人教版二零一九年出版的物理必修第一册当中,关于《运动的描述》这一章节的所有知识点进行梳理 。
1.1质点参考系
1.机械运动和质点
物体的空间位置,会随着时间而发生变化,这种变化所呈现出的运动形态,在自然界里是最为简单的,同时也是最为基本的,而这样的运动形态就被称作机械运动 。
(2)对于质点的概念而言,存在着某些特定情形,在这些情形里,可以将物体的大小以及形状予以忽略,进而把该物体简化成为一个具备质量的点,像这样的点就被称作质点 。
(3)物体被看成质点存在的另一种情形是,物体之上各个点的运动状况全然一样,从对运动进行描述的视角去看,物体之上任意一点的运动能够完整地体现整个物体的运动 。
(4)质点的特点
物体中的质点,和几何里的“点”不一样。质点是那种把物体的大小以及形状给忽略掉的,用来替代物体的有质量的点。它的特点是有质量,却不存在大小、不具有体积、也没有特定形状,它跟几何“点”有着本质方面的区别。
第②点,质点是一种理想化的物理模型,它是针对实际物体所进行的科学抽象,它突出了问题当中的主要因素,同时忽略了次要因素,而这种东西在现实里是不存在的。
③一个物体能不能被看成质点,这是由所要去研究的问题来决定的。对于同一个物体,鉴于所要研究的问题存在差异,有时候它能够被看成质点,而有时候又不可以被看成质点。
2.参考系
(1)运动跟静止:自然界里的所有物体都处在永远的运动当中,完全静止的物体是不存在的,也就是运动是绝对的,静止是相对的。
用于描述某个物体位置随时间产生变化之际,总是相对于别的物体来讲的。倘若两个物体运动的速度快慢是一样的,运动方向也是相同的,那我们就会说这两个物体处于相对静止的状态 。
用于描述物体运动时,被选来当作参考的那个物体的称谓,这便是参考系的定义 。
(4)参考系的四个性质
标准性方面,存在这样的情况,被选为参考系的物体,其状态是被假定为不动的,对于被研究的物体,它处于运动状态还是静止状态,这一切都是相对于参考系来去判断形成结论的啦。
②存在任意那特性:参考系能够被任意去进行选择,参考系的选取一般是依照观察方便以及让运动的描述尽可能趋向简单这般的原则而为,普遍状况下若在研究地面上物体的运动之际,要是不刻意作出特殊说明,那么便会默认以地面作为参考系。
③先来说统一性,当要比较好几个物体在进行运动状态方面的比较之际,另外在研究同一个物体处于不同的阶段所呈现的运动情况之时,此处一定要去选择同一个参考系哦。
④存在差异性,针对同一个物体而言,当选择不一样的参考系时,所观察到的结果通常是不同的。
1.2时间位移
一、时刻和时间间隔
1. 时刻,它所展现的乃是某一个瞬间,于时间轴之上乃是借助点来进行表示的,像那第2秒末呀,第8秒初等可全都属于时刻。
2. 时间间隔,它指的是用以表示处于两个时刻之间的那段时间。时间间隔在时间轴上是通过线段来彰显的,像前4 s里边,也就是从0开始一直到4 s末这个阶段,还有第4 s内,即从3 s末起始到4 s末这样的情况,都属于时间间隔这种范畴。
二、位置和位移
1.坐标系
(1)建立目的:定量描述物体的位置及位置的变化.
(2)坐标系的三要素:原点、正方向和单位长度.
一,存在着常见的坐标系的类别,二,其一是直线坐标系,三,其二是平面坐标系,四,其三是空间坐标系 。
2.路程:物体运动轨迹的长度.
3.位移
(1)物理意义:表示物体(质点)位置变化的物理量.
(2)定义:从初位置到末位置的一条有向线段.
(3)大小:初、末位置间有向线段的长度.
(4)方向:由初位置指向末位置.
4.矢量和标量
(1)矢量:既有大小又有方向的物理量,如位移等.
(2)标量,是那种仅有大小、不存在方向的物理量,就像质量,还有时间,以及路程这类的 .。
三、直线运动的位移
研究直线运动时,在物体运动的直线上建立x轴,如图所示.
1.物体的初、末位置:可用位置坐标x1、x2表示.
