高中物理参考系坐标系知识点总结.doc

一.质点、参考系和坐标系时间和位移知识点一：质点①定义：用来代替物体的有质量的点．②物体看成质点的条件：物体的大小、形状对所研究问题的影响可以忽略不计时，可视物体为质点．如：地球很大，但地球绕太阳公转时，地球的大小就变成次要因素，我们完全可以把地球当作质点看待．当然，在研究地球自转时，就不能把地球看成质点了．研究火车从北京到上海的运动时可以把火车视为质点，但研究火车过桥的时间时就不能把火车看成质点了．当研究的问题不明确时，可遵循分析问题的习惯：一般来说当物体上各个点的运动情况都相同时，可用物体上—个点的运动代替整个物体的运动，研究其运动性质时，可将它视为质点；做转动的物体，当研究其细微特征时不能将其视为质点；但是当物体有转动，且因转动而引起的差异对研究问题的影响忽略时，物体也可视为质点．此外物体的大小不是判断物体能否作为质点的依据．③质点是一个理想模型，要区别于几何学中的点．3.质点的物理意义实际存在的物体都有一定的形状和大小，有质量而无大小的点是不存在的，那么定义和研究质点的意义何在?质点是一个理想的物理模型，尽管不是实际存在的物体，但它是实际物体的一种近似，是为了研究问题的方便而进行的科学抽象，它突出了事物的主要特征，抓住了主要因素，忽略了次要因素，使所研究的复杂问题得到了简化．在物理学的研究中，“理想模型”的建立，具有十分重要的意义．引入“理想模型”，可以使问题的处理大为简化而又不会发生大的偏差，在现实世界中，有许多实际的事物与这种“理想模型”十分接近，在一定条件下，作为一种近似，可以把实际事物当作“理想模型”来处理，即可以将研究“理想模型”的结果直接地应用于实际事物．例如：在研究地球绕太阳公转的运动时，由于地球的直径(约1.3×104km)比地球和太阳之间的距离(约1.5×108km)小得多，地球上各点相对于太阳的运动可以看做是相同的，即地球的形状、大小可以忽略不计，在这种情况下，就可以直接把地球当作一个“质点”来处理．例1、下列运动的物体不能看成质点的是（）A、从甲地开往乙地的一列火车B、做花样滑冰的运动员C、从斜面上翻滚下来的物体D、研究转动时转动着的车轮例2.在下述问题中，能够把研究对象当作质点的是A. 地球绕太阳公转一周所需时间是多少B. 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C. 一枚硬币用力上抛，猜测它落地时正面朝上还是反面朝上D. 正在进行花样滑冰的运动员知识点二：参考系要点诠释：1.问题坐船在河中旅行的人观看两岸的风景时，常有“看山恰似走来迎”的感觉，而变换一下目光，又感到“仔细看山山不动”，同是那一座山，为什么有时感觉它是动的而有时却感觉它是静止不动的呢?平常我们认为坐在屋子里的人是不动的，而毛泽东却有诗日：“坐地日行八万里”，这又是怎么回事呢?其实，要描述一个物体的运动，首先要选定某个其他物体来作参考．2.参考系①定义：在描述一个物体的运动时，选来作为标准的另外的某个物体叫参考系．②物体的运动都是相对参考系而言的，这是运动的相对性．一个物体是否运动，怎样运动，决定于它相对于所选的参考系的位置是否变化、怎样变化．同一物体，选取不同的参考系，其运动情况可能不同，如：路边的树木，若以地面为参考系是静止的，若以行驶的汽车为参考系，树木是运动的，这就是我们坐在车里前进时感到树木往后倒退的原因．“看山恰似走来迎”是以船为参考系，“仔细看山山不动”是以河岸为参考系．“坐地日行八万里”是以地心为参考系，因为人随地球自转，而地球周长约八万里．③参考系的选择是任意的，但应以观测方便和使运动的描述尽可能简单为原则．研究地面上物体的运动时，常选地面为参考系．例1、关于机械运动和参照物，以下说法正确的有（）A、研究和描述一个物体的运动时，必须选定参照物。

