第一章运动的描述 知识小结和练习
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第一章运动的描述第1讲运动的描述一. 质点1.定义:在某些情况下,不考虑物体的和,把它简化成一个有的点,称为质点。
2.物体看做质点的条件:物体的和对所研究的问题没有影响时,就可以把物体当作质点。
的物理模型,是一种科学抽象,实际不存在。
二. 参考系1 .定义:为了描述物体的,另外选来作为的假定不动的物体,称为参考系。
的,但对同一个物体的运动,选取不同的参考系,观察到的结果可能是的。
以研究问题的方便为原则,通常研究地面上的物体一般选为参考系。
三.坐标系1.定义:在研究物体的运动时,为了定量地描述物体的及,需要在参考系上建立适当的坐标系。
2.根据描述的物体运动的复杂程度,可将坐标系分为、、。
一.时间和时刻1.时刻:表示物体运动的,时间轴上用表示,对应的是位置、速度等状态量。
2.时间:指两个时刻之间的,时间轴上用表示,对应的是位移、路程等过程量。
二.路程和位移1.路程:物体的长度,只有大小,没有方向,是量。
2.位移:表示物体的物理量,用从指向的有向线段表示,大小只与有关,与物体运动路径无关。
既有大小,又有方向,是量。
3.联系:当物体作运动时,路程=位移的大小。
一.平均速度1.平均速度:与发生这段位移所用的比值,叫做物体在这段时间内的平均速度。
v,平均速度只能(“粗略”“精确”)描述物体运动的快慢,对同即一运动物体,在不同的过程,它的平均速度可能是的,因此,平均速度必须指明对应的或。
平均速度既有大小,又有方向,方向:与相同。
二.瞬时速度1.瞬时速度:质点在某一(或某一)速度。
瞬时速度可以(“粗略”“精确”)描述运动的快慢。
瞬时速度既有大小,又有方向,方向:即为的方向。
三.速率和平均速率1.速率:的大小叫瞬时速率,简称速率,只有大小,没有方向,是量。
2.平均速率:与的比值,不一定等于平均速度的大小。
1.定义:速度的与发生这一变化所用的比值,叫加速度。
2.公式:单位:3.物理意义:描述速度的物理量。
4.既有大小,又有方向,是量,方向与速度的方向相同。
精华人教版高中物理必修一知识点总结和练习第一章运动的描述精华:人教版高中物理必修一知识点总结和练习(一)第一章运动的描述(可打印) -1.参考系:为了研究物体的运动而假定不动的物体.(1)描述一个物体是否运动,决定于它相对于所选的参考系的位置是否发生变化,由于所选的参考系并不是真正静止的,所以物体运动的描述具有相对性.(2)描述同一运动时,若以不同的物体作为参考系,描述的结果可能不同.(3)参考系的选取原则上是任意的,但是有时选运动物体作为参考系,可能会给问题的分析、求解带来简便,一般情况下如无说明,通常都是以地面作为参考系来研究物体的运动.2.质点(1)定义:用来代替物体的有质量的点叫做质点.质点是一个理想化的模型,现实中并不存在.(2)可视为质点的两种情况①物体的形状和大小在所研究的问题中可以忽略,则可以把物体当做质点.②做平动的物体由于各点的运动情况相同,可以选物体上任意一个点的运动来代表整个物体的运动,此时可将物体当做质点处理.3.坐标系要准确地描述物体的位置及位置变化需要建立坐标系.①如果物体沿直线运动,可以以这条直线为x轴,在直线上规定原点、正方向和单位长度,就建立了直线坐标系.②物体在平面内运动时,可以建立二维平面直角坐标系.③空间内物体的运动,可建立三维的空间直角坐标系.例如:描述高空中飞行的飞机时可建立三维的空间坐标系.如图所示为三种不同的坐标系,其中:(A)中M点位置坐标为x=2m;(B)中N点位置坐标为x=3m,y=4m;(C)中P点位置坐标为x =2m,y=3m,z=0m.【例1.1】做下列运动的物体,能当作质点处理的是()A.绕太阳公转的地球B.从北京往上海运动的火车C.旋转中的风力发电机叶片D.在冰面上旋转的花样滑冰运动员【解析】研究地球绕太阳公转时,太阳的体积相对于和地球之间的距离来说是很小的,所以可看作质点,故A正确;火车的长度相对于北京到上海的距离是很小的,可以忽略,此时的火车可以看做质点,所以B正确;研究旋转中的风力发电机叶片,不能看成质点,否则就没有转动了,故选项C错误;在冰面上旋转的花样滑冰运动员,要看其动作,也不能看成质点,故D错误.【答案】A、B【总结升华】根据质点的定义,能否将问题看做质点,关键是物体自身因素对我们研究问题的影响,物体的大小不是判断物体可否视为质点的重要依据.