物理必修一第一章知识点总结

高中物理·必修一·第一章运动的描述@yem4341第一章——运动的描述1.机械运动（1）定义：物体的空间位置随时间的变化。（2）基本形式：平动、转动（3）注意事项：植物的生长不是机械运动2.质点（1）定义：用来代替物体的具有质量的点（2）基本属性：只占有位置而不占空间，具有被代替物体的全部质量。（3）可看成质点的条件：物体能否视为质点，取决于所研究的问题，而不是其物体本身。只有当物体的大小、形状等对其所研究的问题没有影响或影响很小时，才可以将物体视为质点。例如：相同的一列火车，研究其由上海到达北京所用的时间时可视为质点，但是当研究这列火车通过一个路标所用的时间则可以视为质点。（4）判断能否视为质点可从以下方面入手：a.动作b.转动，旋转c.物体各部分运动状态不同（5）以上的因素并不是判断物体能否视为质点的依据，要分析这些因素对其所研究的问题的影响是否微乎其微。（6）质点是一个理想化的物理模型，实际上并不存在。是实际物体的一种近似，为了研究问题的方便进行的科学抽象，是复杂的问题得到简化。所以研究质点所得到的结论可应用于实际物体。（7）质点不同于只表示空间位置的几何点。（因为质点具有质量，几何点没有）（8）在高中必修课中，如果没有特殊说明都可以物体视为质点处理。3.参考系（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。也就是参照物。（2）参考系的选择原则高中物理·必修一·第一章运动的描述@yem4342a.任意性原则：参考系的选取是任意的，选择不同的参考系描述同一物体的运动，其结果可能不同。b.简单方便原则：应以观察方便和运动的描述简单为原则。我们通常选地面或相对地面静止的物体作为参考系。c.统一性原则：当比较两个或多个物体的运动情况时，必须选择统一参考系。（3）物体的运动是相对于参考系而言的，这是运动的相对性。所以提到运动都应明确它是相对哪个参考系而言的。（4）无论物体原来的运动如何，一旦把它选为参考系，就视为它是静止的。4.坐标系（1）物体做机械运动时，其位置发生了变化，为了定量的描述物体的位置和位置的变化，需要在参考系上建立坐标系。（2）如图A点坐标-2m，B点坐标1m，可以有两种理解，但殊途同归！a.A、B两点的位置坐标是-2m、1m，是初末xxx之中的末初和xx而不是位移x。b.参考系（坐标原点）到A、B两点的位移是-2m、1m，也就是mmxxx20)2（初末之中的x。c.所以有时使用x表示位移，有时直接用x表示位移，其道理如上，只是侧重点不同，如果我们定义他们的初点为坐标原点，那么位移xx，时间t，速度v也是同样。d.坐标系是建立在参考系上的，参考系是坐标系中的坐标原点。（3）坐标系的分类：直线坐标系、平面直角坐标系、空间直角坐标系。坐标要带单位5.时刻和时间间隔（1）定义：在表示时间的数轴上，时刻用点表示，时间间隔用线段表示（2）时间是时间间隔的简称，时间不是时间间隔和时刻的统称！x/m012-1-2ABO高中物理·必修一·第一章运动的描述@yem4343（3）理解第几秒内、前几秒，几秒初、几秒末6.矢量和标量（1）矢量：满足平行四边形法则，并且有大小和方向（2）标量：满足算数法则，有大小，也可能有方向（例如：电流I）（3）关于矢量和和标量的说法：（存在争议！）a.既有大小又有方向的量就是矢量。b.矢量既有大小又有方向。c.只有大小没有方向的量是标量。d.标量只有大小没有方向。（4）电流是标量但有方向；电势等标量没有方向但是有正负（5）矢量的正负表示方向，标量的正负表大小。（6）两个矢量比较大小时，要去掉正负号，因为矢量的正负号表示方向不表示大小。7.路程s（1）定义：物体实际运动的轨迹的长度。（2）矢量性：路程为标量，只有大小没有方向，遵循算数法则。（3）单位：就是长度的单位，长度的国际单位是米（m）。（4）路程的大小与路径有关，但路程不能描述物体位置的变化。例如：质点环绕一周，其路程不为零，但其位置没有发生变化，因而其位移为零。（5）路程大于等于位移的大小。8.位移x（1）定义：从初位置到末位置的有向线段。线段的长短表示大小，有向线段的指向表示方向。（2）矢量性：位移是矢量，既有大小又有方向，运算遵循平行四边形定则。位移的正负号仅表示方向不表示大小。（3）单位：位移和路程的单位都是长度的单位，m，km，mm等。（4）位移与路径无关只与始末位置有关。（5）物理意义：描述质点位置变化的物理量。（6）路程与位移没有可比性，位移的大小路程，单项直线运动的路程等于高中物理·必修一·第一章运动的描述@yem4344位移的大小。9.速度v（1）定义：速度v等于物体运动的位移x跟发生这段位移所用时间t的比值。（2）表达式：txv（3）矢量性：矢量，其大小在数值上等于单位时间内位移的大小，方向与x的方向相同。（4）单位：国际单位制中速度的单位是“米每秒”sm/，常用单位：sm/，hkm/等，hkmsm/6.3/1。（5）物理意义：描述物体运动快慢及方向的物理量。（6）只说速度或速率默认为瞬时速度或瞬时速率。（7）平均速度：a.定义：运动的物体的位移x跟发生这段位移所用时间t的比值，叫做平均速度。b.表达式：txv_c.