老师:如果物体从静止开始做匀加速直线运动,也就是初速度v₀=0,会有一组非常好用的比例关系。
老师:第一个,连续相等时间末的速度之比:v₁:v₂:v₃:…:vₙ = 1:2:3:…:n。
老师:第二个,连续相等时间内的位移之比:x₁:x₂:x₃:…:xₙ = 1:3:5:…:(2n-1)。
老师:第三个,通过连续相等位移所用时间之比:t₁:t₂:t₃:…:tₙ = 1:(√2-1):(√3-√2):…:(√n-√(n-1))。
同学A:这些比例做题特别快。
老师:对,选择题、填空题直接用,能省很多计算时间。
1.3.1 自由落体运动
老师:接下来我们学习一种最特殊、最常见的匀变速直线运动——自由落体运动。
老师:物体只在重力作用下,从静止开始下落的运动,叫做自由落体运动。
同学A:所以它的条件是初速度为零,只受重力?
老师:完全正确。因为加速度恒定,所以它是初速度为0的匀加速直线运动。
老师:它的加速度叫重力加速度,用g表示,通常取g=9.8m/s²,近似计算可以取10m/s²。
1.3.2 自由落体运动公式
老师:因为自由落体是初速度为0、加速度为g的匀加速直线运动,我们直接把前面的公式改一改。
老师:速度公式:v = gt。
老师:位移公式:h = ½gt²。
老师:速度位移公式:v² = 2gh。
老师:这三个公式是解决落体问题最常用的,所有自由落体题目都离不开这三个。
同学B:竖直上抛是不是也能用类似思路?
老师:非常聪明,下一节我们就讲竖直上抛。
1.3.3 竖直上抛运动
老师:将物体以一定初速度竖直向上抛出,只在重力作用下的运动,就是竖直上抛运动。
老师:它的整个过程加速度都是g,方向竖直向下,所以全程可以看作匀变速直线运动。
老师:上升过程是匀减速,下落过程是自由落体,具有对称性。
老师:上升到最高点的时间:t = v₀/g。
老师:最大高度:H = v₀²/(2g)。
同学A:下落回到抛出点的速度大小等于抛出速度?
老师:对,这就是对称性,大小相等、方向相反,做题非常好用。
1.4 运动学图像(v-t 图像与 x-t 图像)
老师:运动学除了公式,还有图像题,重点是v-t图像和x-t图像。
老师:v-t图像:
1. 斜率表示加速度。
2. 图像与时间轴围成的面积表示位移。
3. 匀速直线运动是一条水平线,匀变速是一条倾斜直线。
老师:x-t图像:
4. 斜率表示速度。
5. 倾斜直线表示匀速直线运动,曲线表示变速。
老师:图像题一定要看清是v-t还是x-t,千万别搞混。
第一章 运动的描述 全章总结
老师:到这里,我们高一物理第一章「运动的描述」就全部学完了。
老师:我们回顾一下核心内容:
1. 基本概念:质点、参考系、坐标系、时刻、时间、位移、路程。
2. 速度:平均速度、瞬时速度、速率。
3. 加速度:描述速度变化快慢。
4. 匀变速直线运动三大公式:速度公式、位移公式、速度位移公式。
5. 重要推论:平均速度、Δx=aT²、比例法。
6. 特殊运动:自由落体、竖直上抛。
7. v-t、x-t图像的理解。
老师:这一章是整个高中物理的基础,一定要打牢,后面力学、电学都要用到。