度：一般是瞬时速度（如汽车速度计）
        • 物理题中的速度：一般是瞬时速度
        • 瞬时速度方向是轨迹的切线方向
        • 物体的瞬时速度始终不变的运动一定是匀速直线运动 （在匀速直线运动中，平均速度与瞬时速度相等）
        • 一段时间内，物体的位置不变化，则这段时间内物体速度为零
        • 若物体在某段时间内任意时刻的瞬时速度都等于0 则它在这段时间内的平均速度一定等于0
    • 速率
      • 瞬时速度的大小
  • 平均速度和瞬时速度的测量
    • 平均速度：按照公式v=△x/△t计算即可
  • 速度——时间图像（v-t图像）
    • 时间t为横轴，速度v为纵轴
    • 意义：非常直观地反映了速度随时间变化的情况，但它不是物体运动的轨迹
    • 描点方式：一条平滑的曲线
    • 瞬时速度：把要求的某一时刻的瞬时速度包含在两个时刻之间，两个时刻差距越小，求出的瞬时速度越准确
• 速度变化快慢的描述——加速度
  • 加速度
    • 意义：为了表示速度变化快慢
    • 定义：a（加速度=速度变化率）=△v（速度变化量）/△t
      • 注：a与v、t、△v、△t之间无必然关系
      • a大速度变化的快 a小速度变化的慢
    • 单位：m/s/s=m/s²——米每二次方秒
    • 矢量/标量：加速度为矢量，有大小，也有方向
      • 方向：加速度方向与速度变化量△v的方向相同
      • 直线运动中，加速运动时，加速度的方向与速度的方向相同 减速运动时，加速度的方向与速度的方向相反
  • △v
    • △v=v末-v初 v₁（大）+△v（反）=v₂（小）
      • 直线：以初速度的方向为正方向，用末速度减去初速度
      • 曲线：矢量运算
    • v变化：大小变、方向变、大小方向一起变
  • v-t图像
    • 图像斜率代表加速度
      • 在同一v-t图像中可用倾角正切值比较加速度的大小，不同的v-t图像则不行
    • 如何画v-t图像
      • 1.尽可能多的点在线上
      • 2.使他们大致均匀分布在曲线两侧
      • 3.远离这条线的点直接舍掉
    • 识图
      • 1.纵-速度v，横-时间t
      • 2.直线运动（正向/负向）
      • 3.识图
        • ①（t，v）
        • ②t轴上方代表v正向 t轴下方代表v负向
        • ③t增加v怎么变（如图）
          • 1：起初静止，从0时间开始向正方向做加速运动 2：起初速度为3m/s，从0时间开始向正方向做加速运动 3：起初静止，从1s末开始向正方向做加速运动 4：起初速度为8m/s，从0时间开始向正方向做减速运动直至速度为0后，向反方向做加速运动 5：起初速度为-1m/s，从0时间开始向负方向做加速运动
        • ④v-t图像中无法显示所在位置
        • ⑤0~1s内，△v₁=3m/s，△v₂=5m/s
        • ⑥当在v-t图像中为直线，表示匀速直线运动
      • 4.线下面积表位移（匀速直线运动）
        • 图像与横轴所夹面积表示位移（v=△x/△t——△x=v*△t）
        • 横轴上方面积代表正向位移 横轴下方面积代表负向位移
  • 关于加速度理解的重点
    • 1.加速度的方向与速度变化量的方向相同，但由物体所受合力方向决定
    • 2.可能存在物体运动加速度为0，而速度却不等于0（匀速直线运动）
    • 3.速度很大的物体，其加速度可能为0（匀速直线运动）
    • 4.可能存在物体的速度变化量（△v）比较大，而加速度却比较小 （由加速运动逐渐变为匀速直线运动）
    • 5.可能存在物体加速度增大，速度越来越小（减速运动）
    • 6.速度变化越快，加速度一定越大
    • 7.单位时间内速度变化越大，加速度一定越大
    • 8.做曲线运动的物体加速度不可能为0，因为改变了方向，速度一定改变
    • 9.物体加速度不等于0时，速度一定变化
    • 10.某时刻物体速度为0，其加速度不一定为0（火箭升空）
    • 11.a与v、t、△v、△t之间无必然关系
    • 12.加速度是描述物体速度变化快慢的物理量