第一章知识点整理1.1质点参考系和坐标系1.质点：（1）定义：研究中用来代替物体的“有质量的点”。

（2）质点的简化条件：①物体的大小和形状对所研究的问题影响可以忽略不计；②物体做平动时，各点运动情况完全相同时。

2.参考系（1）定义：观察物体的位置及其随时间变化时用来作参考（假定为不动）的“其他物体”。

描述一个物体的运动，必须选择参考系。

（2）特点：①参考系的选择是任意的，以观测和描述物体的运动尽可能简单为原则。

研究地面上物体的运动，常常选择地面为参考系。

②参考系本身可以是运动的，也可以是静止的，一旦选定后，便假设为不动的。

(化身参考系)③选择不同的参考系研究同一物体的运动，结果往往是不同的。

3.坐标系几个要素：原点、单位长度、正方向、数字、物理量的符号和单位。

1.2时间和位移1.时间（1）时刻t：是指某一瞬间，没有长短意义。

例如：第3秒末、第1秒初。

（2）时间间隔△t：是指两时刻间的一段间隔，有长短意义。

例如：前3s、3s内、第3s内、最后1s。

➢在时间轴上，时刻对应时间轴上的点，时间间隔对应时间轴上的线段。

2.位移（1）定义：从初位置指向末位置的有向线段。

表示物体位置的变化。

（2）三要素：方向、直线、长度。

3.矢量和标量（1）矢量：既有大小又有方向的物理量。

如：位移,速度，力。

（2）标量：只有大小，没有方向的物理量。

如：路程，时间、温度、质量。

4.直线运动的位置和位移位置x: 初位置x1 ,末位置x2位移（位置的变化量）：末位置-初位置x: x =x1 - x2x绝对值：位移的大小；x正负：位移的方向。

1.3运动快慢的描述——速度1.速度（1）定义：位移与发生这个位移所用时间的比值。

（2）定义式：txv ∆∆=单位：m/s km/h cm/s 1m/s=3.6km/h （3）速度是矢量。

（4）速度的大小在数值上等于单位时间内物体位移的大小；速度的方向与物体位移的方向相同，即物体运动的方向。

2.平均速度（1）定义：位移与发生这个位移所用时间的比值，叫做物体在这段时间（或这段位移）内的平均速度。

1 天球坐标系、地球坐标系和卫星测量中常用的坐标系的建立方法.天球直角坐标系天球坐标系天球球面坐标系坐标系地球直角坐标系地球坐标系地球大地坐标系常用的天球坐标系：天球赤道坐标系、天球地平坐标系和天文坐标系。

在天球坐标系中，天体的空间位置可用天球空间直角坐标系或天球球面坐标系两种方式来描述.1 天球空间直角坐标系的定义地球质心O为坐标原点，Z轴指向天球北极，X轴指向春分点，Y轴垂直于XOZ 平面，与X轴和Z轴构成右手坐标系。

则在此坐标系下,空间点的位置由坐标（X，Y，Z)来描述.春分点：当太阳在地球的黄道上由天球南半球进入北半球，黄道与赤道的交点）2 天球球面坐标系的定义地球质心O为坐标原点，春分点轴与天轴（天轴：地球自转的轴）所在平面为天球经度(赤经）测量基准-—基准子午面，赤道为天球纬度测量基准而建立球面坐标.空间点的位置在天球坐标系下的表述为（r,α，δ)。

天球空间直角坐标系与天球球面坐标系的关系可用图2—1表示：岁差和章动的影响岁差:地球实际上不是一个理想的球体，地球自转轴方向不再保持不变，这使春分点在黄道上产生缓慢的西移，这种现象在天文学中称为岁差。

章动：在日月引力等因素的影响下,瞬时北天极将绕瞬时平北天极旋转，大致呈椭圆,这种现象称为章动。

极移：地球自转轴相对地球体的位置并不是固定的，因而，地极点在地球表面上的位置，是随时间而变化的,这种现象称为极移。

地球的自转轴不仅受日、月引力作用而使其在空间变化，而且还受地球内部质量不均匀影响在地球内部运动。

前者导致岁差和章动，后者导致极移。

协议天球坐标系:为了建立一个与惯性坐标系统相接近的坐标系，人们通常选择某一时刻,作为标准历元，并将此刻地球的瞬时自转轴（指向北极）和地心至瞬时春分点的方向，经过瞬时的岁差和章动改正后，分别作为X轴和Z轴的指向，由此建立的坐标系称为协议天球坐标系.3 地球坐标系地球直角坐标系和地球大地坐标系的转换其中:过椭球面上一点的法线，可作无限个法截面，其中一个与该点子午面相垂直的法截面同椭球面相截形成的闭合的圈称为卯酉圈。

高一物理运动的描述——位置、位移、参考系、坐标系通用版【本讲主要内容】运动的描述——位置、位移、参考系、坐标系本讲重点：参考系与坐标系；位移与路程的区别与联系，时间与时刻。

