高中物理必修一质点与参考系
高中物理必修一第一章知识点整理
第一章知识点整理1.1质点参考系和坐标系1.质点：（1）定义：研究中用来代替物体的“有质量的点”。
（2）质点的简化条件：①物体的大小和形状对所研究的问题影响可以忽略不计；②物体做平动时，各点运动情况完全相同时。
2.参考系（1）定义：观察物体的位置及其随时间变化时用来作参考（假定为不动）的“其他物体”。
描述一个物体的运动，必须选择参考系。
（2）特点：①参考系的选择是任意的，以观测和描述物体的运动尽可能简单为原则。
研究地面上物体的运动，常常选择地面为参考系。
②参考系本身可以是运动的，也可以是静止的，一旦选定后，便假设为不动的。
(化身参考系)③选择不同的参考系研究同一物体的运动，结果往往是不同的。
3.坐标系几个要素：原点、单位长度、正方向、数字、物理量的符号和单位。
1.2时间和位移1.时间（1）时刻t：是指某一瞬间，没有长短意义。
例如：第3秒末、第1秒初。
（2）时间间隔△t：是指两时刻间的一段间隔，有长短意义。
例如：前3s、3s内、第3s内、最后1s。
➢在时间轴上，时刻对应时间轴上的点，时间间隔对应时间轴上的线段。
2.位移（1）定义：从初位置指向末位置的有向线段。
表示物体位置的变化。
（2）三要素：方向、直线、长度。
3.矢量和标量（1）矢量：既有大小又有方向的物理量。
如：位移,速度，力。
（2）标量：只有大小，没有方向的物理量。
如：路程，时间、温度、质量。
4.直线运动的位置和位移位置x: 初位置x1 ,末位置x2位移（位置的变化量）：末位置-初位置x: x =x1 - x2x绝对值：位移的大小；x正负：位移的方向。
1.3运动快慢的描述——速度1.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 ∆∆=单位：m/s km/h cm/s 1m/s=3.6km/h （3）速度是矢量。
（4）速度的大小在数值上等于单位时间内物体位移的大小；速度的方向与物体位移的方向相同，即物体运动的方向。
2.平均速度（1）定义：位移与发生这个位移所用时间的比值，叫做物体在这段时间（或这段位移）内的平均速度。
高中物理必修一之 质点、参考系和坐标系
并不存在。
(2)“理想化模型”是以研究目的为出发点，突 出问题的主要因素，忽略次要因素而建立的“物理 模型”。
(3)“理想化模型”是在一定程度和范围内对 客观存在的复杂事物的一种近似反映，是物理学 中经常采用的一种研究方法。
2.对质点的进一步理解 (1)质点是用来代替物体的有质量的点，其突出 的特点是“具有质量”和“占有位置”，但是质点没
落地点、接住点的位置坐标分别是
A．2 m，－2 m，－1 m C．4 m,0,1 m
[思路点拨]
(
)
B．－2 m,2 m,1 m D．－4 m,0，－1 m
选取原点 ―→ 建坐标系 ―→ 确定坐标
[解析]
根据题意建立如图所示的
坐标系，A点为抛出点，坐标为 －2 m，B点为坐标原点，D点为地面， 坐标为2 m，C点为接住点，坐标为1 m，所以选项B正确。
房匀速上升，乙看到甲匀速上升，丙看到乙匀速下降， 甲看到丙匀速上升，则甲、乙、丙三人相对于地面的 运动情况可能是 A．甲、乙均下降，丙停在空中 B．甲、乙均下降，丙上升 C．甲、乙、丙均下降 ( )
D．甲、乙、丙均上升
[审题指导]
解答本题需要注意以下两点：
(1)选择不同的参考系，物体运动情况的描述不同。
研究电子绕原子核运动情况时，由于原子核的半径
仅相当于原子半径的万分之一，所以可将原子核看 成质点；但若研究有关原子核结构的问题，就不能 把原子核看成质点。研究火车通过路旁的电线
杆的时间时，火车的长度不能忽略，火车不能看成
质点。研究乒乓球的旋转情况时，乒乓球的大小不
能忽略，乒乓球不能看成质点。跳水时，运动员在 很短的时间内完成转体和翻滚等高难度动作，运动 员也不能看成质点。 [答案] CD
高中物理人教版必修1 第一章第1节质点、参考系和坐标系(共16张PPT)
1、概念：在描述物体运动时，选来做标准的另外的 物体。K
2、注意：任何的物体都可以选做参考系。 选不同的参考系，物体的运动可能不同也可能相同 选参考系时，要使物体的运动描述起来尽可能简单。 一般以地面或者相对于地面静止的物体作为参考系 静止是相对的，运动时绝对的。
三、坐标系
小结：
1、概念：为了定量地描述物体的位置及位 置变化，在参考系上建立适当的坐标系。 2、画坐标系时，必须标上原点、正方向和 单位长度。
思考：大的物体一定不能看做质点吗 小的物体一定能看做质点?
