百宏文教 BHCS
SCIENCE LAB / 理化 · 直線運動

直線運動圖表實驗室

調整初速度與加速度,對照 x-t 圖與 v-t 圖:從斜率讀速度、從面積讀位移,並分辨位移與路徑長。

國中建議 15–20 分鐘任務 → 操作 → 紀錄 → 挑戰

今天要學會什麼

先備知識
位置、位移、速度與加速度
學習目標
由 x-t 圖的斜率讀出速度;由 v-t 圖與時間軸圍成的面積讀出位移;分辨位移與路徑長,判斷物體何時折返
使用方式
各校版本進度不同,請依單元選用。先接任務,再只改一個變因;至少保留兩筆可比較的紀錄。

引導任務

自由探索:先固定其他條件,只改一個變因。

01 / EXPLORE

研究工具箱

調整實驗條件
查看圖像與結果 ↓

選好條件後按「開始觀察」。

02 / OBSERVE

圖像與觀察結果

選好任務或設定條件後,按「開始觀察」。

操作後,這裡會說明模型結果。

請設定條件,然後操作並觀察。

03 / RECORD

我的實驗紀錄

紀錄只保留在本機。

本次模型條件與觀察依據
#條件結果解釋
尚無紀錄

常見迷思

v-t 圖的線往下走,不代表物體往回走;要看速度的正負號,而不是看線的方向。

04 / CHECK

三題學習檢核

1. v-t 圖是一條往右下斜的直線,但整條線都在時間軸上方,物體?
2. v-t 圖與時間軸圍成的面積代表?
3. x-t 圖是一條水平線,物體?

模型限制與教師提示

只討論直線上的等加速度運動,出發位置 x=0,正方向由學生自訂。加速度在整段觀察時間內固定;真實物體的加速度可能隨時改變。本頁不處理受力的原因,受力請到「力與運動實驗室」。路徑長是折返前、後兩段位移大小的和。

給老師的比較任務與判讀

讓學生直接操作並留下第一筆觀察,再只改一個條件完成第二筆;要求學生指出哪些數據支持自己的解釋,以及模型不能支持什麼。

公式:v=v₀+at;x=v₀t+½at²。v-t 圖的斜率=加速度 a;v-t 圖與時間軸圍成的面積=位移(時間軸上方為正、下方為負);x-t 圖的切線斜率=瞬時速度。

參考概念來源:OpenStax:一維運動的圖形分析。本頁文字、題目與示意圖為自編,簡化規則依本頁限制解讀。

接著學

力與運動實驗室 · 能量轉換與守恆 · 自然實驗總覽