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GCSE物理中力与速度原理分析

来源:      浏览:      发布日期:2019-01-14 11:29

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物理学习中,一个经典模块就是力、速度的学习,力是改变物体运动状态的原因,也就是产生加速度的原因,那么大家对速度是否了解呢?

平均时速是距离除以时间。

速度是有方向的。

加速度是速度除以时间的变化。

运动可以用距离 - 时间图和速度 - 时间图表示。

【平均速度Average speed】

当物体在一条直线上以稳定的速度移动时,已知距离和时间可以求出平均速度。

GCSE物理平均速度

平均速度:米/秒——m/s

距离:米——m

时间:秒——s

Q:如果一辆车20秒行了300米,那它的平均速度是?

A:300÷20=15m/s

【距离—时间图Distance-time graphs】

距离 - 时间图表示的是物体在一定时间内行的距离。

竖轴表示的是距离。

横轴表示的是时间。

当对象是静止的,图上的线是水平的。

当对象以稳定的速度在一条直线上运动,在图上的线是直的,也是倾斜的。

如图所示:

GCSE物理距离

注意:线越陡说明对象的速度越快。图中紫色的线比绿色的线更陡,说明紫线代表的那个对象更快。

【加速度Acceleration】

加速度(Acceleration)是速度变化量与发生这一变化所用时间的比值Δv/Δt,是描述物体速度变化快慢的物理量,通常用a表示,单位是m/s2。加速度是矢量,它的方向是物体速度变化(量)的方向,与合外力的方向相同。

当物体在一条直线上以恒定的加速度的移动时,可以通过其速度变化量和变化所需时间来计算其加速度。

GCSE物理加速度

a=(v-u)/t

a:表示加速度。单位可用m/s/s或者m/

V:表示最终速度 单位是m/s

u: 表示初始速度 单位是m/s

t:表示时间 单位是t

举个例子:一辆车在5s内速度由25m/s变化到35m/s。

计算:速度的变化量是35-25 =10/s

所以加速度是:10÷5=2m/

【减速Deceleration】

减速,也可以称负加速度。它的单为与加速度的单位是相同的,但数量是带负号的。

举个例子:一辆车在5s内速度由35m/s变化到25m/s。

计算:速度的变化量是25-35 = -10/s

所以加速度是:-10÷5= -2m/

【速度 - 时间图】

一个物体的速度是其在特定方向上的速度。两辆车以相同的速度但以相反方向传播的具有不同的速度。

速度 - 时间曲线图示出一个对象行进在一个特定的时间期间的速度和方向。速度 - 时间曲线图也被称为速度时间图。  

速度 - 时间曲线图的纵轴是物体的速度。横轴表示是从一开始的时间。

当一个对象以恒定速度移动时,在图上的线是水平的。

当水平线处于零速度,对象是静止的。

当对象正经历恒定的加速度,图上的线是直的,并且也是倾斜的。

速度 - 时间图表曲线也显示速度的变化,但不具有恒定的加速或减速。下图显示了一个速度时间图的一些典型线路。

GCSE物理典型线路

线越陡,所述物体的加速度越大。紫线比绿线陡峭说明紫色代表的对象的加速度比绿线的加速度大。

注意:一条线向下倾斜 - 有一个负梯度 - 代表以恒定减速的对象(它在减速)

GCSE物理速度

紫线的加速度计算:

速度的变化量÷时间的变化量

=10÷2

=5 m/

绿线的加速度计算:

段:速度的变化量÷时间的变化量

=8÷4

=2 m/

第二段:加速度为0

第三段:同理得 -2 m/

下面我们来看另外一种类型的速度 - 时间图

GCSE物理时间图

该速度 - 时间曲线图线的面积代表了行驶距离。为了找到在上面的图中走过的距离,你需要找到的淡蓝色三角形和深蓝色的长方形的面积。

浅蓝色区域

该三角形的宽是4m,高是8m/s

三角形面积公式:1/2 ×底×高

所以该三角形区域是:1/2 ×4×8=16m

深蓝色区域

该长方形的宽是6m,高是8m/s

所以该三角形区域是:6×8=48m

浅蓝色加深蓝色区域

16+48=64m

这是距离 - 时间图下的总面积。此区域是覆盖的表示总距离

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