二、参考系
1、概念：在描述物体运动时，选来做标准的 另外的物体。K
那个秃顶的人在向前运动
他明明没有动嘛
二、参考系
1、概念：在描述物体运动时，选来做标准的 另外的物体。K
2、注意：任何的物体都可以选做参考系。 选不同的参考系，物体的运动可能不同也可能 相同 选参考系时，要使物体的运动描述起来尽可能 简单。 一般以地面或者相对于地面静止的物体作为参 考系 静止是相对的，运动时绝对的。
绪论
什么是物理？
物理是研究物质结构、物质相互作用和运动规 律的自然科学，是一门以实验为基础的自然科 学。
物理在社会进步中的重要作用：
高中物理要学些什么东西？
物体的运动、能量
天体运动
电磁学
原子物理 热学
第一章
运动的描 述
机械运动的概念：物体的空间位置随时间 的变化，称为机械运动，简称为运动。
第一节
质点、参考系和坐标系
一、质点
一、质点：用来代替物体的有质量的点。 1、条件：物体的大小和形状相对于要研究 的问题可忽略时，物体可看做质点。
2、质点是理想化模型，现实 不存在。
人教版高中物理必修一1.1质点、参考系和坐标系
• 4、物体能否看作质点，取决于它的形状和大小在所研 究的问题中是否可以忽略不计，而跟物体自身体积的 大小，质量的多少和运动速度的大小无关。
• 5、一个物体能否看作质点取决于所研究问题的性质， 即使同一个物体在研究问题不同时，有的情况下可以 看作质点，而有的情况下不可以看作质点。
这些条件是：C( )
A.时间必须是在清晨，飞机正在由东向西飞行，飞机 的速度必须较大
B.时间必须是在清晨，飞机正在由西向东飞行，飞机 的速度必须较大
C.时间必须是在傍晚，飞机正在由东向西飞行，飞机 的速度必须较大
D.时间必须是在傍晚，飞机正在由西向东飞行，飞机 的速度不能太大
2.在公路上向左匀速运动的汽车，经过一棵果 树时，恰有树上一个果子从上面自由落下， 下图为运动的轨迹，在地面上观察到的运动 轨迹是_____，车A中人以车为参考系观察到果 子的运动轨迹是______ D
飞花两岸照船红， 百里榆堤半日风。 卧看满天云不动， 不知云与我俱东。
1、关于参考系的选取，下列说法正确的是 （ D）
A、参考系必须选取静止不动的物体 B、参考系必须是和地面联系在一起的 C、在空中运动的物体不能作为参考系 D、任何物体都可以作为参考系
2.如图所示,下雨天,地面观察者看到雨滴竖直下落时,坐在匀速 行驶的车厢里的乘客看到的雨滴是怎样下落的?
