第一章运动的描述.docx

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第一章运动的描述

第一章运动的描述

　　一、机械运动：

一个物体相对于其简称运动它物体位置的变化，。

　　二、参考系：

在描述一个物体运动时，选来作为参考标准的另一个物体。

　　1.参考系是假定不动的物体，研究物体相对参考系是否发生位置变化来判断运动或静止。

　　2．同一运动，选取不同参考系，运动情况可能不同，比较几个物体的运动情况时必须选择同一个物体作为参考系才有意义。

（运动是绝对的、静止是相对的）

　　3.方便原则（可任意选择参考系），研究地面上物体的运动通常以地球为参考系。

　　三、质点：

用来代替物体的有质量的点。

　　1.质点只是理想化模型

　　2.可看做质点的条件：

　　⑴物体上任一点的运动情况可代替整物体的运动情况，即平动时；

　　⑵不是研究物体自转或物体上某部分运动情况时；

　　⑶研究物体运动的轨迹，路径或运动规律时；

　　⑷物体的大小、形状时所研究的问题影响小，可以忽略时。

　　四、时间：

在时间轴用线段表示，与物理过程相对应，两时刻间的间隔；

　　时刻：

在时间轴上用点来表示，与物理状态相对应，某一瞬间。

　　区分：

“多少秒内，多少秒”指的是时间；“多少秒末、初、时”指的是时刻。

　　五、路程：

标量，表示运动物体所通过的实际轨迹的长度；

　　位移：

矢量，初位置指向末位置的有向线段，线段长度为位移大小，初位置指向末位置。

　　路程大于等于位移的大小，只有在单向直线运动中两者大小相等。

　　矢量，有大小，方向的物理量；标量，只有大小，无方向的物理量。

　　六、打点计时器：

记录物体运动时间与位移的常用工具。

　　电磁打点计时器：

6V交变电流，振针周期性振动t=0.02s，

　　电火花打点计时器：

220V交变电流，放电针周期性放电t=0.02s。

　　匀变速直线运动规律研究实验

　　注意事项及实验步骤：

　　1.限位孔竖直向下将打点计时器固定，连接电路；

　　2.纸带与重锤相连，穿过限位孔，竖直上提纸带，拉直并让重物尽可能靠近打点计时器；

　　3.先接通电源后松开纸带，让重锤自由下落；

　　七、平均速度和瞬时速度，速度和速率：

单位（）转换：

　　1.平均速度：

描述做变速运动的物体在一段时间内运动的平均快慢程度，位移与时间的比值，它的方向为物体位移方向，矢量，；

　　2.平均速率：

路程与时间的比值，标量，；

　　平均速率一般大于平均速度，只有在单向直线运动中，两者大小相等。

　　3.瞬时速度：

物体经过某一时刻（或某一位置）时运动的快慢程度，简称速度，矢量，它的

　　方向为物体在运动轨迹上该点的切线方向；

　　4.瞬时速率：

简称速率，速度的大小，标量。

□《三维》P15表格三和四。

　　八、加速度：

矢量，速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值。

　　1.加速度定义式：

，速度变化量，称为速

　　度的变化率，单位：

米每二次方秒，。

物理意义：

描述速度变化快慢；

　　2.加速度与速度、速度的变化量之间的关系；□《三维》P20表格四；

　　3.匀变速直线运动：

加速度恒定不变（包括大小、方向）的直线运动；

　　4.判断物体做加速运动或减速运动的条件：

选初速度方向为正方向，

　　增加，增加快

　　与、同向，加速，增加

　　减小，增加慢

　　与、反向，减速，减小

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　　一、运动学的基本概念

　　1、参考系：

描述一个物体的运动时，选来作为标准的的另外的物体。

　　运动是绝对的，静止是相对的。

一个物体是运动的还是静止的，都是相对于参考系在而言的。

　　参考系的选择是任意的，被选为参考系的物体，我们假定它是静止的。

选择不同的物体作为参考系，可能得出不同的结论，但选择时要使运动的描述尽量的简单。

　　通常以地面为参考系。

　　2、质点：

　　①定义：

用来代替物体的有质量的点。

质点是一种理想化的模型，是科学的抽象。

　　②物体可看做质点的条件：

研究物体的运动时，物体的大小和形状对研究结果的影响可以忽略。

且物体能否看成质点，要具体问题具体分析。

　　③物体可被看做质点的几种情况：

（1）平动的物体通常可视为质点。

（2）有转动但相对平动而言可以忽略时，也可以把物体视为质点。

　　（3）同一物体，有时可看成质点，有时不能。

当物体本身的大小对所研究问题的影响不能忽略时，不能把物体看做质点，反之，则可以。

　　[关键一点]

