运动的描述-知识点

第一章运动的描述§1—1质点参考系和坐标系一、物体和质点1、质点：用来代替物体的有质量的点2、将物体看成质点的条件：a．物体的大小、形状对所研究问题的影响可以忽略不计时b．平动的物体注：质点是理想化模型二、参考系1、定义：在描述物体的运动时，另外选来作为参考的物体，称为参考系2、用一物体，选取不同的参考系，其运动情况可能不同。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变得简单、方便为原则。研究地面上物体的运动时，常选地面或相对于地面不动的物体为参考系。三、坐标系1、定义：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。2、一维坐标系：选某一位置为坐标原点，以某一方向为正方西，选择适当的标度建立一个坐标轴，就构成了一维坐标系；二维坐标系：由两个互相垂直的坐标轴组成，又称为平面直角坐标系；三维坐标系：由两个相互垂直的坐标轴组成，又称为立体直角坐标系。§1—2时间和位移一、时刻和时间间隔时刻：某一瞬时在时间轴上用点表示时间间隔：一段时间在时间轴上用两点间的线段表示二、路程和位移路程：物体运动轨迹的长度位移：从初位置到末位置的一条有向线段线段的长度表示位移的大小，有向线段箭头的指向表示位移的方向位移的物理意义：表示质点的位置变化联系：⑴在单向直线运动中，位移的大小等于路程⑵一般情况下，位移的大小小于路程区别：路程是标量，位移是矢量三、矢量和标量矢量：既有大小又有方向的物理量。如力、位移、速度、加速度等标量：只有大小没有方向的物理量。如路程、质量、长度、时间等标量的相加遵从算数加法的法则矢量的相加遵从平行四边形定则四、直线运动的位置和位移位置：用坐标轴上的一个点来表示位移：用坐标轴上的一段有向线段表示12xxxx的大小表示位移的大小，x的正负．．表示位移的方向．．§1—3运动快慢的描述—速度一、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3.单位：1/smsm或、km/h等4.物理意义：描述物体运动快慢和运动方向的物理量5.速度是矢量二、平均速度和瞬时速度1.平均速度：txv物体在一段时间内的平均快慢程度2.瞬时速度：运动物体在某一时刻或某一位置的速度平均速度txv，t越小，运动的描述越精确。当0t时，质点在这段时间内的运动可以认为是匀速的，求的平均速度就等于质点通过该点的瞬时速度。求瞬时速度我们采取无限取微、逐渐逼近的方法。三、速度和速率（瞬时）速率：瞬时速度的大小平均速率：路程与所用时间的比值要点总结：1．速度（包括瞬时速度和平均速度）都是矢量；速率（包括瞬时速率和平均速率）都是标量平均速度是矢量，其方向与对应的位移方向相同瞬时速度是矢量，其方向与该时刻物体的运动方向相同2．无论速度方向如何，瞬时速度的大小总等于该时刻的速率（也叫瞬时速率）3．平均速度是矢量，平均速率是标量平均速度等于位移与所用时间的比值，平均速率等于路程与所用时间的比值只有单向直线运动时，平均速度的大小等于平均速率。其他情况下，平均速度均小于平均速率。二者的关系类似于位移和路程。§1—4实验：用打点计时器测速度一、打点计时器（1）打点计时器是一种记录运动物体的位移和时间信息的仪器（2）电磁打点计时器：使用交流电源，工作电压为6V一下，当接通电源时，在线圈和永久磁铁的作用下，振片便振动起来，振针周期性上下振动。如果电源的频率为50Hz，它每隔0.02s在纸带上打一个点。（3）电火花计时器：使用时，墨粉纸盘套在纸盘轴上，接通220V交流电源，按下脉冲输入开关时，计时器发出的脉冲电流经过放电针、墨粉纸盘到纸盘轴，周期性产生火花放电。当电源的频率是50Hz时，每隔0.02s在纸带上打一个点。二、练习使用打点计时器实验操作注意事项1.清楚所使用的打点计时器的类型，电磁打点计时器使用6V以下的学生交流电源；电火花打点计时器使用220V的交变电压。2.实验前，应将打点计时器固定好，以免拉动纸袋时晃动。3.使用打点计时器时，应先接通电源，待打点计时器打点稳定后，再拉动纸袋。打点计时器不能连续工作时间太长，打点结束后应立即关闭电源。4.使用电磁打点计时器时，应让纸带穿过限位孔，压在复写纸下面；使用电火花计时器时，应注意把两条纸带正确穿好，墨粉纸盘夹在两纸带之间。5.使用电磁打点计时器应在纸带上打出清晰的小圆点，如打出的点是短横线或双点，应调整振针距复写纸的高度或调低电压。三、用打点计时器测量瞬时速度⑴计算平均速度：用刻度尺量出某两个点间的距离x，数出点子的个数n，求出打这两点的时间间隔t，由txv算出平均速度。⑵计算瞬时速度：先测量包括某点在内的两点间的平均速度，用来代替．．该点的瞬时速度，这两点离该点越近，平均速度越接近该点的瞬时速度。四、用图象表示速度以速度v为纵轴、时间t为横轴，在坐标纸上建立直角坐标系。在坐标系中描点。然后用平滑的曲线．．．．．将这些点连接起来，就得到了描述纸带运动的速度—时间图象（tv图象）在确定坐标系横轴、纵轴的单位长度时，要根据实验数据的最大值、最小值合理选取，使描绘的tv图象能充满坐标平面的大部分空间。§1—5速度变化快慢的描述—加速度一、加速度1.定义：速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值2.定义式：tva或tvva03.单位：在国际单位制中，加速度的单位是米每二次方秒，符号是2/sm或2sm4.物理意义：表示速度变化快慢．．．．的物理量5.加速度是矢量．．，其方向与速度变化．．．．的方向相同。在直线运动中，如果速度增加．．，加速度的方向与速度方向相同．．；如果速度减小．．，加速度的方向与速度方向相反．．。二、从tv图象看加速度⑴tv图象反应了物体的速度随时间的变化规律⑵在tv图象中，从图线的倾斜程度就能判断加速度的大小，比值tv就是加速度的数值。倾斜程度（图线与横坐标轴的夹角）越大，加速度越大。三、速度、速度变化量、加速度的比较物理量速度v速度变化量v加速度tv表达式txv0vvvtva或tvva0内涵反应运动的快慢速度变化的多少速度变化的方向方向同位移x的方向相同0vvv来决定方向与v方向一致而与0v、v方向无关大小①位移与时间的比值②位移对时间的变化量0vvv或tav①速度变化量与时间的比值②速度对时间的变化率