物理学习是由表象到本质,由概念到定理公式,由结果到寻找背后的原因过程。
仍然按照我们的习惯 ,只注重逻辑的构造,不过度纠结于具体细节。
本次我们着重构建“运动中的概念是如何被创造出来”的逻辑。
物理研究的一个最基本的内容就是运动。
散步、跑步、跨栏、汽车、火车、飞机等等运动在我们周围随处可见。
那么你怎么来描述这种运动?
它们又有什么规律吗?
在物理的学科范畴内描述“运动”,就必须创造出本学科的基本概念,必须运用本学科的这些概念才能去说明规律。
我们追寻着教材编写者的思路
第一节 质点、参考系和坐标系
比如“质点”,如果没有“质点”概念让你研究火车从宁波到南京的时间,你还在纠结——是到南京站还是到南京南?是火车头到南京进站口算截止时间,还是火车尾到进站口算截止时间?
这样就太复杂了!
对于实际问题而言,这都是次要矛盾,可以忽略——我们只需把火车看成“有质量的、没有形状和大小的一个点”——即“质点”
因此有了“质点”,研究运动就方便很多。
但是,运动却又是相对的,坐在火车上的人,相对于车外面的树是运动,但相对坐着的这列火车却又是静止的,于是我们必须要有
“参考系”才能说清楚这种现象,才能说明这个人到底是运动还是静止。有了“参考系”后还不够,我们还要解决一个问题——我们如何去量化呢?
比如我在你东面,但具体是多远呢?
只有量化才有用。
这时“坐标系”的出现完美的解决了这个问题!
第二节 时间和位移
某小学八点上课,上了四十五分钟,这里的八点和四十五分钟又分别代表什么呢?又有什么区别呢?
于是有了时刻和时间间隔的概念。
从南京到北京有很多种路线,这里的不同路线就是以前初中科学学习过的“路程”。
但到了高中我们希望找到一个共性的概念,以方便我们的应用,于是“位移”出现了。
第三节 运动快慢的描述——速度
同样跑100米的“位移”,我们怎么知道你和博尔特有什么区别呢?或者说谁跑的快谁跑的慢呢?
用100米除以你们用的时间——所得的值,我们给这个量起个名字叫做“速度”——也叫平均速度,它是用来描述运动的快慢。
同时也给出了某一时刻的速度——即“瞬时速度”的概念。
第四节 实验:用打点计时器测速度
那么在现实生活中我们通过怎么样的实验来测量速度呢?
于是打点计时器应运而生。
第五节 速度变化快慢的描述——加速度
一辆自行车和一辆跑车从静止加速到10米/秒需要的时间肯定不同而且差别还很大,那么又怎么能表示它们的不同呢?
跑车貌似很厉害,那么我们要用什么量来表示它的这种厉害呢?
于是我们想到用这个速度的变化除以所需时间来表示速度变化的快慢,再给它起个名字叫“加速度”。
我们已经建立了
质点、时间、位移、速度、加速度等这些概念
那么它们之间又有什么具体量化的关系呢?
这样才能为人类所利用呢?
请大家
关注我们下次(下周二)的讲解
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