【例1.2】如在研究下述问题中,能够把研究对象当作质点的是()A.研究某学生骑车由学校回家的速度B.对这名学生骑车姿势进行生理学分析C.研究火星探测器从地球到火星的飞行轨迹D.研究火星探测器降落火星后如何探测火星的表面E.研究地球绕太阳公转一周所需时间的多少F.研究地球绕太阳公转一周地球上不同区域季节的变化、昼夜长短的变化G.一枚硬币用力上抛,猜测它落地时正面朝上还是反面朝上H.正在进行花样溜冰的运动员【答案】 ACE【例1.3】、如图是体育摄影中“追拍法”的成功之作,摄影师眼中清晰的滑板运动员是静止的,而模糊的背景是运动的,摄影师用自己的方式表达了运动的美.请问摄影师选择的参考系是()A.大地 B.太阳 C.滑板运动员 D.步行的人【解析】摄影师眼中清晰的滑板运动员是静止的,显然是选择滑板运动员为参考系【答案】C【概要升华】参照系是被认为是固定的物体,以此为参照物来判断其他物体是否运动。
小初高个性化辅导,助你提升学习力! 1 高中物理-必修一第1章-运动的描述-知识点梳理1、把运动物体抽象为质点的条件:①物体的大小和形状对物体运动研究精度的影响忽略不计。
②只关注整体的运动状况;③物体上各质点运动情况完全相同,任意一个点的运动都可以代表整体的运动。
2、通过突出事物的主要因素,忽略次要因素而建立起来的理想化“模型”,称为 物理模型 。
3、时刻对应时间点,表示状态;时间(即时间间隔)对应时间段,表示过程,用t ∆表示。
4、路程(S )是标量,表示通过路径的长度,无方向,位移(x ∆)是矢量,表示位置的变化,大小是从起点x 0到终点x t 的直线距离,x ∆=x t -x 0,方向由起点指向终点。
与坐标轴方向相同为正方向,与坐标轴方向相反为负方向。
在同一段路程中,路程总是≥位移大小。
5、速度t xv ∆∆=,速度是矢量,方向与运动的方向相同,单位是m/s ,常用单位有Km/h 。
1m/s= 3.6 Km/h 。
6、x-t 图:水平直线表示静止;倾斜直线表示匀速直线运动,斜率表示速度的大小。
曲线表示变速直线运动。
两图线的交点表示相遇。
7、平均速度:t x v ∆∆=,是粗略描述某段位移或某段时间内变速直线运动的快慢和方向,瞬时速度是精确描述物体做变速运动的快慢和方向,某位置(或某时刻)的瞬时速度,就是无限逼近该位置(或该时刻)附近的位移(或时间)内的平均速度。
瞬时速度是矢量,瞬时速度的大小称为速率。
8、变速直线运动的x-t 图像是一条曲线,图像中某两点的割线斜率表示平均速度,某点的切线斜率表示瞬时速度。
9、加速度1212-t t v v t v a -=∆∆=,单位是m/s 2,描述的是速度变化的快慢,方向与v ∆的方向相同,但不一定是速度方向。
加速时,a >0,表示加速度与初速度同向,减速时,a <0,表示加速度与初速度反向。
10、v-t 图:时间轴所在的直线表示静止;平行于时间轴的水平直线表示匀速直线运动;倾斜直线表示匀变速直线运动,斜率的绝对值表示加速度的大小,其越大,表示加速度大小越大。
高中物理必修(一)知识点总结第1章运动的描述学习目标:1.理解质点的概念,知道它是一种科学抽象,知道实际物体在什么条件下可看作质点,知道这种科学抽象是一种常用的研究方法。
2.知道参考系的概念和如何选择参考系。
3.认识坐标系,合理建立坐标系。
重难点:质点的概念、参考系。
提示:我们可否把一些物体无限的缩小,直至到一个点来描述?是不是什么情况下都可以把物体看成一个点?那今天我们就来研究一下什么情况下我们可以把物体看成一个质点来研究。
一、质点1、定义:用来代替物质的有质量的物质点。
②可代替物体全部质量。
生的影响可忽略不计提示:在物理学中,突出问题的主要方面,忽略次要因素,经过科学抽象而建立理想化的“物理模型”,并将其作为研究对象,是经常采用的一种科学研究方法。
质点就是这种物理模型之一。
小结:①质点是用来代替物体的具有质量的点,因而其突出特点是“具有质量”和“占有位置”,但没有大小,它的质量就是它所代替的物体的质量。
②质点没有体积,因而质点是不可能转动的。
任何转动的物体在研究其自转时都不可简化为质点。
③质点不一定是很小的物体,很大的物体也可简化为质点。
同一个物体有时可以看作质点,有时又不能看作质点,要具体问题具体分析。
二、参考系1、设想一下,你和你的同桌正在太空站里一边喝咖啡一边聊天。
