勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移與
速度關(guān)系公式的圖像解析
魯 斌
(浙江省余姚中學(xué)浙江 余姚315400)
在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中,速度與時(shí)間關(guān)系公式為
v=v0+at
(1)
在v-t圖中,為一條截距為初速度、斜率為加速度的直線,如圖1所示.而圖線下所包圍的面積就是位移,從而得到勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移與時(shí)間的關(guān)系
(2)
圖1
而將式(1)、(2)中的時(shí)間t消去,得到另一個(gè)重要的推論公式
對(duì)于這個(gè)公式,無法直接從v-t圖中獲得直觀的體現(xiàn),學(xué)生對(duì)其的理解往往也不夠深入.本文就從此公式出發(fā),探討公式背后的物理意義.
圖2
圖3
2公式的一般意義
圖4
3換一個(gè)角度討論
圖5
(3)調(diào)整坐標(biāo),將v-v圖轉(zhuǎn)化成v-t圖,如圖6(a)所示.此圖像只要同樣變換縱坐標(biāo)的位置,即可得到一般的速度-時(shí)間圖像,如圖6(b)所示.
圖6
4結(jié)語
通過上述對(duì)于勻變速直線運(yùn)動(dòng)速度與位移公式的圖像解析,進(jìn)一步明確了其內(nèi)在的物理意義,對(duì)于學(xué)生充分理解勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律有較大的裨益.
收稿日期:(2015-04-15)