【知识掌握】【知识点精析】一、机械运动一个物体相对于另一个物体位置的改变。

二. 参考系与坐标系1. 参考系：为了描述物体的运动而假定不动的物体叫做参考系。

2. 常用或默认参考系：用牛顿定律计算加速度、计算动能、动量时一般选地面作参考系。

3. 参考系的选取原则：方便、简单、研究地面上运动的物体，一般选地面。

4. 从不同参考系去观察同一物体的运动，其结果也会不一样。

5. 坐标系：为了定量地描述物体的位置及位置的变化需要在参考系上建立适当的坐标系。

常见坐标系：直线坐标系和平面直角坐标系及三维坐标系等。

三. 质点（1）定义：用来代替物体的有质量的点叫做质点。

它是一种理想化的物理模型，是科学的抽象。

（2）物体能简化为质点的条件：①平动物体可以视为质点。

②物体有转动，但相对平动而言，可以忽略时，也可以将物体视为质点。

例如汽车在运动时虽然汽车车轮有转动，但我们关心的是车辆整体的运动的快慢，故汽车可以看做质点。

③物体的大小和形状对所研究运动的影响可以忽略不计时，不论物体大小如何，都可将其视为质点。

四. 位置、轨迹、位移、路程（1）质点的位置可用规定的坐标系中的点表示，在一维、二维、三维坐标系中可分别表示为S（x）、S（x、y）、S（x、y、z）（2）轨迹：物体的实际运动路径，我们可由轨迹来判断物体做直线运动还是做曲线运动。