2. 关于物体的位移,存在这样的情况,其位移的计算方式为,Δx等于x2减去x1。要是Δx呈现为正,那就意味着位移的方向跟x轴正方向是相同的;要是Δx呈现为负,那就意味着位移的方向跟x与正方向是相反的。
四、位移-时间图象
其物理意义在于,能够直观地呈现出,物体于每一时刻所处的位置,或者在每一个时间间隔内所发生的位移 。
(2)图象的确立:于直角坐标系内里,挑选时间t把它当作横轴,挑选位置x把它当作纵轴,在这之上所构筑的图线便是位置-时间图象;要是把物体运动的起始位置选定为坐标原点O,那么图象就会变成位移-时间图象 。
五、位移和时间的测量
1. 在生活里头,能够采用照相的手段去记录物体所处的位置,借助钟表来记录物体运动的那个时刻,还能够凭借频闪照相的方式同时记录物体运动的时刻跟位置。
2.实验:练习使用打点计时器
(1)打点计时器的原理及使用
(2)操作流程
①连接装置;
②接通电源;
③拉动纸带;
④关闭电源;
⑤处理数据;
⑥误差分析.

1.3位置变化快慢的描述——速度
一、速度
1.定义
物理学里,将位移跟发生这段位移所使用的时间的比值,用来表明物体运动的快慢程度,而这也就是速度,它用字母v来表示。
2.公式:
3.单位
于国际单位制里,速度的单位是米每秒,其符号是m/s,再者是m·s-1,常用的单位另外还有千米每时,也就是km/h或者km·h-1、还有厘米每秒,即cm/s或者cm·s-1等 。
4.矢标性
速度属于矢量范畴,它存在着大小这一属性,同时还具备方向这项特性。速度所具有关于方向的表达,也就是物体进行运动时的方向,此方向与位移的方向呈现出相同的状态。
5.物理意义
速度是描述物体运动快慢的物理量.
二、平均速度和瞬时速度
1.平均速度
(1)概念,由所求得的速度v,它所表示的仅仅是物体于时间Δt内运动的平均快慢程度,而这被称作平均速度( )。
(2)公式
(3)矢标性:它属于矢量范畴,其方向跟在Δt时间之内所发生位移有的方向是一样的 。
2.瞬时速度
概念:用从时刻t到t+Δt这一小段时间内的平均速度去替代时刻t物体的速度,当Δt极其微小的时候,运动快慢的差异能够忽略不计,在这个时候,我们便把它称作物体在时刻t的瞬时速度( ) 。
匀速度直线运动,是即时速度维持不改变的运动,于匀速直线运动里,平均速度跟瞬时速度等同 。
3.速率
瞬时速度的大小通常叫作速率(speed).速率是标量.
三、速度—时间图像
1.概念
把时间t当作横轴,把速度v作为纵轴,坐标里头的图像就是速度—时间图像,或者是v—t图像。
2.V—t图像的建立
(1)用横轴表示时间t,纵轴表示速度v,建立直角坐标系.
(2)根据测量的速度v、时间t数据在坐标系中描点.
需要将这些点,用平滑的曲线连接起来高中物理3-2第一章,这样做之后,就能得到如图所示的 v t 图像 。
3.物理意义
V—t图像,极其直观地把物体运动时速度跟随时间变化展现出规律,它并非是在表明物体运动的轨迹,。
四、由x-t图象分析物体的运动
1.斜率与速度
假如物体实施了匀速直线运动,那么x-t图象会是一抹倾斜的纹路,斜率的规模展现了速度的规模,斜率的正负体现了物体的运动趋向,类似于图里的a、b那般 。
如果x-t图象呈现为平行于时间轴的直线情形,那就表明物体正处于静止的状态,如同图里面的c所展示的那样,。
2.截距与初始位置
对于运动物体来言,纵轴截距所呈现的意义是其初始位置,就如下图中所展示的那样,a物体是始自原点来开展运动,并且,b物体先是由处于x2的位置,之后才开始进行运动 。
3.交点的含义
图线交点所代表的意义是相遇,就像在图里呈现出来的交点,它意味着a、b、c这三个物体,于t1这个时刻,处于位移为x1的位置那儿相遇了。
4.注意事项
(1)x-t图象只能用来描述直线运动.
(2)x随时间t变化的情况 通过x-t图象来呈现 然而这并非物体运动的轨迹 。
(3)图线上某点切线的斜率的大小表示物体速度的大小.
(4)图线上某点切线的斜率的正、负表示物体速度的方向.
