匀速直线运动

初中物理有符号速度恒定且无加速度的一维运动

拖动小车来改变其初始位置。按“播放”后,小车会沿尺子移动。

-120-90-60-3003060901206.0 m/s初始位置67.2048.62.530511.47.5-7.210位置 (m)时间(秒)
当前设置

关于此实验

位置-时间图呈直线,表明速度恒定。将小车向任一方向移动,改变其起始位置,并比较有符号位移与总路程。图表和刻度尺的单位都是米,因此,直线越陡表示速率越大,而不是动画播放得更快。

学习目标

  • 在控制其他变量的同时,探究时间如何影响位置。
  • 使用图表和数值读数来检验预测。
  • 说明物理假设,以及该模型不再适用的情况。

使用方法

  1. 1将速度设为 6 m/s,时间设为 4 s。检查位移是否为 24 m。
  2. 2保存一条用于比较的曲线,然后反转速度方向。说明斜率的变化。
  3. 3将速度设为零并改变初始位置。为什么直线是水平的?
  4. 4运行扫描,并比较刻度尺上相等的时间间隔。

模型

匀速运动的位置
路程为非负数

假设

  • 小车是直线轨道上的质点。速度由设定值给定并保持恒定。
  • 标尺使用从 -120 m 到 120 m 的固定刻度。负位置表示原点的另一侧。

在课堂上试试这个实验

  1. Q1以 -3 m/s 的速度运动 8 s,位移和路程分别是多少?
  2. Q2小车向右运动时,位置可以是负数吗?请解释。

常见问题

速度为负意味着正在减速吗?

不是。它表示沿负方向运动。这里的速率保持不变。

为什么改变原点会使整条直线移动?

初始位置会在每个时刻加上相同的偏移量。它不会改变斜率或位移。