第一章运动的描述

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第一章运动的描述

第一章运动的描述在我们周围，到处可以看到物体在运动：汽车在公路上飞驰，江水在咆哮地奔向远方，鸟儿在飞翔，树叶在摇动……连我们脚下的地球，也在不停地自转、公转。

物体的空间位置随时间的变化，是自然界中最简单、最基本的运动形态，称为机械运动（mechanical motion）.在物理学中，研究物体做机械运动规律的分支叫做力学（mechanics）.人们在力学的研究中，不仅了解物体做机械运动的规律，而且还创造了科学研究的基本方法。

所以霍尔顿（G·Holton）说：“无论从逻辑上还是从历史上讲，力学都是物理学的基础，也是物理学及其他学科研究的典范……力学之于物理学如同骨骼之于人体。

”在这一章，我们研究怎样描述物体的运动。

机械运动：1、物体的空间位置随时间的变化，称为机械运动。

（属于力学的范畴）2、机械运动是自然界中最简单、最基本的运动形态。

1、质点参考系和坐标系一、知识目标1、知道参考系的概念。

知道对同一物体选择不同的参考系时，观察的结果可能不同。

2、理解质点的概念，知道它是一种科学的抽象，知道科学抽象是一种普遍的研究方法。

3．学会在参照系上建立坐标系来定量确定物体的位置以及位置的变化。

二、教学重点1、在研究问题时，如何选取参考系。

2、质点概念的理解。

三、教学难点在什么情况下可把物体看成质点四、教学步骤1、物体和质点：（1）物体空间位置的描述有时是比较困难的：（举例说明）在公路上飞驰的汽车---------（车身与车轮----）在空中飞翔的鸟儿-----------（鸟身与翅膀----）在足球场上运动的足球-------（飞行与自旋----）（2）怎么描述？（1）在研究某一问题时，物体的形状、大小对结果的影响非常小或者说可以忽略，（例如：研汽车从在两地之间的运行特点，小鸟的飞行快慢，地球的公转情况等-----）把物体看成是没有形状、大小、具有物体全部质量的点----质点。

质点这是一种科学抽象，就是要抓住主要特征，忽略次要因素，这就必须是具体问题具体分析。

物理必修一运动的描述

平均速度和瞬时速度
平均速度 1. 定义：物体的位移Δx与发生这段位移所用时间之比 2.表达式 3.方向：与位移方向相同 4.物理意义：描述物体在一段时间或一段位移内运动的平均速度。
瞬时速度当Δt非常非常非常小时，我们把Δt时间（此时可当作某个时刻）内该段位移的平均速度当作该时刻的瞬时速度。
瞬时速度的大小通常称作速率。匀速直线运动是瞬时速度保持不变的运动
速度变化快慢的描述——加速度
1.定义：加速度是速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值，通常用a表示 2.表达式 a=Δv/Δt 3.单位：加速度的单位是米每二次方秒 m/s-2 或 m·s-2
4.物理意义：反应物体运动速度变化快慢及方向的物理量（数值上等于单位时间内速度的变化量）
注：就像速度有平均速度和瞬时速度之分一样，加速度也有平均加速度和瞬时加速度之分
自行车的速度≈15m/s 人步行的速度≈5m/s
实验：用打点计时器测速度
电磁打点计时器 1.原理：利用振动的振针打点 2.构造
3.工作电压：4-6V的交流电
注意：打点快慢与电压是否稳定无关，点痕轻重与电压有关。
电火花打点计时器
1.原理：脉冲电流 2.构造 3.工作电压：220V交流电
区别：电磁打点计时器打点时与纸带接触，会对纸带产生阻碍作用；而火花放电基本不会阻碍纸带的作用。
打点计时器的作用：（1）测时间每个时间间隔T=0.02s （2）测位移用刻度尺测量（3）研究物体运动
一般上来讲：每隔四个点取一个计数点 = 每五个点取一个计数点 T=0.02s X 5 =0.1s
练习使用打点计时器
用打点计时器计算瞬时速度
x-t 图象
限制：只有做直线运动的物体才能画出其x-t图象。原因：因为平面直角坐标系是二维的，若做曲线运动则至少需要三维，故在x-t 图象中最多表示出位移x和时间t两个变化量常见错误：x指的是位移而非路程（路程时间图象一般叫做s-t图象）

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。