生活中的物理
生活中的物理
• GPS：全球定位系统 • ( 授时与测距导航系统----全球定位系统
• navigation system timing and ranging—global positioning system )
• 全球定位系统是美国从20世纪70年代开始研制， 历时20年，耗资200亿美元，于1994年全面建成，具 有在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位能 力的新一代卫星导航与定位系统。
高一物理必修1 质点、参考系和坐标系
高一物理必修1质点、参考系和坐标系［要点导学］本章章首语中有一句最核心的话：“物体的空间位置随时间的变化……称为机械运动〞，即“机械运动〞〔以后往往简称为运动〕的定义。
“质点〞，就是其中“物体〞的一种最简单模型；而“参考系、坐标系〞是确定位置与其变化的工具。
１．质点：在某些情况下，在研究物体的运动时，不考虑其形状和大小，把物体看成是一个具有质量的点，这样的物体模型称为“质点〞。
需要注意的是，⑴“质点〞是一种为了研究方便而引入的“理想模型〞，是一种最简单的模型〔以后还会遇到刚体模型、弹性体模型、理想流体模型、理想气体模型等等〕。
⑵既然是模型，就不可能在任何情况下都能够代替真实的物体。
因此，要通过教材、例题与习题，知道什么情况下可以用质点模型，要逐渐积累知识，而不必一开始就去死记硬背。
２．参考系：为了研究物体的运动，被选来作为对照〔参考〕的其他物体称为“参考系〞。
〔以前的中学物理教科书上称为“参照物〞，也很直观易懂。
〕研究物体运动时需要参考系的意义在于，⑴有了参考系，才能确定物体的位置；⑵选定了参考系后，才能知道和研究物体的运动。
试设想，在茫茫的大海里，水天一色，如果没有太阳或星辰作参考，水手根本无法确定自己船舰的位置和向什么方向运动。
⑶参考系选得不同，如此对同一个物体的运动作出的结论也不同〔见课本和后面例题〕。
通常在研究地面上物体的运动时，如果不声明参考系，如此默认以地面为参考系。
３．坐标系：为了定量研究运动，必须在参考系上建立坐标系，这样才能应用数学工具来研究运动。
如果物体沿直线运动，可以在这条直线上规定原点、正方向和单位长度，即以这条直线为坐标轴〔x轴〕。
这样物体的位置就可以用一个坐标值〔x〕来确定。
如果物体在一个平面内运动，如此需要建立平面坐标系。
用两个坐标值〔x，y〕来确定物体的位置。
［范例精析］例 1 在研究火车从某某站到苏州或南京站的运动时间〔通常只须准确到“分〞〕，能不能把火车看成质点？在研究整列火车经过一个隧道的时间〔通常准确到“秒〞〕，能不能把火车看成质点？由此你得出什么看法？解析：前者可以，后者不可以。
高中物理 第一章第一节1.1质点、参考系和坐标系课件 新人教必修1
【错解】AD 【剖析】质点是一个理想化模型.一个物体能否看做质点，是依据物体的大小和形状对所研究的问题有无影响或影响大小而定，不是以物体的大小而定的.如地球很大，在研究地球的公转时，就可以把地球看做质点；但在研究地球的自转时，就不能把地球看做质点.原子很小，但在研究原子的结构时，就不能把原子看做质点.所以说能否把物体看做质点，不是依据物体的大小和形状，也不是依据物体是否运动或静止，而是依据物体的大小和形状对所研究的问题有无影响或影响大小而定；同一个物体，在不同的问题中，有时可以看做质点，有时却不能看做质点.故ABD错误，只有C正确. 【正解】C
宋代诗人陈与义乘着小船，在风和日丽的春日出游时写下《襄色道中》一诗，根据图中的诗句，诗人是如何表达他对运动的相对性的理解的？ 在这首诗中，诗人艺术的表达了他对运动相对性的理解.诗中的“飞花”是以船为参考系的.“云不动”说明风吹云与船一起东行,云与船的位置不变，以船为参考系，则云是静止的.因此，物理学中的运动和静止都有相对性，同一物体选择不同的参考系，得到的结果往往是不同的.若选择地面为参考系，则诗中的“花”是静止的，而“云”则是运动的.
