考试不提供,需记忆。
用途
First equation of motion 用于力与运动 I(SPM 物理中四)。每一行运算都要带 SI 单位。 力与运动 I
符号与 SI 单位
| 符号 | 含义 | SI 单位 |
|---|---|---|
| v | 末速度 | m s⁻¹ |
| u | 初速度 | m s⁻¹ |
| a | 加速度 | m s⁻² |
| t | 时间 | s |
公式变形
a = (v − u) / tt = (v − u) / au = v − at
解题示例
常见陷阱
理解第一运动方程
方程 v = u + at 把匀加速直线运动的四个量联系起来。其中 v 是末速度,单位 m s⁻¹;u 是初速度,单位 m s⁻¹;a 是加速度,单位 m s⁻²;t 是时间,单位 s。
此关系表明速度以恒定速率变化:每过一秒,速度增加 a,因此经过 t 秒后,速度在初值 u 的基础上增加了 at。
- 求加速度:a = (v − u) / t
- 求时间:t = (v − u) / a
- 求初速度:u = v − at
先移项、再代入数值,可使解题过程整洁,减少出错。
分步解题示例
一列火车从车站开出,初速度 u = 6 m s⁻¹,以 a = 1.5 m s⁻² 匀加速 t = 8 s。求它的末速度。
先写公式,再连同单位代入数值:
- v = u + at
- v = 6 m s⁻¹ + (1.5 m s⁻² × 8 s)
- v = 6 m s⁻¹ + 12 m s⁻¹
所以 v = 18 m s⁻¹。
at 的单位为 m s⁻² × s = m s⁻¹,与速度单位一致,说明该方程量纲一致。答案取两位有效数字,与题目数据相符。
常见错误与考法
主要陷阱是此方程仅适用于匀加速(恒定加速度);加速度变化时不能使用。其他常见错误:
- 把减速当作正值。减速意味着 a 为负,例如 a = −2 m s⁻²。
- 把 u 与 v 互换,使变化量的符号相反。
- 时间以分钟代入而未换算为秒。
在试卷中,它出现在计算、确定末速度等指令词之下,以及在要求陈述加速度时的定义之下。务必写出公式、代入过程,并在最后一行标明单位。
来源: DSKP KSSM Physics Form 4 and 5 (Versi English), Sijil Pelajaran Malaysia: Format Pentaksiran mulai 2021, Fizik (4531) (Bahagian Pembangunan Kurikulum (BPK), KPM)