第一課時 運動的描述
什麼是物理學?本質上來說,是人為搭建的,實際上是由極少數人搭建的,為了說清楚這個世界是什麼樣,為什麼是這樣,將來是什麼樣的理論大廈。對不同的人群,物理學有不同的意義,當然學物理的就兩類人:物理學家和學生。對物理學家來說,玩物理學純粹是為了滿足他們的野心,什麼野心呢?預測世界的野心,物理學家提出一個理論,通過這個理論可以理解本質相同,但外表不同的一大類問題,這實質上就是一種預測。對學生來說,首要目的是為了考試得高分(哈哈,這個比較實際一些)。無論是哪一類人,在學習物理時,都要有一個共同的出發點,那就是如何將一個物理問題說清楚。
高中生的世界觀、物質觀正在形成,必須要認識和了解物質世界,因此學習物理學是很有必要的,而高中階段的物理學是基礎物理,所謂基礎物理就是與我們生活息息相關的、能直觀感受到的、宏觀的物質世界。生活中最常見的物理現象就是運動,因此高中物理的開篇就是運動學,我們首先複習基礎動力學。
對於運動學,最根本的想法是:如何將一個物體運動描述清楚。仔細思考,要想把一個物體運動描述清楚,無非就是說清楚這個物體運動的多快多慢,速度變化的多快多慢,在一定時間內運動的多近多遠,將這些想要描述的方面轉化成物理符號,也就是定義一些物理量,它們是速度(用v表示)、時間(用t表示)、位移(用x表示)、加速度(用a表示),下面將一一闡述這幾個物理量的物理意義。
【速度】是矢量,有大小,有方向。表示物體運動的快慢,即位移變化的快慢。由於研究問題的側重點不同,因此有很多種速度。
平均速度:一段時間內通過一段位移的快慢,v=x/Δt。
瞬時速度:物體在某一時刻運動的快慢。特別說明:任何測量儀器都無法直接測出瞬時速度,那如何知道某一瞬間的速度大小呢?在實際操作中,應用極限思想,讓位移無限小,進而用平均速度近似代替某一時刻的瞬時速度。
平均速率:平均速度的大小。
瞬時速率:瞬時速度的大小。
【加速度】是矢量,有大小,有方向。表示物體速度變化的快慢,a=x/Δt。
【位移】是矢量,有大小,有方向。表示運動了多遠,是初位置指向末位置的一條有向線段。
它與初中學的路程有何區別呢?
【路程】是標量,只有大小。表示物體實際走了多遠。
【時間】是標量,只有大小。表示一段時間。
除了關注一段時間外,還要關注某個時間點的情況。
【時刻】是標量,只有大小。表示某一瞬間。
那麼,對於一個運動,只要搞清楚了它的速度、加速度、位移、時間,就可以將這個物體的運動描述清楚,我們就可以對這個物體將來的運動情況進行預測。
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