例3一个小球从距地面5 m处落下，被地面弹回，在距地面0.5 m处被接住.取坐标原点在抛出点下方2 m处,向下的方向为坐标轴的正方向.则小球的抛出点、落地点、接住点的位置坐标分别是( ) A. -2 m，3 m,2.5 m B. 2 m，-3 m,-2.5 m C. 5 m，0 m,0.5 m D. 0 m,5 m,4.5 m 【解析】根据题意建立如图所示的坐标系.A点为抛出点,坐标为-2 m,B点为坐标原点,D点为地面,坐标为3 m,C点为接住点,坐标为2.5 m,所以A选项正确. 【答案】A 【点评】解答本题的关键是正确建立坐标系,并在坐标系中标出多个时刻对应的位置.
高中物理重点知识点必修一
完整的知识网络构建，让复习备考变得轻松简单！高中物理重点总结（必修一知识点及解题思想）第一章 运动的描述第一章 第一节 运动的描述 一、质点、参考系1．质点：用来代替物体的有质量的点．它是一种理想化模型．2．参考系：为了研究物体的运动而选定用来作为参考的物体．参考系可以任意选取．通常以地面或相对于地面不动的物体为参考系来研究物体的运动．二、位移和速度 1．位移和路程(1)位移：描述物体位置的变化，用从初位置指向末位置的有向线段表示，是矢量． (2)路程是物体运动路径的长度，是标量． 2．速度(1)平均速度：在变速运动中，物体在某段时间内的位移与发生这段位移所用时间的比值，即v ＝x t，是矢量．(2)瞬时速度：运动物体在某一时刻(或某一位置)的速度，是矢量． 3．速率和平均速率(1)速率：瞬时速度的大小，是标量．(2)平均速率：路程与时间的比值，不一定等于平均速度的大小． 三、加速度1．定义式：a ＝Δv Δt ；单位是m/s 2.2．物理意义：描述速度变化的快慢． 3．方向：与速度变化的方向相同．考点一 对质点模型的理解1．质点是一种理想化的物理模型，实际并不存在．2．物体能否被看做质点是由所研究问题的性质决定的，并非依据物体自身大小来判断． 3．物体可被看做质点主要有三种情况： (1)多数情况下，平动的物体可看做质点．(2)当问题所涉及的空间位移远大于物体本身的大小时，可以看做质点． (3)有转动但转动可以忽略时，可把物体看做质点． 考点二 平均速度和瞬时速度1．平均速度与瞬时速度的区别平均速度与位移和时间有关，表示物体在某段位移或某段时间内的平均快慢程度；瞬时速度与位置或时刻有关，表示物体在某一位置或某一时刻的快慢程度．2．平均速度与瞬时速度的联系(1)瞬时速度是运动时间Δt→0时的平均速度．(2)对于匀速直线运动，瞬时速度与平均速度相等．考点三速度、速度变化量和加速度的关系1．速度、速度变化量和加速度的比较2.物体加、减速的判定(1)当a与v同向或夹角为锐角时，物体加速．(2)当a与v垂直时，物体速度大小不变．(3)当a与v反向或夹角为钝角时，物体减速物理思想——用极限法求瞬时物理量1．极限法：如果把一个复杂的物理全过程分解成几个小过程，且这些小过程的变化是单一的．那么，选取全过程的两个端点及中间的极限来进行分析，其结果必然包含了所要讨论的物理过程，从而能使求解过程简单、直观，这就是极限思想方法．极限法只能用于在选定区间内所研究的物理量连续、单调变化(单调增大或单调减小)的情况．2．用极限法求瞬时速度和瞬时加速度 (1)公式v ＝ΔxΔt 中当Δt →0时v 是瞬时速度．(2)公式a ＝ΔvΔt中当Δt →0时a 是瞬时加速度．