（1）不能以物体的大小和形状为标准来判断物体是否可以看做质点，关键要看所研究问题的性质。

当物体的大小和形状对所研究的问题的影响可以忽略不计时，物体可视为质点。

（2）质点并不是质量很小的点，要区别于几何学中的“点”。

　　3、时间和时刻：

　　时刻是指某一瞬间，用时间轴上的一个点来表示，它与状态量相对应；时间是指起始时刻到终止时刻之间的间隔，用时间轴上的一段线段来表示，它与过程量相对应。

　　4、位移和路程：

　　位移用来描述质点位置的变化，是质点的由初位置指向末位置的有向线段，是矢量；

　　路程是质点运动轨迹的长度，是标量。

　　5、速度：

　　用来描述质点运动快慢和方向的物理量，是矢量。

（1）平均速度：

是位移与通过这段位移所用时间的比值，其定义式为，方向与位移的方向相同。

平均速度对变速运动只能作粗略的描述。

（2）瞬时速度：

是质点在某一时刻或通过某一位置的速度，瞬时速度简称速度，它可以精确变速运动。

瞬时速度的大小简称速率，它是一个标量。

　　6、加速度：

用量描述速度变化快慢的的物理量，其定义式为。

　　加速度是矢量，其方向与速度的变化量方向相同（注意与速度的方向没有关系），大小由两个因素决定。

　　易错现象

　　1、忽略位移、速度、加速度的矢量性，只考虑大小，不注意方向。

　　2、错误理解平均速度，随意使用。

　　3、混淆速度、速度的增量和加速度之间的关系。

　　二、匀变速直线运动的规律及其应用：

　　1、定义：

在任意相等的时间内速度的变化都相等的直线运动

　　2、匀变速直线运动的基本规律，可由下面四个基本关系式表示：

（1）速度公式

（2）位移公式

　　（3）速度与位移式

　　（4）平均速度公式

　　3、几个常用的推论：

（1）任意两个连续相等的时间T内的位移之差为恒量

　　△x=x2-x1=x3-x2=……=xn-xn-1=aT2

（2）某段时间内时间中点瞬时速度等于这段时间内的平均速度，。

　　（3）一段位移内位移中点的瞬时速度v中与这段位移初速度v0和末速度vt的关系为

　　4、初速度为零的匀加速直线运动的比例式

（2）初速度为零的匀变速直线运动中的几个重要结论

　　①1T末，2T末，3T末……瞬时速度之比为：

　　v1∶v2∶v3∶……∶vn＝1∶2∶3∶……∶n

　　②1T内，2T内，3T内……位移之比为：

　　x1∶x2∶x3∶……∶xn＝1∶3∶5∶……∶（2n－1）

　　③第一个T内，第二个T内，第三个T内……第n个T内的位移之比为：

　　xⅠ∶xⅡ∶xⅢ∶……∶xN＝1∶4∶9∶……∶n2

　　④通过连续相等的位移所用时间之比为：

　　t1∶t2∶t3∶……∶tn＝

　　易错现象：

　　1、在一系列的公式中，不注意的v、a正、负。

　　2、纸带的处理，是这部分的重点和难点，也是易错问题。

　　3、滥用初速度为零的匀加速直线运动的特殊公式。

　　三、自由落体运动，竖直上抛运动

　　1、自由落体运动：

只在重力作用下由静止开始的下落运动，因为忽略了空气的阻力，所以是一种理想的运动，是初速度为零、加速度为g的匀加速直线运动。

　　2、自由落体运动规律

　　①速度公式：

　　②位移公式：

　　③速度-位移公式：

　　④下落到地面所需时间：

　　3、竖直上抛运动：

　　可以看作是初速度为v0，加速度方向与v0方向相反，大小等于的g的匀减速直线运动，可以把它分为向上和向下两个过程来处理。