应该注意在位移——时间图象上，图象表示的不是物体的运动轨迹。

（3）位移是描述质点位置变化的物理量，既有大小，又有方向，是矢量，是从起点指向终点的有向线段。

有向线段的长度表示位移的大小，有向线段的方向表示位移的方向，位移通常用字母“s”表示，它是一个与运动路径无关，仅由初、末位置决定的物理量。

但要注意位移的方向不一定是质点运动的方向。

高一物理坐标系知识点总结在高中物理课程中，坐标系是一个非常重要的概念。

它是描述位置和运动的基础，是我们理解物理现象和解决问题的基础工具。

本文将总结高一物理中涉及的坐标系的相关知识点，并进一步解析其内涵和应用。

一、直角坐标系直角坐标系是高一物理中最基础的坐标系之一，以平行于坐标轴的线段为单位进行度量。

其中，横轴被称为x轴，纵轴被称为y轴，而原点则是两轴的交点。

何谓直角坐标系的使用呢？1. 描述位置直角坐标系能够用坐标来准确描述一个点的位置。

当我们需要描述一个物体在平面上的位置时，可以利用直角坐标系。

首先，选定合适的原点和坐标轴，然后根据物体的位置，确定其x坐标和y坐标。

通过这种方式，我们可以准确地描述物体的位置。

2. 表示向量除了位置的描述，直角坐标系还能用于表示向量。

在数学中，向量由两个坐标值表示，分别对应x轴和y轴的分量。

通过向量的坐标表示，我们可以更加直观地描述物体的方向和大小。

二、极坐标系极坐标系在高一物理中也有一定的出现频率。

相较于直角坐标系，极坐标系更加灵活和简洁。

极坐标系是由一个原点和一个叫做极轴的线段组成，通过极径和极角来描述位置。

1. 描述位置极坐标系通过一个点到原点的距离（极径）和与极轴的夹角（极角）两个值来描述一个点的位置。

这种描述方式更加灵活，能够描述出圆形或者其他非直角形状的物体。

2. 表示向量极坐标系同样可以用于表示向量。

通过向量的极径和极角，我们可以直观地了解向量的大小和方向。

在解决一些复杂力学或电磁学问题时，极坐标系的使用显得尤为方便和高效。

三、平移坐标系在高一物理中，我们常常会涉及到相对运动的分析，这时就需要引入平移坐标系。

平移坐标系是建立在两个物体之间的相对位置基础上的，用于描述物体相对于其他物体的运动。

1. 相对位置平移坐标系通过距离和方向两个要素来描述物体相对于参考物体的位置。

我们可以将参考物体看作原点，通过测量与原点的距离和运动方向，来描述运动物体的位置。

高一物理参考系的知识点一、引言物理学中的参考系是一个重要的概念，它用于描述观察和测量物体运动以及相对运动的方式。

理解和掌握参考系的概念对于高一学生来说至关重要。

本文将介绍高一物理课程中参考系的知识点，包括基本概念、惯性参考系和非惯性参考系等内容。

二、基本概念1. 参考系的定义参考系是用来描述和研究物体运动和相对运动的一组关联的坐标轴和时钟的集合。

它可以是任意选择的，但在同一个问题中必须保持一致。

2. 笛卡尔坐标系笛卡尔坐标系是最常见的一种参考系，它由均匀直线分割的两个互相垂直的轴线构成。

其中水平轴称为x轴，垂直轴称为y轴。

通过给定物体在x和y轴上的位置，我们可以精确地描述其运动状态。

3. 时间的统一性在同一个参考系中，时间的流逝是统一的。

这意味着在同一时刻不同位置的物体处于相同的时间点。

三、惯性参考系1. 惯性参考系的定义惯性参考系是指在其中一个物体受到合外力的作用时，它的加速度与合外力的作用力大小和方向成正比，并与物体的质量成反比。

在惯性参考系中，牛顿第一定律成立。

2. 惯性参考系的应用在物理学中，通常假设地球上的物体运动相对于一个固定的地球惯性参考系。

这个假设无论在地球上的哪个位置，都能近似成立。

在描述运动或相对运动时，我们通常选择地球参考系作为惯性参考系。

四、非惯性参考系1. 非惯性参考系的定义非惯性参考系是指其中一个物体受到合外力的作用时，它的加速度与合外力的作用力大小和方向不成正比，并与物体的质量无关。

2. 非惯性参考系的示例一个常见的非惯性参考系是以旋转体为参考系，如旋转的车辆、过山车等。

在这种情况下，物体会受到离心力的作用，其加速度与质量无关。

五、相对运动1. 相对运动的定义相对运动是指两个或多个物体之间的运动相对于彼此而言的情况。

相对运动是相对于某个参考系而言的，不同参考系中观察到的物体运动状态会有所不同。

2. 相对运动的例子以两个行驶的汽车为例，对于一个汽车驶过的固定地标，从一个汽车的参考系来看，地标是静止的；而从另一个汽车的参考系来看，地标在移动。

物理必修一知识点总结⑴、任一时刻物体运动的位移⑵、图线的斜率．．的大小．．．．．表示物体运动速度⑴、图线向上倾斜表示物体沿正向作直线运动，图线向下倾斜表示物体沿反向作直线运动。

⑵、两图线相交表示两物体在这一时刻相遇⑶、比较两物体运动速度大小的关系（看两物体X—t图象中图线的斜率．．．．．）2、从V—t图象中可求：⑴、任一时刻物体运动的速度：在t．轴上方．．．．．．．．．，在t．轴下方．．．表示物体运动方向为正表示物体运动方向为负．．．．．．。

⑵、图线的斜率．．．的大小．．．．．表示物体加速度⑴、图线纵坐标的截距表示．．．．．．．．．．0V）．．．时刻的速度（即初速度．．．．．．．．t=0⑵、图线与横坐标所围的面积表示．．．．．．．．．。

在t．轴上方的位移为．．．．相应时间内的位移正．，在t ．轴下方的位移为负．．．．．．．．。

某段时间内的总位移等于各段时间位移的代数．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．和．。

⑶、 两图线相交表示两物体在这一时刻速度相同⑷、 比较两物体运动加速度大小的关系（比较图线的斜率大小） 种类 区别（特点） 联系匀直线运动V=恒量1、匀速直线运动是匀变速直线运动的一种特殊形式。

2、当物体运动的加速度为零时，物体做匀速直线运动。

a=0 x = vt匀变速直线 运动 v =v 0+ata=恒量x =v 0t +at 2/2 =t V V t )(210+ =aV V t 2202- a 与V 0同向为加速a 与V 0反向为减速 补充二：速度与加速度的关系．．．．．．．．．1、速度与加速度没有必然的关系，即：⑴速度大，加速度不一定也大； ⑵加速度大，速度不一定也大； ⑶速度为零，加速度不一定也为零； ⑷加速度为零，速度不一定也为零。

2、当加速度a 与速度V 方向的关系确定时，则有：⑴若a 与V 方向相同．．．．时，不管．．a ．如何变化，．．．．．V ．都增大．．．。

⑵若a 与V 方向相反．．．．时，不管．．a ．如何变化，．．．．．V ．都减小．．．。

高中物理必修一知识点总结第一章运动的描述一、基本概念1、质点2、参考系3、坐标系4、时刻和时间间隔5、路程：物体运动轨迹的长度6、位移：表示物体位置的变动。

可用从起点到末点的有向线段来表示，是矢量。

位移的大小小于或等于路程。

7、速度：物理意义：表示物体位置变化的快慢程度。

分类平均速度：方向与位移方向相同瞬时速度：平均速度=位移/时间，平均速率=路程/时间瞬时速度的大小等于瞬时速率8、加速度物理意义：表示物体速度变化的快慢程度定义：(即等于速度的变化率)方向：与速度变化量的方向相同，与速度的方向不确定。

