Page 18 - 这样学高中物理更有益——力学部分

在满足偏角<10°的条件下，平面单摆运动近似的周期公式：T 
g
摆长，g 是当地重力加速度。单摆做简谐运动的周期跟摆长的平方根成正比，跟重力加速度
的平方根成反比，跟振幅、摆球的质量无关。单摆是一种理想的物理模型，它由理想化的摆
球和摆线组成。摆线由质量不计、不可伸缩的细线提供；摆球密度较大，而且球的半径比摆
线的长度小得多，这样才可以将摆球看作质点，由摆线和摆球构成单摆。
伽利略第一个发现摆的振动的等时性，并用实验求得单摆的周期随长度的二次方根而变
动。惠更斯制成了第一个摆钟。单摆不仅是准确测定时间的仪器，也可用来测量重力加速度
的变化。惠更斯的同时代人，天文学家 J.里希尔曾将摆钟从巴黎带到南美洲法属圭亚那，发
现每天慢 2.5 分钟，经过校准，回巴黎时又快 2.5 分钟。惠更斯就断定这是由于地球自转引
起的重力减弱。牛顿还用单摆证明物体的重量和质量是成正比的。
3. 计时单位的演变过程与人类发展关系？ 2 π L ，其中，L 指
说明：
①单位制统一到国际单位制标志着人类社会发展到了新的阶段。
这样学高中物理更有益——力学部分
Learning High School Physics This Way is More Beneficial—Mechanics Section
②秒的准确定义与现代科技发展密切相关。
1—4 运动快慢的描述—速度
1—4 运动快慢的描述—速度
科学探究与思考
科学探究与思考
速度是用比值定义法来定义的，比如 10m/s 是用位
移与时间的比来表示。而在运动会 100m 比赛时，用
成绩为 10s 表示运动员比赛的快慢程度，则比赛中用
单位距离所用的时间来表示了运动员运动快慢，这样
可以吗？我们为什么选择了单位时间的位移来表物体
运动的快慢？

物体在任何时刻都是存在于空间中，物体在空间中任意一点都有一定的时间。则公式可
物体在任何时刻都是存在于空间中，物体在空间中任意一点都对应一定的
写成 Z=t/x， Z 为我们新引入物理概念，由于 Z 等于速度的倒数，我们暂定义它为“度速”。
时间。则公式可写成 Z=t/x，Z 为我们新引入物理概念，由于 Z 等于速度的倒数，
那么“度速”的单位就是“秒每米”，符号是 s/m。观察发现：“度速”跟速度一样，不
我们暂定义它为“度速”。那么“度速”的单位就是“秒每米”，符号是 s/m。
但有大小，而且有方向，是矢量。“度速”的大小在数值上等于单位空间内时间的长短，
观察发现：“度速”跟速度一样，不但有大小，而且有方向，是矢量。“度速”
“度速”的方向跟运动的方向相同。物体运动快慢的概念由两个因素决定：一个是时间，
的大小在数值上等于单位空间内时间的长短，“度速”的方向跟运动的方向
一个是与时间对应的位移，二者缺一不可。判断物体运动的快慢程度，应兼看这两个因
相同。物体运动快慢的概念由两个因素决定：一个是时间，一个是与时间对
素，否则就会片面。至于物体运动快慢的表示方法，从原则上讲，不论用单位时间里通
应的位移，二者缺一不可。判断物体运动的快慢程度，应兼看这两个因素，
过的位移，还是用通过单位位移所用的时间，都能够反映出物体运动的快慢程度，但是，
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否则就会片面。至于物体运动快慢的表示方法，从原则上讲，不论用单位时
在物理学中通常采用“单位时间通过的位移”来表示物体运动的快慢程度，这是由于这
间里通过的位移，还是用通过单位位移所用的时间，都能够反映出物体运动
样规定会给我们带来不少方便，即速度越大物体运动越快，速度越小物体运动越慢，是
的快慢程度，但是，在物理学中通常采用“单位时间通过的位移”来表示物
我们思维中的固有观念统一，“大”对应“快”，“小”对应“慢”，而且采用“单位时间
体运动的快慢程度，这是由于这样规定会给我们带来不少方便，即速度越大
通过的位移”来表示物体运动的快慢程度已为世人所公认。因此，在一般情况下，我们
物体运动越快，速度越小物体运动越慢，是我们思维中的固有观念统一，“大”
对应“快”，“小”对应“慢”，而且采用“单位时间通过的位移”来表示
物体运动的快慢程度已为世人所公认。因此，在一般情况下，我们都是用速
度来描述物体运动快慢的。

知识窗

速度是描述物体运动快慢和运动方向的物理量，定义为位移与发生这个

位移所用的时间之比。速度分为平均速度和瞬时速度。瞬时速度是运动的物

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