物理必修一第一章知识点总结.pdf

高中物理 必修一 第一章 运动的描述 yem434 1 第一章 运动的描述第一章 运动的描述 1 机械运动机械运动 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 yem434 2 a 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x x 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 m 0 12 1 2 ABO 高中物理 必修一 第一章 运动的描述 yem434 3 3 理解第几秒内 前几秒 几秒初 几秒末 6 矢量和标量矢量和标量 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 yem434 4 位移的大小 9 速度速度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 t x v 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 t x v 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 3m B 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 3m C 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 3m D 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 t x v 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 yem434 5 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 t x v t 0 lim c 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 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 f T 1 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 yem434 6 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 0 0 tt vv t v a 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 0 v 同向 加速运动 a增大 v增大的快 a减小 v增大的慢 a和 0 v 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 yem434 7 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 t x t x v 或 0 vvv t vv t v a 0 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 0 v a和t决定 v 由v与 0 v 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 0 vvv 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 yem434 8 h 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