五、由v-t图象表示速度的变化规律
1. 从图象能够看出,每一时刻所对应的是瞬时速度,若瞬时速度为正,这表明物体沿着选定的正方向进行运动,就像图中的1、4、5图线那样制度大全,若瞬时速度为负,这意味着物体沿着与选定的正方向相反的方向进行运动,就如同图中的2、3图线那般。
2.依据图线斜率来判断物体的运动性质,要是图线平行于t轴,那就表明物体做匀速直线运动,就像图中所呈现的1、2图线那样,假如图线不平行于t轴,那就代表物体做变速运动,如同图中的3、4、5图线,并且倾斜程度越大,也就是斜率的绝对值越大,意味着速度变化越快。
3.截距
V-t图象于纵轴之上的截距,所代表的是初始时刻物体的瞬时速度,横轴截距所表示的是物体速度变为零的时刻 。

4.图线交点,两条图线相互交叉,此交点意味着两物体在这个时刻的瞬时速度是一样的 。
5.由v-t图象求位移
物体于某段时间之内,其位移能够借由v-t图线同时间轴所围部分的面积予以表示,如同图里阴影所呈现的那般,倘若所围的面积处于t轴上方,那么与之对应的位移是正的,要是所围的面积处在t轴下方,那么相对应的位移就是负的,第二章会再次展开学习。
若公式里的Δt十分大,那所获取的速度便是平均速度;而当Δt趋向于0之际,所得到的速度则是瞬时速度。于后续的叙述当中,“速度”这个词汇,有时所表达的是平均速度,有时所表达的是瞬时速度,需依据上下文来进行判断。
1.对瞬时速度的理解
(1)对于瞬时速度的“三性”来进行把握,这“三性”分别是方向性,而关于它的那个瞬时性,还有相对性。相对性所指的是相对的究竟是哪个参考系,当参考系发生变换的时候,同一物体的速度针对不同参考系来讲是不一样的。
(2)瞬时速度的大小称为瞬时速率,简称速率.
2.瞬时速度与平均速度的区别和联系
1.4速度变化快慢的描述——加速度
一、加速度
1.定义
物理学里,将速度的改变量,和出现这一变更所用的时间的比值,称作加速度,通常用a来表示。
2.表达式
(比值定义法)
3.单位
在国际单位制里,加速度的单位是米每二次方秒,其符号是m/s2,或者是m·s-2 。
4.物理意义:表示速度变化的快慢.
二、加速度的方向
1.加速度的方向:
(1)加速度是矢量,不仅有大小,也有方向.
首先,加速度方向和速度变化量Δv的方向是一致的,其次,它和速度v的方向没有关联 。
2.加速度与速度的方向关系:
速度增加高中物理3-2第一章,是在直线运动里,此时加速度方向,跟速度方向相同,(如图甲所示) 。
处于直线运动情形下,当速度呈现减小态势时,加速度所具有的方向,跟速度所具有的方向,是相反的状态。(如同图乙所展示的那样)。
三、从v—t图像看加速度
1.V—t图像反映了物体的速度随时间的变化规律.
2.定性比较加速度的大小
于同一坐标系里,借由不同物体的v—t图线的倾斜状况能够就它们的加速度大小予以比较,像右图呈现的那样,a的加速度比b的加速度大 。
3.定量计算物体的加速度
存在(1)于v—t图线之上,任意选取两点,分别为(t1,v1)以及(t2,v2) ,依据(也就是图线的斜率)能够确定加速度。
两倍的正方向和负方向,分别标示着加速度的方向,而两倍的绝对值,呈现出加速度的大小 。
四、加速度方向与速度方向的关系
1. 加速度属于矢量范畴,它存在大小这一属性,同时还具备方向这一特性,其方向跟速度变化的方向保持一致 。
2. 加速度方向跟速度方向存在这样的关系,在处于直线运动的状况之下,当速度呈现增加态势的时候,加速度的方向跟速度的方向是一致的,而当速度处于减小情形的时候,加速度的方向跟速度的方向是相反的。
1. 对于加速度的理解,它属于那种运用比值定义法来进行定义的物理量,加速度a具体的大小,和Δv、Δt的大小之间不存在关联,基于此,是绝对不可以这么讲的,即a与Δv呈现出成正比的关系,以及a与Δt呈现出成反比的关系。
2.速度、速度变化量、加速度的比较
续 表
3.v-t图象有着其特定的意义,它所详细描述的,乃是涉及物体速度,随着时间而不断变化的具体规律 。
4.图象上的“点、截距、斜率”的意义
明确物体的运动性质,要是图线和时间轴呈现平行状态,那就表明物体在进行匀速直线的运动,要是图线朝着远离时间轴的方向延伸,那就意味着物体是在做加速运动,要是图线向着靠近时间轴的方向靠拢,那就说明物体在做减速运动。就如同图中所展示的那样,a处于做匀速直线运动的状态,b、c处于做加速直线运动的状态,d、e处于做减速直线运动的状态。