在“地球人”看来,你们随太空站以很大的速度绕地球运动。
思考:你和你的同桌能感到自己在高速运动吗?为什么?物体的运动和静止是相对的。
为描述物体的运动,需要另外选取一个物体作为标准,否则无法判断。
这个用来作参考的物体叫做参考系。
2、参考系的选择原则○1观测方便。
○2使运动的描述尽可能简单。
通常在研究地面上的物体运动时,常选择地面或者相对于地面静止的物体作为参考系。
3、参考系的四个性质○1标准性:用来作参考系的物体都是假定不动的,被研究的物体的是运动还是静止,都是相对于参考系而言的。
○2任意性:参考系的选取具有任意性,但应以观察方便和运动描述简单为原则。
第一章运动的描述§1.1质点、参考系和坐标系一.知识梳理1.机械运动物体相对于其他物体的变化,也就是物体的随时间的变化,是自然界中最、最的运动形态,称为机械运动。
是绝对的,是相对的。
2.质点我们在研究物体的运动时,在某些特定情况下,可以不考虑物体的和,把它简化为一个,称为质点,质点是一个的物理模型。
3.参考系在描述物体的运动时,要选定某个其他物体做参考,观察物体相对于它的位置是否随变化,以及怎样变化,这种用来做的物体称为参考系。
为了定量地描述物体的位置及位置变化,需要在参考系上建立适当的。
二.基础训练1.敦煌曲子词中有这样的诗句:“满眼风波多闪烁,看山恰似走来迎,仔细看山山不动,是船行。
”其中“看山恰似走来迎”和“是船行”所选的参考系分别是()A.船和山B.山和船C.地面和山D.河岸和流水A.研究某学生骑车由学校回家的速度BC.研究火星探测器从地球到火星的飞行轨迹D5A.研究地球绕太阳公转一周所需时间的多少BCD.正在进行花样溜冰的运动员6.坐在美丽的校园里学习毛泽东的诗句“坐地日行八万里,巡天遥看一千河”时,我们感觉是静止不动的,这是因为选取作为参考系的缘故,而“坐地日行八万里”是选取作为参考系的。
7.指出以下所描述的各运动的参考系是什么?(1)太阳从东方升起,西方落下;(2)月亮在云中穿行;(3)汽车外的树木向后倒退。
8.一物体从O点出发,沿东偏北30度的方向运动10 m至A点,然后又向正南方向运动5 m至B点。
(sin30°=0.5)(1)建立适当坐标系,描述出该物体的运动轨迹;(2)依据建立的坐标系,分别求出A、B两点的坐标。
9.在二战时期的某次空战中,一英国战斗机驾驶员在飞行中伸手触到了一颗“停”在驾驶舱边的炮弹,你如何理解这一奇怪的现象?1.2时间和位移一.知识梳理1.时刻和时间间隔时刻和时间间隔既有联系又有区别,在表示时间的数轴上,时刻用表示,时间间隔用表示,时刻与物体的相对应,表示某一瞬间;时间间隔与物体的相对应,表示某一过程(即两个时刻的间隔)。
迹(路径)的长度 下,路程大
于位移大小;单向直线运动中,
二者相等。
位移 运动质点由初位置指
向末位置的有向线段 m 矢量 用一条带箭头的有向线
段 (3)一般情况下,运动物体的路程与位移大小是不相等的。
只有当质点做单一方向的直线运动时,路程与位移的大小才相等。
图中质点轨迹ACB 的长度是路程,AB 是位移S 。
(4)在研究机械运动时,位移才是能用来描述位置变化的物理量。
路程不能用来表达物体的确切位置。
6、时间和时刻
(1)时刻指某一瞬间;时间指时刻与时刻之间的间隔。
(2)表示方法:用数轴来表示,在数轴上,时刻用“点”表示;时间用以线段表示。
如下图:
图甲
图甲是t s-图象,图乙是t v-图象:(按一看点二看线三看面的顺序看这类图像)
在图甲中:
①表示质点做匀速直线运动,并且从参考点(坐标原点。
《第一章运动的描述》章小结: 如何描述质点的运动?导语:本章我们学习了如何描述运动。
根据机械运动的定义, 想要描述清楚物体的运动, 需要解决以下几个问题:研究谁?相对于谁的运动?如何表示时间?如何表示地点?怎样精确的描述物体的运动状态?一、本章主要知识网络梳理如下:从网络图可知, 本章知识的学习过程体现了人类对事物认知的一般思路: 现象→感知→粗略→精确→确定各物理量之间关系→研究事物的本质属性。
(本章知识只限于对运动的描述部分, 后续部分将继续完成)二、本单元知识网络解读:1.研究对象——质点生活中做机械运动的物体有各种各样、不尽相同, 研究和描述其运动十分困难。
聪明的物理人创造了一个非常重要的研究方法——建立理想化模型, 把研究对象的主要因素凸显出来——质量, 把次要因素忽略掉——大小和形状, 这样就建立了“质点”这一理想化模型。