第一章 第二节 匀变速直线运动的规律及应用 一、匀变速直线运动的基本规律 1．速度与时间的关系式：v ＝v 0＋at . 2．位移与时间的关系式：x ＝v 0t ＋12at 2.3．位移与速度的关系式：v 2－v 20＝2ax . 二、匀变速直线运动的推论 1．平均速度公式：v ＝v t 2＝v 0＋v2.2．位移差公式：Δx ＝x 2－x 1＝x 3－x 2＝…＝x n －x n －1＝aT 2. 可以推广到x m －x n ＝(m －n )aT 2. 3．初速度为零的匀加速直线运动比例式 (1)1T 末，2T 末，3T 末……瞬时速度之比为：v 1∶v 2∶v 3∶…∶v n ＝1∶2∶3∶…∶n .(2)1T 内，2T 内，3T 内……位移之比为：x 1∶x 2∶x 3∶…∶x n ＝1∶22∶32∶…∶n 2.(3)第一个T 内，第二个T 内，第三个T 内……位移之比为：x Ⅰ∶x Ⅱ∶x Ⅲ∶…∶x n ＝1∶3∶5∶…∶(2n －1)．(4)通过连续相等的位移所用时间之比为：t 1∶t 2∶t 3∶…∶t n ＝1∶(2－1)∶(3－2)∶…∶(n －n －1)．三、自由落体运动和竖直上抛运动的规律 1．自由落体运动规律 (1)速度公式：v ＝gt . (2)位移公式：h ＝12gt 2.(3)速度—位移关系式：v 2＝2gh . 2．竖直上抛运动规律 (1)速度公式：v ＝v 0－gt .(2)位移公式：h ＝v 0t －12gt 2.(3)速度—位移关系式：v 2－v 20＝－2gh .(4)上升的最大高度：h ＝v 202g.(5)上升到最大高度用时：t ＝v 0g.考点一 匀变速直线运动基本公式的应用1．速度时间公式v ＝v 0＋at 、位移时间公式x ＝v 0t ＋12at 2、位移速度公式v 2－v 20＝2ax ，是匀变速直线运动的三个基本公式，是解决匀变速直线运动的基石．2．匀变速直线运动的基本公式均是矢量式，应用时要注意各物理量的符号，一般规定初速度的方向为正方向，当v 0＝0时，一般以a 的方向为正方向．3.求解匀变速直线运动的一般步骤画过程分析图→判断运动性质→选取正方向→选用公式列方程→解方程并讨论4.应注意的问题①如果一个物体的运动包含几个阶段，就要分段分析，各段交接处的速度往往是联系各段的纽带．②对于刹车类问题，当车速度为零时，停止运动，其加速度也突变为零．求解此类问题应先判断车停下所用时间，再选择合适公式求解．③物体先做匀减速直线运动，速度减为零后又反向做匀加速直线运动，全程加速度不变，可以将全程看做匀减速直线运动，应用基本公式求解．考点二 匀变速直线运动推论的应用1．推论公式主要是指：①v ＝v t 2＝v 0＋v t2，②Δx ＝aT 2，①②式都是矢量式，在应用时要注意v 0与v t 、Δx 与a 的方向关系．2．①式常与x ＝v ·t 结合使用，而②式中T 表示等时间隔，而不是运动时间． 考点三 自由落体运动和竖直上抛运动1．自由落体运动为初速度为零、加速度为g 的匀加速直线运动． 2．竖直上抛运动的重要特性(1)对称性①时间对称物体上升过程中从A→C所用时间t AC和下降过程中从C→A所用时间t CA相等，同理t AB＝t BA.②速度对称物体上升过程经过A点的速度与下降过程经过A点的速度大小相等．(2)多解性当物体经过抛出点上方某个位置时，可能处于上升阶段，也可能处于下降阶段，造成双解，在解决问题时要注意这个特点．