速率及速度的关系
第4課 距離、位移、速率及速度的關係
基本定義:
1)標量是一個只有數值的物理量。
2)向量是一個既有數值亦有方向的物理量。
3)時間t (s) 是泛指時刻的長短。
4)距離 d (m) 是物件移動的總長度,它是一個標量。
5)位移 s (m) 是物件在移動中終點與起點的距離,它是一個向量。
-1 6)速率 ( m s ) = 距離 , 時間,它是一個標量。
-1 7)速度 ( m s ) = 位移 , 時間,它是一個向量。
8)初速度 = u,末速度 = v。
-2 9)加速度 a ( m s ) = 速度改變 , 時間,它是一個向量。A. 距離、位移、速率及速度的關係
1. 2.
某人用了30 s沿一條直路從點 A 一學生沿曲線 ABC 步行。該曲線
步行至點 C,其中 AC = 100 m。由兩個半圓部分 AB 和 BC 組
他接著從原路跑回去,並在20 s成,其半徑分別為5 m和7 m。這
後到達點 B,其中 BC = 60 m。學生從 A 行至 B 需時6 s,再從
求他在整個過程中的平均速率。 B 行至 C 則需時9 s。求該學生
-1從 A 至 C 的平均速度的量。 A. 3.2 m s
-1-1B. 3.1 m s A. 2.3 m s
-1-1C. 1.6 m s B. 2.1 m s
-1-1D. 0.8 m s C. 1.9 m s
-1 D. 1.6 m s
第5課勻加速運動公式
A. 勻加速運動公式:物體以初速 u ,勻加速度 a 移動,經過時間 t 後,所得
的末速 v 及位移 s 分別是 ( 變數有五個: s,u,v,a和 t ):
(1) , 沒有變數位移 s 時使用; v,u,at
12s,ut,at(2) , 沒有變數末速 v 時使用; 2
22(3) v,u,2as, 沒有變數時間 t 時使用。
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線圖
I) 勻速運動 a = 0,三條公式變成:
(1) v = u (2) s = ut (3) v = u,即
(1) v 不變 (2) s 正比於 t (3) 同 (1)
vs
tt
(斜率 = u)
II) 勻加速運動 a = 常數,若初速 u ?0,三條公式不變:
1222 (1) (2) (3) s,ut,atv,u,2asv,u,at2
vv
ts
(斜率 = a) (沒有特別線圖) (斜率 = 2a)
2 (y-軸截距 = u) (y-軸截距 = v)
III) 勻加速運動 a = 常數,若初速 u = 0,三條公式變成:
122 (1) (2) s,at (3) ,即 v,2asv,at2
22 (1) v 正比於 t (2) s 正比於 t (3) v 正比於 s
vsv
tts
1 (斜率 = a) (斜率 =a) (斜率 = 2a) 2
D. 勻加速運動的關係線圖??斜率及線下面積
註:在時間軸以下的線下面積是負數。
線圖名稱 斜率代表的物理量 線下面積代表的物理量
s – t 圖 速度 沒有
v – t 圖 加速度 位移
a – t 圖 沒有 速度改變
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加熱和做功都是將能量從一物體傳到另體的過程
能量E功率,或P, 時間t
例題一
一個900瓦的焗爐每小時釋放多少能量,
熱容量(heat capacity)
00-1 熱容量是物質每上升1C所需要的熱量,單位是J C
EC, ,T
C = 熱容量、E = 能量、ΔT = 温度的變化
比熱容量(specific heat capacity)
0-10-1 比熱容量是1kg物質每上升1C所需要的熱量,單位是J kg C
Ec, m,T
c = 比熱容量、E = 能量、m = 質量、ΔT = 温度的變化
例題二
用電水壺把一杯3kg水加熱,加熱前焦耳計的讀數為356810J,而加熱後的讀數
0為482810J。其間水温上升10C,
(a) 一杯水的熱容量是多少,
(b) 水的比熱容量是多少,
(c) 説出計算中的一項假設。
混合物
當兩個温度不同的物體接觸時,熱從高温的物體傳到低温的物體,直至兩件物體
達到相同的最終温度。
求最終温度(T)的方法 f
?能量守恆
?高温物體損失的能量 = 低温物體獲得的能量
mc(T– T) = mc(T - T) 1 1 1 f2 2 f2
(T– T) = 物體1下降的温度 1 f
(T - T) = 物體2上升的温度 f2
例題三
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00學生甲把質量為0.5kg、温度為90C的鋁塊,放入一杯質量為1.2kg、温度為20C的水中,以觀察混合過程中能量轉移。
-1 0-1-1 0-1(鋁和水的比熱容量分別為900 J KgC和4200 J KgC) (a) 求混合後的最終温度。
(b) 實際的最終温度比計算出來的大還是小,試加以解釋。
(C) 水的比熱容量很高,試舉出高比熱容量的應用和意義。 水的高比熱容量的效應
廣泛作冷卻劑 - 汽車引擎冷卻劑
氣候調節效果 – 對氣候變化具有延緩的效果
體温調節效果 – 有效地保持體温不變
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