2.描述运动的基础概念——参考系、坐标系、时间、时刻、位移我们知道静止是相对的, 运动是绝对的。
想要描述清楚物体做怎样的运动, 需要一个假定为不动的参照物——参考系, 这样就可以确定物体是否运动、做怎样的运动了。
但这仍停留在现象感知、感性认识的层面, 还处在粗略的定性描述阶段。
为了定量描述物体运动, 物理学家们选择了用坐标系这一数学工具来确定质点的空间位置和位置变化(位移), 类比坐标轴建立了时间轴来表示时间和时刻。
这样某个运动状态的描述对应时刻和该位置坐标, 某个运动过程的描述对应时间与位移。
3.精确地描述运动的物理量——速度、加速度初中用路程和速率粗略地描述运动, 高中借助数学工具实现了由粗略的定性描述向精确的定量表达的升级。
用位移与所用时间的比值定义速度来描述物体运动的快慢和方向, 速度变化与所用时间的比值定义加速度来描述速度变化的快慢和方向。
利用位移、速度、加速度来更加清晰、精确地描述运动, 实现了对运动认识由具体到抽象、由标量到矢量的进阶。
4.关注物理量的表达方式和跨学科概念路程、位移、速度、加速度的学习让我们了解了对事物的认识和研究可以从多角度进行, 其实物理量的表达方式也是多样的, 例如位移、速度、加速度这些物理量的表达方式有语言文字、公式符号、图形图像等, 我们可以选用恰当的角度和方式对不同的问题进行研究和描述。
高中物理必修一第一章知识点总结第一章《运动的描写》是高中物理必修一的第一个章节,主要介绍了运动的基本概念、运动的描述以及与运动相关的物理量和单位。
本文将对这些知识点进行总结。
一、运动的基本概念运动是物体在空间位置发生改变的过程。
运动可以分为直线运动和曲线运动两种,根据物体的位置随时间的变化规律可以分为匀速运动和变速运动。
二、运动的描述1. 位移:位移是物体在某段时间内位置变化的总量,用Δx表示,是一个矢量量。
位移的大小等于起点到终点的直线距离,方向与位移的变化方向一致。
2. 速度:速度是物体在单位时间内位移的大小,用v表示,是一个矢量量。
平均速度的计算公式为v=Δx/Δt,即速度等于位移与时间的比值。
瞬时速度则是在某一瞬间的速度。
3. 加速度:加速度是物体速度改变的快慢程度,用a表示,是一个矢量量。
加速度的计算公式为a=Δv/Δt,即加速度等于速度变化量与时间的比值。
当加速度为正时,表示物体在加速;当加速度为负时,表示物体在减速。
4. 时间:时间是运动发生的持续过程,用t表示,是一个标量量。
时间的单位有秒、分钟、小时等。
三、与运动相关的物理量和单位1. 位移的单位是米(m),常用的单位有千米(km)、厘米(cm)等。
2. 速度的单位是米每秒(m/s),常用的单位有千米每小时(km/h)、米每分钟(m/min)等。
3. 加速度的单位是米每秒平方(m/s²)。
4. 时间的单位是秒(s),常用的单位有分钟(min)、小时(h)等。
四、运动的图像和图象1. 位移-时间图像:位移-时间图像是描述运动过程中位移随时间变化规律的图像。
如果是匀速运动,图像是一条直线;如果是变速运动,则图像是一条曲线。
2. 速度-时间图像:速度-时间图像是描述运动过程中速度随时间变化规律的图像。
匀速运动的速度-时间图像是一条水平直线;变速运动的速度-时间图像则是一条曲线。
3. 加速度-时间图像:加速度-时间图像是描述运动过程中加速度随时间变化规律的图像。
第一章.运动的描述基础知识点归纳1.质点(A)(1)没有形状、大小,而具有质量的点。
(2)质点是一个理想化的物理模型,实际并不存在。
(3)一个物体能否看成质点,并不取决于这个物体的大小,而是看在所研究的问题中物体的形状、大小和物体上各部分运动情况的差异是否为可以忽略的次要因素,要具体问题具体分析。
2.参考系(A)(1)物体相对于其他物体的位置变化,叫做机械运动,简称运动。
(2)在描述一个物体运动时,选来作为标准的(即假定为不动的)另外的物体,叫做参考系。
对参考系应明确以下几点:①对同一运动物体,选取不同的物体作参考系时,对物体的观察结果往往不同的。
②在研究实际问题时,选取参考系的基本原则是能对研究对象的运动情况的描述得到尽量的简化,能够使解题显得简捷。
③因为今后我们主要讨论地面上的物体的运动,所以通常取地面作为参照系3.路程和位移(A)(1)位移是表示质点位置变化的物理量。
路程是质点运动轨迹的长度。
