Page 22 - 这样学高中物理更有益——力学部分

L
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在满足偏角<10°的条件下，平面单摆运动近似的周期公式：T 
π
，其中，L 指
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？
这样学高中物理更有益——力学部分
说明：
Learning High School Physics This Way is More Beneficial—Mechanics Section
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。
②秒的准确定义与现代科技发展密切相关。
1—5 加速度
1—4 运动快慢的描述—速度
L
科学探究与思考 2 π g ，其中，L 指
在满足偏角<10°的条件下，平面单摆运动近似的周期公式：T 
科学探究与思考
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
加速度与速度一样，是用比值定义法来定义
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
的，用单位时间速度变化量来表示速度变化快慢，
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
如评估汽车性能好坏的百公里加速时间。我们选
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。
择了单位速度所用的时间来表示汽车启动的快慢，
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
这样合理吗？
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
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
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
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”。
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
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
现代交通工具的百公里加速时间是指汽车速度从 0~100km/h 加速的时间，是汽车
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，
“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，
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。
动力好坏最直观的体现。一般 1.6L 紧凑型轿车百公里加速时间在 11~13s，2.0T 的中
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
型轿车百公里加速时间在 7~8s，而超级跑车的加速时间大都小于 3.8s。百公里加速时
3. 计时单位的演变过程与人类发展关系？
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
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，
间是用单位速度的变化量所用的时间来描述速度的变化快慢，所以时间越短，速度变
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说明：
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
化越快；时间越长，速度变化越慢。但百公里加速时间不是加速度。
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。
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
在物理学中通常采用“单位时间速度变化量”来表示速度变化量快慢，这是由于
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
②秒的准确定义与现代科技发展密切相关。
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
这样规定会给我们带来不少方便，即加速度越大物体速度变化越快，加速度越小物体
速度变化越慢，是我们思维中的固有观念统一，“大”对应“快”，“小”对应“慢”，
1—4
运动快慢的描述—速度
而且采用“单位时间的速度变化量”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，我们都是用单位时间的速度变化量来描述速度变化快慢。
科学探究与思考
将一篮球竖直向上抛出，篮球在空中
的运动过程中，速度、加速度与速度变化
量怎样？如何理解速度大小为零时的加速
度？全过程可看做一种运动形式吗？
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
若不计空气阻力，篮球在上升过程中做匀减速直线运动，速度一直在
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”。
减小，速度一般指瞬时速度。加速度大小不变，方向竖直向下，也是瞬时量。
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
而速度变化量是经过一段时间的过程量，当作用时间极端，就可以将速度变
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，
“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，
化量与时间的比值看做瞬时量即加速度。到达最高点时，速度为零，而加速
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
度不变，其原因速度变化量与时间的比并不是加速度的决定因素，加速度是
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
由所受外力与物体本身的质量决定的。下落过程中速度反向增加，加速度不
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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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
变，由此可见篮球上升与下落的全过程可看做匀减速直线运动。
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
·16· 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