(或与合力的方向相同)二、运动某某某象(只研究直线运动)1、x—t某某某象(即位移某某某象)(1)、纵截距表示物体的初始位置。

(2)、倾斜直线表示物体作匀变速直线运动，水平直线表示物体静止，曲线表示物体作变速直线运动。

(3)、斜率表示速度。

斜率的绝对值表示速度的大小，斜率的正负表示速度的方向。

2、v—t某某某象(速度某某某象)(1)、纵截距表示物体的初速度。

(2)、倾斜直线表示物体作匀变速直线运动，水平直线表示物体作匀速直线运动，曲线表示物体作变加速直线运动(加速度大小发生变化)。

(3)、纵坐标表示速度。

纵坐标的绝对值表示速度的大小，纵坐标的正负表示速度的方向。

(4)、斜率表示加速度。

斜率的绝对值表示加速度的大小，斜率的正负表示加速度的方向。

(5)、面积表示位移。

横轴上方的面积表示正位移，横轴下方的面积表示负位移。

三、实验：用打点计时器测速度1、两种打点即使器的异同点2、纸带分析;(1)、从纸带上可直接判断时间间隔，用刻度尺可以测量位移。

(2)、可计算出经过特定点的瞬时速度(3)、可计算出加速度第二章匀变速直线运动的研究一、基本关系式v=v0+atx=v0t+1/2at2v2-vo2=2axv=x/t=(v0+v)/2二、推论1、vt/2=v=(v0+v)/22、vx/2=3、△x=at2 { xm-xn=(m-n)at2｝4、初速度为零的匀变速直线运动的比例式应用基本关系式和推论时注意：(1)、确定研究对象在哪个运动过程，并根据题意画出示意某某某。

高一物理必修1质点、参考系和坐标系［要点导学］本章章首语中有一句最核心的话：“物体的空间位置随时间的变化……称为机械运动〞，即“机械运动〞〔以后往往简称为运动〕的定义。

“质点〞，就是其中“物体〞的一种最简单模型；而“参考系、坐标系〞是确定位置与其变化的工具。

１．质点：在某些情况下，在研究物体的运动时，不考虑其形状和大小，把物体看成是一个具有质量的点，这样的物体模型称为“质点〞。

需要注意的是，⑴“质点〞是一种为了研究方便而引入的“理想模型〞，是一种最简单的模型〔以后还会遇到刚体模型、弹性体模型、理想流体模型、理想气体模型等等〕。

⑵既然是模型，就不可能在任何情况下都能够代替真实的物体。

因此，要通过教材、例题与习题，知道什么情况下可以用质点模型，要逐渐积累知识，而不必一开始就去死记硬背。

２．参考系：为了研究物体的运动，被选来作为对照〔参考〕的其他物体称为“参考系〞。

〔以前的中学物理教科书上称为“参照物〞，也很直观易懂。

〕研究物体运动时需要参考系的意义在于，⑴有了参考系，才能确定物体的位置；⑵选定了参考系后，才能知道和研究物体的运动。

试设想，在茫茫的大海里，水天一色，如果没有太阳或星辰作参考，水手根本无法确定自己船舰的位置和向什么方向运动。

⑶参考系选得不同，如此对同一个物体的运动作出的结论也不同〔见课本和后面例题〕。

通常在研究地面上物体的运动时，如果不声明参考系，如此默认以地面为参考系。

３．坐标系：为了定量研究运动，必须在参考系上建立坐标系，这样才能应用数学工具来研究运动。

如果物体沿直线运动，可以在这条直线上规定原点、正方向和单位长度，即以这条直线为坐标轴〔x轴〕。

这样物体的位置就可以用一个坐标值〔x〕来确定。

如果物体在一个平面内运动，如此需要建立平面坐标系。

用两个坐标值〔x，y〕来确定物体的位置。

［范例精析］例 1 在研究火车从某某站到苏州或南京站的运动时间〔通常只须准确到“分〞〕，能不能把火车看成质点？在研究整列火车经过一个隧道的时间〔通常准确到“秒〞〕，能不能把火车看成质点？由此你得出什么看法？解析：前者可以，后者不可以。