(2)位移是矢量,可以用以初位置指向末位置的一条有向线段来表示。
因此,位移的大小等于物体的初位置到末位置的直线距离。
路程是标量,它是质点运动轨迹的长度。
因此其大小与运动路径有关。
(3)一般情况下,运动物体的路程与位移大小是不同的。
只有当质点做单一方向的直线运动时,路程与位移的大小才相等。
图1-1中质点轨迹ACB 的长度是路程,AB 是位移S 。
(4)在研究机械运动时,位移才是能用来描述位置变化的物理量。
路程不能用来表达物体的确切位置。
比如说某人从O 点起走了50m 路,我们就说不出终了位置在何处。
4、速度、平均速度和瞬时速度(A )(1)表示物体运动快慢的物理量,它等于位移s 跟发生这段位移所用时间t 的比值。
即v=s/t 。
速度是矢量,既有大小也有方向,其方向就是物体运动的方向。
在国际单位制中,速度的单位是(m/s )米/秒。
(2)平均速度是描述作变速运动物体运动快慢的物理量。
一个作变速运动的物体,如果在一段时间t 内的位移为s, 则我们定义v=s/t为物体在这段时间(或这段位移)上的平均速度。
必修1 第一章运动的描述知识总结汤隆俊戴岳为本章主要是让我们学习并掌握描述运动的一些物理概念和物理量,为运动学的进一步学习奠定基础。
下面我们对本章知识进行梳理和总结,以便更加清晰准确的理解和掌握。
1、运动学的三个基本概念1.1 质点:有质量的点(理想化模型)。
根据所研究问题的性质,确定是否可以忽略物体的大小和形状,以此判定物体是否可以看成质点。
例1.1:同学们研究投篮时篮球的运动轨迹可把篮球看成质点;但我们在看同学玩指尖转篮球时,则不能把篮球看成质点。
理想化模型——抓住问题的主要因素(质量),忽略问题的次要因素(大小和形状)。
1.2 参考系:为了描述某物体的运动,选来作为参考标准的其他物体。
由于一切物体的运动是绝对的,因此要描述某物体的运动时,总是相对其他物体而言的,这就是运动的相对性。
参考系是可以任意选取的,平时我们总是以便于问题的研究为基本原则。
例1.2:我们坐车去植物园,如果以地面为参考系,我们是向前运动的;如果以车上的同学为参考系,我们是相对静止的;如果以旁边刚超车过去的车辆为参考系,则我们是向后运动的。
1.3 坐标系:为了定量描述物体的位置及位置的变化,在参考系上建立适当的坐标系。
坐标系可分为:直线坐标系(又称一维坐标系)——在直线上规定原点、正方向和单位长度;平面坐标系(又称直角坐标系、二维坐标系);空间坐标系(又称三维坐标系)。
例1.3:在一条直线上运动时只需直线坐标系;当我们画平面图时通常用直角坐标系。
2、运动学的六个基本物理量2.1 时刻(t):与瞬间状态对应的物理量。
在时间轴上用点表示。
时间间隔(△t ):简称时间,它与某个过程对应的物理量。
在时间轴上用线段表示。
例2.1:注意时间与时间间隔是两个不同的概念。
我们生活中通常说的“时间”,有时表时刻(如什么时间上第三节课?)有时表时间间隔(如长沙到浏阳要多少时间?),另外,很多时候我们也用t 表示时间间隔;所以我们在做题时可能还需要注意准确理解题意。
第一章运动的描述知识点归纳机械运动/运动:物体的空间位置随时间的变化称为机械运动(运动是绝对的,静止是相对的)一、质点、参考系和坐标系1,质点:用来代替物体的有质量的点(忽略物体具有形状大小理想化的物理模型不存在)2,参考系:描述体运动时,被选定做参考,假定不动的物体(参考系可以任意选取,选取不同的参考系观察到的物体运动结果可能是不同的,学会选择合适的参考系,比如选择物体所在系统的参考系)3,坐标系:定量描述物体位置和位置变化(在参考系上建立三要素:原点,单位长度,正方向)(直线坐标系、平面坐标系、三维坐标系、多维坐标系)二、时间和位移1,时刻(时间间隔开始和结束的点是时刻)(在时间轴上对应一个点)(先后、早晚来描述)(3秒末、第4秒初、八点半等等)2,时间间隔(简称时间)(两个时刻之间的间隔)(在时间轴上对应一个线段)(长短快慢来描述)(第3秒内、3秒内、八个小时等等)3,路程(物体运动轨迹的长度)(标量,只有大小)4,位移(描述物体位置变化的物理量)(矢量,有大小有方向)(位移大小:初末位置连线的长度)(位移方向:初位置指向末位置)5,位移和路程不能比较,因为一个是矢量一个是标量,位移大小可以和路程比较,仅仅在物体做单向直线运动时,位移大小和路程相等。
