【科學探究】
平興國中 鍾沄蓁編撰
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小車直線運動(上) cosci 學習單
班級： 姓名： 座號：
[生活中情境引起動機(Attention)]：
請參閱說明影片車子運動影片。
[第一關：生活中情境問題預測(Prediction)]：
1. 小車位置變化量稱為位移，運動過程中，若小車運動的初速度不為零，且運動快慢保持相同，則
在單位時間內的移動距離 。(變大、變小、不變)
2. 小車運動快慢相同時，在東西向的直線道路上行走，小車的運動方向可能為 方或 方。
[第二關：操作模擬觀察(Observation)] ：
任務一：請調整起點位置，使汽車由位置-100 公
尺處開始出發，進行實驗一時，設定初始速度為 10
公尺/秒，進行實驗二時，設定初始速度為 20 公尺
/秒，加速度皆設為 0 公尺/秒
2
，再點選每秒軌跡，
在表格分別記錄小車的位置。10 秒運動完成後，
請將小車在直線行走的實驗結果截圖貼上，並完
成位置、速度和加速度與時間關係圖。
實驗一：小車直線運動位置與時間關係表(初始速度=10 公尺/秒)
位置(公尺) 時間(秒)
初始速度(公尺/秒)
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
10
初始速度=10 公尺/秒，小車直線實驗結果截圖
實驗二：小車直線運動位置與時間關係表(初始速度=20 公尺/秒)
位置(公尺) 時間(秒)
初始速度(公尺/秒)
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
20
初始速度=20 公尺/秒，小車直線實驗結果截圖
【科學探究】
平興國中 鍾沄蓁編撰
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請將實驗一(用紅線作圖)與實驗二(用藍線作圖)小車直線運動位置、速度和加速度與時間圖畫在下
列座標圖上。
[第三關：操作模擬解釋(Explanation)]
1.實驗一與實驗二的小車在單位時間內的移動距離 。(變大、變小、不變)，且小車運動方向向
(左、右)。小車做 運動。
2. 小 車 在 本 實 驗 其 位 置 - 時 間 關 係 圖 ， 圖 形 為 ， 速 度 - 時 間 關 係 圖 ， 圖 形
為 ，加速度-時間關係圖，圖形為 。
3.比較實驗一與實驗二的位置-時間關係圖，小車跑得越快時，其位置-時間關係圖的圖形傾斜程度
顯現越 ，小車跑得越慢時，其位置時間關係圖的圖形傾斜程度顯現越 。
=>在位置-時間關係圖中，圖形的傾斜程度，可代表小車運動的 。
4.由位置-時間關係表計算 10 秒內小車的位移，實驗一計算得之位移大小為 ，實驗二計算
得之位移大小為 。由速度-時間關係圖，計算 10 秒內，運動圖形與時間軸圍成的面積，
實驗一計算得之面積大小為 ，實驗二計算得之面積大小為 。
=>觀察得知，在速度-時間關係圖中，圖形與時間軸圍成的面積代表 。
[第四關：操作模擬觀察(Observation)] ：
任務二：請調整起點位置，使汽車由位置 100 公尺
處開始出發，進行實驗三時，設定初始速度為－10
公尺/秒，進行實驗四時，設定初始速度為－20 公
尺/秒，加速度皆設為 0 公尺/秒
2
，再點選每秒軌
跡，在表格分別記錄小車的位置。10 秒運動完成
後，請將小車在直線行走的實驗結果截圖貼上，並
完成位置、速度和加速度與時間關係圖。
X (m)
t(s)
V (m/s)
t(s)
a (m/s
2
)
t(s)
0
1
20
-20
10
-10
0
0
-100
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【科學探究】
平興國中 鍾沄蓁編撰
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實驗三：小車直線運動位置與時間關係表(初始速度= -10 公尺/秒)
位置(公尺) 時間(秒)
初始速度(公尺/秒)
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
-10
初始速度=-10 公尺/秒，小車直線實驗結果截圖
實驗四：小車直線運動位置與時間關係表(初始速度= -20 公尺/秒)
位置(公尺) 時間(秒)
初始速度(公尺/秒)
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
-20
初始速度= -20 公尺/秒，小車直線實驗結果截圖
請將實驗三(用紅線作圖)與實驗四(用藍線作圖)小車直線運動位置、速度和加速度與時間圖畫在下
列座標圖上。
X (m)
t(s)
V (m/s)
t(s)
a (m/s
2
)
t(s)
0
1
20
-20
10
-10
0
0
-100
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【科學探究】
平興國中 鍾沄蓁編撰
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[第五關：操作模擬解釋(Explanation)]
1. 實驗三與實驗四的小車在單位時間內的移動距離 。(變大、變小、不變)，且小車運動方向
向 (左、右)。小車做 運動。
2. 小車在本實驗其位置-時間關係圖，圖形為 ，速度-時間關係圖，圖形
為 ，加速度-時間關係圖，圖形為 。
3. 比較實驗三與實驗四的位置-時間關係圖，小車跑得越快時，其位置-時間關係圖的圖形傾斜程度
顯現越 ，小車跑得越慢時，其位置時間關係圖的圖形傾斜程度顯現越 。
=>在位置-時間關係圖中，圖形的傾斜程度，可代表小車運動的 。
4. 由位置-時間關係表計算 10 秒內小車的位移，實驗一計算得之位移大小為 ，實驗二計算得
之位移大小為 。由速度-時間關係圖，計算 10 秒內，運動圖形與時間軸圍成的面積，實驗
一計算得之面積大小為 ，實驗二計算得之面積大小為 。
=>觀察得知，在速度-時間關係圖中，圖形與時間軸圍成的面積代表 。
[第六關：知識鞏固(Consolidation)]
1. 位置變化量稱為位移，小車運動時，運動方向與位置變化量方向 ，且小車做等速度運動 時，
在單位時間內行走距離 。
2.做等速度運動的小車，小車的位置-時間關係圖為 ，速度越快，同時間內跑的距離越 ，
且小車的位置-時間關係圖為斜直線傾斜程度越 ；做等速度運動的小車，速度越慢，同時間
內跑的距離越 ，且小車的位置-時間關係圖為斜直線傾斜程度越 。
3.做等速度運動的小車，小車的速度-時間關係圖為 ，比較實驗一到實驗四，小
車位移為正值時，其速度與時間關係圖的圖形在時間軸 方，此時速度亦為正值；小車位移為
負值時，其速度與時間關係圖的圖形在時間軸 方，此時速度亦為負值。
4.做等速度運動的小車，小車的加速度-時間關係圖為 。