（1）竖直上抛运动规律

　　①速度公式：

　　②位移公式：

　　③速度-位移公式：

　　两个推论：

　　上升到最高点所用时间

　　上升的最大高度

（2）竖直上抛运动的对称性

　　如图1－2－2，物体以初速度v0竖直上抛，A、B为途中的任意两点，C为最高点，则：

（1）时间对称性

　　物体上升过程中从A→C所用时间tAC和下降过程中从C→A所用时间tCA相等，同理tAB＝tBA.

（2）速度对称性

　　物体上升过程经过A点的速度与下降过程经过A点的速度大小相等。

　　[关键一点]

　　在竖直上抛运动中，当物体经过抛出点上方某一位置时，可能处于上升阶段，也可能处于下降阶段，因此这类问题可能造成时间多解或者速度多解。

　　易错现象

　　1、忽略自由落体运动必须同时具备仅受重力和初速度为零

　　2、忽略竖直上抛运动中的多解

　　3、小球或杆过某一位置或圆筒的问题

　　四、运动的图象运动的相遇和追及问题

　　1、图象：

　　图像在中学物理中占有举足轻重的地位，其优点是可以形象直观地反映物理量间的函数关系。

位移和速度都是时间的函数，在描述运动规律时，常用x-t图象和v-t图象。

（1）x-t图象

　　①物理意义：

反映了做直线运动的物体的位移随时间变化的规律。

②表示物体处于静止状态

　　②图线斜率的意义

　　①图线上某点切线的斜率的大小表示物体速度的大小。

　　②图线上某点切线的斜率的正负表示物体方向。

　　③两种特殊的x－t图象

（1）匀速直线运动的x－t图象是一条过原点的直线。

（2）若x－t图象是一条平行于时间轴的直线，则表示物体处

　　于静止状态

（2）v-t图象

　　①物理意义：

反映了做直线运动的物体的速度随时间变化

　　的规律。

　　②图线斜率的意义

　　a图线上某点切线的斜率的大小表示物体运动的加速度的大小。

　　b图线上某点切线的斜率的正负表示加速度的方向。

　　③图象与坐标轴围成的“面积”的意义

　　a图象与坐标轴围成的面积的数值表示相应时间内的位移的大小。

　　b若此面积在时间轴的上方，表示这段时间内的位移方向为正方向；若此面积在时间轴的下方，表示这段时间内的位移方向为负方向。

　　③常见的两种图象形式

（1）匀速直线运动的v－t图象是与横轴平行的直线。

（2）匀变速直线运动的v－t图象是一条倾斜的直线。

　　2、相遇和追及问题：

　　这类问题的关键是两物体在运动过程中，速度关系和位移关系，要注意寻找问题中隐含的临界条件，通常有两种情况：

（1）物体A追上物体B：

开始时，两个物体相距x0，则A追上B时必有，且

（2）物体A追赶物体B：

开始时，两个物体相距x0，要使A与B不相撞，则有

　　易错现象：

　　1、混淆x-t图象和v-t图象，不能区分它们的物理意义

　　2、不能正确计算图线的斜率、面积

　　3、在处理汽车刹车、飞机降落等实际问题时注意，汽车、飞机停止后不会后退

　　五、力重力弹力摩擦力

　　1、力：

　　力是物体之间的相互作用，有力必有施力物体和受力物体。

力的大小、方向、作用点叫力的三要素。

用一条有向线段把力的三要素表示出来的方法叫力的图示。

　　按照力命名的依据不同，可以把力分为

　　①按性质命名的力（例如：

重力、弹力、摩擦力、分子力、电磁力等。

）

　　②按效果命名的力（例如：

拉力、压力、支持力、动力、阻