位移大小和路程都是长度单位,国际单位制是米,常用单位还有厘米,公里等等6,矢量(有大小有方向而且满足平行四边形法则的物理量是矢量,比如位移、速度、力等等)标量(只有大小,没有方向的物理量,如质量、密度、速率、温度、电流等等)7,坐标轴上位移△x的计算(末位置坐标减去初位置坐标)位移大小比较(比较绝对值,比如-7m比+3m要大)三、运动快慢的描述——速度1,坐标变化量:l=△x=x2-x1时间变化量:△t=t2-t12,速度(定义:位移与发生这个位移所用时间的比值)(矢量,速度大小是单位时间内位移的大小,速度方向是物体运动的方向)(常用单位:1m/s=3.6km/h)3,平均速度(表示某个过程物体运动平均快慢程度,位移比上这段位移用的时间)(矢量,有大小有方向)(大小:总位移比上总时间)(方向:位移的方向,即初位置指向末位置)瞬时速度(物体在某个时刻或者经过某一位置的速度)(矢量,有大小有方向)(大小:比较难求,根据题目要求来判断)(方向:直线运动时沿着运动的直线方向,曲线运动时沿着切线方向)4,瞬时速率/速率(瞬时速度的大小叫瞬时速率/速率,标量)平均速率(物体通过的路程与这段路程所用时间的比值,标量)区分:瞬时速度的大小叫瞬时速率/速率,但是平均速度的大小并不是平均速率,平均速度的大小是位移的大小比上所用时间,而平均速率是路程比上这段路程所用的时间,因为只有在物体在做单向直线运动时,位移大小等于路程,所以仅在单向直线运动时,平均速度大小等于平均速率5,位移时间图象(x-t图像):横坐标表示时间,纵坐标表示位移,描述物体的位置随时间变化的规律,由图像可以得到物体发生某一个位移所用的时间,从而可以计算出速度。
第一章运动的描述1.1. 质点、参考系和坐标系一、质点1.定义用来代替物体的有质量而没有形状和大小的点叫质点2.条件◇由问题性质决定:当物体的大小与形状在研究的问题中可以忽略时,物体可以当质点(总)◇做平动时,研究整体运动,物体可以当质点;研究局部运动,物体不可以当质点(分)◇做转动时,研究问题的距离远大于物体自身尺寸,物体可以当质点;距离未远大于物体自身尺寸时,物体不可以当质点(分)3.理解◇物体能否当质点,不看物体绝对大小或远近,只看相对数据,即研究问题的距离远大于物体自身尺寸,可以当质点;距离未远大于物体自身尺寸时,不可以当质点◇质点和几何点有何异同?同:无大小,无形状异:质点有质量;几何点无质量二、参考系1.定义在描述一个物体的运动时,选来作为标准的假设静止不动的另外物体。
2.(1)选择不同的参考系来观察同一个运动,观察的结果可能不一样。
(2)参考系可以任意选取,但在不同参考系中描述同一个物体的运动,繁简程度不一样,因此,选取参考系应以观察和研究问题方便为准。
(3)比较两个物体的运动情况,必须选择同一参考系才有意义。
三、坐标系1、建立目的:为了定量地描述物体的位置及位置的变化。
2、坐标建立的5要素:原点、正方向、单位长度、物理量和单位3、坐标系分类:A、一维坐标系B、二维坐标系C、三维坐标系1.2 时间和位移一、时刻与时间间隔1.时刻:是指某一瞬时,在表示时间数轴上,用点来表示2.时间间隔:是指两时刻的间隔,在表示时间数轴上用线段来表示.时间间隔简称时间.3.时间的测量:在实验室中常用秒表和打点计时器进行测量4. 单位:秒(s),分钟(min),小时(h)难点:结论:◇n秒末、n秒初是指时刻。
◇第n秒末和第(n+1)秒初指的是同一时刻。
◇n秒内是指n秒的时间。
◇第n秒内是指1秒的时间。
二、路程与位移1.路程是物体运动轨迹(路径)的长度.2.位移是用来表示物体(质点)的位置变化的物理量用由物体的初位置指向末位置的有向线段表示3.位移理解(1)位移与路程的比较:①路程与位移都是用来表示质点位置变动的物理量②路程着重突出的是物体经过的路径的长度位移则重点突出了物体的初位置到末位置的距离与方向(2)位移的方向不一定是质点的运动方向(3)位移的大小与路程有何关系①质点做单向直线运动时,位移的大小等于路程②质点做往返直线运动或曲线运动时,位移的大小小于路程位移有大小,又有方向,求位移,必须:位移大小=?位移方向=?三、矢量与标量矢量:既有大小又有方向的物理量叫矢量。
t X V ∆∆=tX V ∆∆=第一章 运动的描述——小结【知识网络】概念和规律:机械运动、质点、参考系、坐标系、矢量和标量、时刻和时间、路程和位移、速度和速率、平均速度和瞬时速度、加速度、匀速运动图像:速度图像、位移图像 实验:用打点计时器测速度 【重难点知识梳理】 一、质点1、质点:当物体的大小和形状对所研究的问题而言影响不大或没有影响时,为研究问题方便,可忽略其大小和形状,把物体看做一个有质量的点,这个点叫做质点。