矢量性：矢量，方向与这段时间发生的位移x的方向相同。d.平均速度描述的是某一段时间或某一段时间内的平均快慢程度。只能粗略的描述的描述物体的运动。不用时间（或不同位移）内的平均速度一般不同。例如：物体沿一条直线运动，下列说法正确的是（）A．物体在某时刻的速度为3m/s，则物体在1s内一定走3mB．物体在某1s内的平均速度是3m/s，则物体在这1s内的位移一定是3mC．物体在某段时间内的平均速度是3m/s，则物体在1s内的位移一定是3mD．物体在发生某段位移过程中的平均速度是3m/s，则物体在这段位移的一半时的速度一定是3m/s解析：txv_具有对应性，在某时刻的速度是3m/s，但在1s内的平均速度不一高中物理·必修一·第一章运动的描述@yem4345定是3m/s，所以这1s的位移也就不一定是3m。若某1s内的平均速度为3m/s，则在这1s的位移一定是3m，但在其他的一秒内位移不一定是3m，故A错误，B正确。某段时间的平均速度是3m/s，但其中1s的平均速度不一定为3m/s，故C错误。平均速度是3m/s，中间位置的瞬时速度不一定为3m/s，D错误。（7）瞬时速度：a.定义：运动物体在某一时刻或某一位置的速度。b.表达式：txvt0limc.矢量性：矢量，方向为物体所在位置的运动方向，也就是路程轨迹的切线方向。d.瞬时速度能够精确的描述物体运动的快慢程度和方向。（8）瞬时速率和平均速率a.瞬时速率就是瞬时速度的大小，但是平均数率不是平均速度的大小，平均速率与平均速度的大小是两个完全不同的概念。b.平均速率是物体运动的路程与时间的比值。10.打点计时器（作用：计时、打点）计时器类别工作电源打点方式阻力来源电磁打点计时器4~6v交流电振针打点限位孔和复写纸对纸带的摩擦；指针与纸带间的摩擦较大，所以误差较大。电火花打点计时器220v交流电电火花打点限位孔和墨粉盘对纸带的摩擦；误差较小。（1）计时器的打点周期fT1，当Hzf50时，T=0.02s，首先要确定好电源的频率。高中物理·必修一·第一章运动的描述@yem4346（2）计时点：打点计时器实际打的点迹；计数点：人为选定的点，例如每隔4个计时点选取一个计数点。（3）在测量计数点间的距离时要用长刻度尺一次读出各组计数点间的距离，而不要用短刻度尺一段段的测量各计数点间的距离。（4）错误分析：a.打点的周期不稳：电源的频率不稳b.纸带上是短线：电压偏大；振针偏低c.打双点：振针松动d.没有点或不清晰：电压偏低；振针偏高；复写纸或墨粉盘使用太久（5）实验步骤的注意事项：a.先开电源再拉动纸带，先关电源再取下纸带。b.电火花打点计时器最好使用两条纸带（6）估计某点的瞬时速度：用该点左右两侧的点的平均速度代替（原因？）（7）电火花打点计时器的原理11.加速度（1）定义：加速度是速度的变化量与这一变化所用时间的比值，通常用a表示。（也就是速度的变化率）（2）表达式：00ttvvtva（3）单位：22/smsm或，读作米每二次方秒。（4）矢量性：矢量，方向与v的方向相同，与v的方向无关。（5）物理意义：描述速度改变快慢的物理量，速度的改变包括大小和方向。（6）只说加速度时代表瞬时加速度。按表达式计算的加速度应为平均加速度，但是高中我们研究的是匀变速运动（其平均加速度和瞬时加速度相同）（7）求加速度时要注意规定正方向，然后确定初末速度。（8）a和0v同向加速运动a增大，v增大的快；a减小，v增大的慢。a和0v反向减速运动a增大，v减小的快；a减小，v减小的慢。高中物理·必修一·第一章运动的描述@yem4347比较项目速度v（矢量）速度的变化量v（矢量）加速度a（矢量）联系定义式txtxv或0vvvtvvtva0三者无必然联系，v很大，速度的变化量可能很小，甚至为0，a也可大可小。物理意义表示物体运动的快慢和方向的物理量（状态量）表示物体速度的改变量表示物体速度改变快慢的物理量决定因素v的大小由0v、a和t决定v由v与0v决定，而且tav也由a与t决定a不是由tvv，，来决定的，a由mF，决定（后续学习）方向物体运动的方向矢量运算v的方向v的方向相同大小1.位移对时间的变化率2.位移与时间的比值3.tx图象在该点的切线的斜率0vvv1.速度对时间的变化率2.速度与时间的比值3.tv图象在该点切线斜率（9）对加速的的理解a.物体的速度大，加速度不一定大。b.物体的速度很小，加速度不一定很小。c.物体的速度为零，加速度不一定为零。d.物体的速度变化很大，加速度不一定大。e.负加速度不一定小于正加速度。f.加速度为负，物体不一定做减速运动。g.加速度不断减小，速度不一定减小。高中物理·必修一·第一章运动的描述@yem4348h.加速度不断增大，速度不一定增大。i.物体速度大小不变，加速度不一定为零。j.加速度的方向不一定与速度在同一直线上。12.运动图象的理解和应用tx图象tv图象④⑤tx④⑤tv1初速度不为0的匀速直线运动2表示物体在正位置出静止3从正位置向负方向做匀速直线运动4在原点处静止5从正位置出发，速度为负，到达远点后继续运动tx图象的斜率表速度1初速度为正的匀加速直线运动2匀速直线运动3匀减速直线运动4静止5匀减速直线运动，减为零后匀加速直线运动tv图象的斜率表加速度