1、編寫者嚴文宏老師第一章力與運動,速度與速率等速度運動,速度與速率,位置 位移、距離、路徑 速度 速率 時間的意義 純量與向量,位置,位置:物體與另一物體間,空間的相對關係舉例說明:. 習慣上以右方為( 正 ),左方為( 負 )。. 圖中O為參考點,A位於原點右邊2cm,座標為(+2 ) B位於原點右邊3cm,座標為( +3 ); C位於原點左邊2cm,座標為( -2 )。 . 物體位置座標會隨參考點不同而變。,位移與路徑不同,位移:當物體位置改變,稱該物有了位移。a. 位移的大小:起點到終點的(向量 )長度。b. 位移的方向:起點指向終點的( 方向 ) 描述物體位置變化的物理量。包含物體運動的
2、起點位置指向終點位置的直線長度及方向。路徑: :只有大小,無方向性。路程:從起點到終點的每一路線總長度 物體運動所經過各點連接而成的軌跡。,圖示:位移與路徑,路徑的大小會 大於或等於 位移的大小,速度,速度:物體在單位時間內的位移。速度是向量。,速率,速率:物體在單位時間內的路徑。速率是純量。,時間的意義,時刻:某事件發生的時候時距:經歷的長久 或 短暫。,純量與向量,純量:僅有大小而無方向的量; 如體積、密度、質量、和時間等。向量:具有大小和方向的物理量;如 位移、速度、加速度、力等。,平均速度 和 瞬時速度,(1) 車子儀表板時速錶,指針所指數值就是(瞬時)速度的大小,而車子前進的方向就是
3、瞬時速度的方向。 (2) 平均速度和瞬時速度其意義( 不太 )相同。,等速度運動,等速直線運動:速度大小、運動方向均不變。物體做等速度運動,任何時刻的瞬時速度恆等於任 一段時間之平均速度,其位移 大小為S V T,等速度運動之距離時間圖,等速度運動VT圖,非等速度直線運動,非等速度直線運動: 速度對時間而言並非固定。,等加速度運動,單位時間內的速度改變量稱為加速度,加速度為向量 平均加速度:單位時間內的速度變化量。 瞬時加速度:在很短時間內的平均加速度, 稱為瞬時加速度。等加速度運動:物體運動中加速度恆一定,等加速度直線運動,加速度也是具有大小和方向的物理量,其方向與速度變化量的方向( 相 同
4、 ),例題,一物體作等加速度直線運動,其初速度為15公尺/秒,經5秒後,速度變為55公尺/秒,求:(1)加速度 (2)再過幾秒後,速度變為87公尺/秒?(3)最初5秒內共行多少距離?解:(1)由=0 +at 55 = 15 + a 5 得a =8(公尺/秒2) (2)87 =15 +5t 得 t = 9(秒) (3)由s = 0t + 1/2at2 s = 175(公尺),等加速度運動st圖,等加速度運動t圖,加速度為零?,曉明搭電梯由1樓到15樓,自他進入到離開,其速度對時間之關係如圖所示;在哪一段過程中,曉明之加速度為零? (A)AB段 (B)BC段 (C)CD段 (D)DE段 (E)EF
5、段Ans:(C),等加速度運動at圖,自由落體運動,自由落體運動的定義與公式比薩斜塔與伽立略,比薩斜塔與伽立略,伽立略(Galileo Galilei 15641642),速 度,加速度,變速直線運動,變速直線運動:方向不變,速率改變,斜向拋體運動圖,斜拋圖,變速曲線運動,變速曲線運動:方向與速率都改變,等速率圓周運動,等速率圓周運動:速度大小不變,方向隨時在改變等速率圓周運動公式等速率圓周運動圖,向心力,用繩縛一石子,手執另一端旋轉此時手上一定感覺到石子有拉手向外之力。同時手必得給予石子一向內之力。此石子所作的運動,稱為圓周運動。若旋轉時,繩突然斷裂,此石子必沿切線運動。,圖示(徒勞無功),
6、沒作功,在水平路上提一行李箱等公車 ,所作功為零(因為位移為零),重力位能,重力位能:以地面為起算點,設物體之質量為m,距地面高度為h,則重力位能 Epmgh(位能係因物體在重力場中的位置改變而來),彈力位能,其他能量,太陽能風能,其他能量,其他能量,燃煤的使用:汙染高。 石油的使用:現代所有工業的基礎,但汙染依舊高。 核能:核廢料 不易處理,成本略低生質能、太陽能的使用:解決汙染問題,但成本高,質點的碰撞,非彈性碰撞與完全彈性碰撞的定義 完全彈性碰撞說明,碰撞實例,摩擦力,摩擦力產生原因靜摩擦力與動摩擦力水平拉力與摩擦力最大靜摩擦力 動摩擦力,靜摩擦力,想一想:為何拔河比賽要換邊才公平,摩擦
7、力的有無,推桌子,桌子靜止,由兩力平衡,有摩擦力滾動球,會停,有摩擦力摩擦力方向與物體運動的方向相反.兩物相接觸而且有相對運動,有摩擦力,摩擦力產生原因,摩擦力的產生由於互相接觸表面凹凸不平,阻礙雙方相互運動。,摩擦力產生,降落傘的空氣阻力也是一種摩擦力,如何減少摩擦力,1)使接觸面光滑2)以滾動來代替滑動3)流線型的設計,靜摩擦力與動摩擦力,當拉力較小時,木塊仍靜止不動,此時之摩擦力稱為靜摩擦力 靜摩擦力的大小是隨著拉力的增大而增大,拉力逐漸增加到某一個限度,物體才會開始運動,此時接觸面之摩擦力稱為最大靜摩擦力摩擦力大小與接觸之面積無關滑動摩擦遠較滾動摩擦為大,(圖)水平拉力與摩擦力,最大靜摩擦力,動摩擦力小於最大靜摩擦力與垂直於接觸面之正向力N成正比,動摩擦力,動摩擦力小於最大靜摩擦力,參考資料來源,王尊信老師相關網頁翰林基礎高中物理吳永和著龍騰基礎高中物理褚德三著龍騰物理褚德三著台科大工職物理李芳芳著龍騰工職物理柯士山著台科大高職教科書教學投影片龍騰高職教科書教學投影片翰林高中教科書教學投影片涂維聖老師相關網站王建忍老師相關網站光復多媒體科學大百科,