2、物体可以看成质点的条件(1)物体的形状大小以及物体上各部分运动的差异对所研究的问题的影响可以忽略不计时就可以把物体当作质点(2)物体上各个点的运动情况都完全相同的物体,可用一个质点来代替整个物体。
注意:①能否看成质点并不是由物体的大小和质量决定的。
②质点是一个实际物体的理想化的模型。
二、位移和路程:1.位移的定义:位移表示质点的位置变化,是矢量。
位移是从初位置指向末位置的有向线段,位移的大小等于有向线段的长度,位移的方向由初始位置指向末位置;在直线坐标系中,坐标的变化量表示位移,即12X -X X =∆。
2.路程的定义:路程是物体运动轨迹的长度,是一个标量。
3.位移与路程的关系:一般情况下位移的大小并不等于路程的大小。
只有当物体做单方向的直线运动时位移的大小才与路程相等。
注意:方向不一定是运动方向;只有大小方向都相同,才是位移相同;路程不同,位移可能相同。
三、运动快慢的描述——速度1.速度的定义:速度是描述物体运动快慢的物理量,是矢量,大小在数值上等于单位时间内的位移。
2.瞬时速度、平均速度与平均速率:⑴瞬时速度:运动的物体经过某一位置或是某一时刻的速度,是矢量,方向与该时刻的运动方向相 同,其大小叫速率,当0t →∆时由 求出的平均速度可以用来表示瞬时速度。
⑵平均速度:物体在某段时间的位移与时间的比值,能够粗略的描述物体运动的快慢。
平均速度是矢量,方向与这段时间内位移的方向相同,定义式: 适用于所有的运动形式。
⑶平均速率:物体在某段时间内的路程与时间之比。
平均速率是标量。
注意:平均速度和平均速率往往是不相等的,只有物体做无往复的直线运动时两者才相等。
四、速度变化快慢的描述——加速度a1、加速度是描述物体速度变化快慢的物理量,速度的变化量与所需时间的比值叫做加速度公式 : ;单位是 m/s 2 ,a 是矢量,大小在数值上等于单位时间内速度的变化量, 方向:⑴与Δv 的方向相同⑵与v 的方向不一定相同2.在直线运动中,如果速度增加 a 与v 的方向相同;如果速度减小 a 与v 的方向相反。
判断物体做加速或减速直线运动的方法--------看a 与v 的方向关系3.理解 a 与 v 、Δv 、 的关系⑴a 的大小与v 、Δv 的大小无关,由 决定。
⑵a 的方向与v 的方向无关,与Δv 的方向相同。
a 越大,速度变化越快,速度的变化率 越大,单位时间内速度的变化量Δv 越大五、图像1.位移时间图像(X-t 图像)⑴判断时刻t 位置x ⑵判断时间Δt 位移Δx⑶求v :v= Δx / Δt=斜率k ,∣k ∣表示v 大小,k 的正负表示v 的方向 定性比较:v 的大小----看倾斜程度(v 越大,越陡)v 的方向---- 图像向上倾斜,v 沿正方向;图像向下倾斜,v 沿负方向 2.速度时间图像(V-t 图像)⑴读v : v 的大小---纵坐标的绝对值,v 的方向---纵坐标的正负 ⑵求位移:等于图像与时间轴所围的面积,Δx = s 面 时间轴以上--- s 面 > 0,时间轴以下----s 面 < 0 Δx=s 面正+s 面负(代数和) ⑶v-t 图象的斜率k =加速度a=tV∆∆ a 的大小---看∣k ∣,∣k ∣越大,图像越陡,a 越大 ; a 的方向----看k 的正负,(图像向上倾斜,a 正值;向下倾斜,a 负值)注意:不论位移图像还是速度图像,都不是物体的运动轨迹,只能描述物体做直线运动的情况,不可能描述曲线运动 【巩固练习】1.两辆汽车在平直的公路上匀速并排行驶,甲车内一个人看见窗外树木向东移动,乙车内一个人发现甲车没有动,以大地为参照物,上述事实说明 ( )A .甲车向西运动,乙车不动B .乙车向西运动,甲车不动C .甲车向西运动,乙车向东运动D .甲、乙两车以相同的速度同时向西运动 2. ) A.中央电视台新闻联播节目19 B.某人用15 s 跑完100 m C.早上6 h D.天津开往德州的625次硬座普快列车于13 h 35 min 3.下列情况中运动的物体不能被看做质点的是 ( )A .研究绕地球运转的“神舟”七号飞船的运行情况B .研究飞行中直升飞机上的螺旋桨的转动情况C .研究在水平推力作用下沿水平地面运动的木箱D .帆船比赛中确定帆船在大海中的位置时 4. ) A. B. C. D.t V -V t v a 0=∆∆=t v∆∆t v∆∆t v∆∆atV V V 0=-=∆5.一辆汽车从甲地开往乙地的过程中,前一半时间内的平均速度是30 km/h,后一半时间的平均速度是60 km/h.则在全程内这辆汽车的平均速度是( )A.35 km/hB.40 km/hC.45 km/hD.50 km/h6.一个学生在百米赛跑中,测得他在7 s末的速度为9 m/s,10 s末到达终点的速度为10.2 m/s,则他在全程内的平均速度是( )A.9 m/sB.9.6 m/sC.10 m/sD.10.2 m/s7.物体通过两个连续相等位移的平均速度分别为v1=10 m/s,v2=15 m/s,则物体在整个运动过程中的平均速度是.A.13.75 m/sB.12.5 m/sC.12 m/sD.11.75 m/s8.下列说法中正确的是()A.体积、质量都极小的物体都能看成质点B.当研究一列火车全部通过桥所需的时间时,可以把火车视为质点C.研究自行车的运动时,因为车轮在转动,所以无论研究哪方面,自行车都不能视为质点D.如果物体的大小和形状对所研究的问题属于无关或次要因素,就可以把物体看做质点9.下面关于加速度的描述中正确的有()A.加速度描述了物体速度变化的多少B.物体的加速度很大,速度变化却很小是可能的C.物体的速度在增加,加速度却在减小是不可能的D.当加速度与速度方向相同,且加速度又在减小时,物体做减速运动10. 有下列几种情况,请根据所学知识选择对情景的分析和判断正确的说法是()①高速公路上沿直线高速行驶的轿车为避免事故紧急刹车;②点火后即将升空的火箭;③太空的空间站在绕地球匀速转动;④运动的磁悬浮列车在轨道上高速行驶。
A.因为轿车紧急刹车,速度变化很快,所以加速度很大B.因为火箭还没运动,所以加速度为零C.因为空间站速度大小不变,所以加速度为零D.高速行驶的磁悬浮列车,因为速度很大,所以加速度也一定很大11.骑自行车的人沿着直线从静止开始运动,运动后,在第1、2、3、4秒内,通过的路程分别为1米、2米、3米、4米。
有关其运动的描述正确的是()A.4秒内的平均速度是2.5m/s B.在第3、4秒内平均速度是3.5 m/sC.第3秒末的即时速度一定是3 m/s D.该运动一定是匀加速直线运动12.如图所示为一物体做直线运动的v-t图象,根据图象做出的以下判断中,正确的是()A.物体始终沿正方向运动B.物体先沿负方向运动,在t=2s后开始沿正方向运动C.在t=2s前物体位于出发点负方向上,在t=2s后位于出发点正方向上D.在0<t<2s的时间内,物体的加速度方向和速度方向相同二、填空题13、(1)电磁打点计时器是一种________仪器,使用________电源,工作电压________伏,当电源频率为50赫时,它每隔_______打一次点。
(2)使用打点计时器来分析物体运动情况的实验中,有以下基本步骤:A、松开纸带让物体带着纸带运动B、穿好纸带C、把打点计时器固定好D、接通电源,进行打点以上步骤中正确的顺序是______________。
14.质点从坐标原点O沿y轴方向运动到y=4 m后,又沿x轴负方向运动到坐标为(-3,4)的B点,则质点从O运动到B通过的路程是________m,位移大小是_______m。
15.足球守门员在发门球时,将一个静止的质量为0.4 kg的足球,以10 m/s的速度踢出,若守门员踢球的时间为0.1s,则足球的平均加速度为______________m/s2;足球沿草地作直线运动,速度不断减小,设加速度大小恒为2m/s2,3s后足球运动到距发球点20 m的后卫队员处,则此过程中,足球运动的平均速度为________________m/s,16.质点从静止开始作匀加速直线运动,经5s后速度达到10m/s,然后匀速运动了20s,接着经2s匀减速运动后静止,则质点在加速阶段的加速度是______m/s2,在减速阶段的加速度是______m/s2.三、计算题:17.如图所示为一物体沿直线运动x-t图象,根据图象求:(1)第2s内的位移,第4秒内的位移,前5秒的总路程和位移;(2)各段的速度;(3)画出对应的v-t图象.18.火车从甲站到乙站正常行驶速度是60km/h,有一次火车从甲站开出,由于迟开了5分钟,司机把速度提高到72km/h,才刚好正点到达乙站。
求:(1)甲、乙两站间的距离(2)火车从甲站到乙站正常行驶的时间。