3.竖直上抛运动的研究方法分段法上升过程：a＝－g的匀减速直线运动下降过程：自由落体运动全程法将上升和下降过程统一看成是初速度v0向上，加速度g向下的匀变速直线运动，v＝v0－gt，h＝v0t－12gt2(向上为正)若v>0，物体上升，若v<0，物体下落若h>0，物体在抛点上方，若h<0，物体在抛点下方物理思想——用转换法求解多个物体的运动在涉及多体问题和不能视为质点的研究对象问题时，应用“转化”的思想方法转换研究对象、研究角度，就会使问题清晰、简捷．通常主要涉及以下两种转化形式：(1)将多体转化为单体：研究多物体在时间或空间上重复同样运动问题时，可用一个物体的运动取代多个物体的运动．(2)将线状物体的运动转化为质点运动：长度较大的物体在某些问题的研究中可转化为质点的运动问题．如求列车通过某个路标的时间，可转化为车尾(质点)通过与列车等长的位移所经历的时间．第一章第三节运动图象追及、相遇问题一、匀变速直线运动的图象1．直线运动的x－t图象(1)物理意义：反映了物体做直线运动的位移随时间变化的规律．(2)斜率的意义：图线上某点切线的斜率大小表示物体速度的大小，斜率正负表示物体速度的方向．2．直线运动的v－t图象(1)物理意义：反映了物体做直线运动的速度随时间变化的规律．(2)斜率的意义：图线上某点切线的斜率大小表示物体加速度的大小，斜率正负表示物体加速度的方向．(3)“面积”的意义①图线与时间轴围成的面积表示相应时间内的位移大小．②若面积在时间轴的上方，表示位移方向为正方向；若面积在时间轴的下方，表示位移方向为负方向．(4).相同的图线在不同性质的运动图象中含义截然不同，下面我们做一全面比较(见下表).二、追及和相遇问题1．两类追及问题(1)若后者能追上前者，追上时，两者处于同一位置，且后者速度一定不小于前者速度．(2)若追不上前者，则当后者速度与前者相等时，两者相距最近．2．两类相遇问题(1)同向运动的两物体追及即相遇．(2)相向运动的物体，当各自发生的位移大小之和等于开始时两物体间的距离时即相遇．考点一运动图象的理解及应用1．对运动图象的理解(1)无论是x－t图象还是v－t图象都只能描述直线运动．(2)x－t图象和v－t图象都不表示物体运动的轨迹．(3)x－t图象和v－t图象的形状由x与t、v与t的函数关系决定．2．应用运动图象解题“六看”考点二追及与相遇问题1．分析追及问题的方法技巧可概括为“一个临界条件”、“两个等量关系”．(1)一个临界条件：速度相等．它往往是物体间能否追上或(两者)距离最大、最小的临界条件，也是分析判断问题的切入点．(2)两个等量关系：时间关系和位移关系，通过画草图找出两物体的时间关系和位移关系是解题的突破口．2．能否追上的判断方法(1)做匀速直线运动的物体B追赶从静止开始做匀加速直线运动的物体A：开始时，两个物体相距x0.若v A＝v B时，x A＋x0<x B，则能追上；若v A＝v B时，x A＋x0＝x B，则恰好不相撞；若v A＝v B时，x A＋x0>x B，则不能追上．(2)数学判别式法：设相遇时间为t，根据条件列方程，得到关于t的一元二次方程，用判别式进行讨论，若Δ＞0，即有两个解，说明可以相遇两次；若Δ＝0，说明刚好追上或相遇；若Δ＜0，说明追不上或不能相遇．3．注意三类追及相遇情况(1)若被追赶的物体做匀减速运动，一定要判断是运动中被追上还是停止运动后被追上． (2)若追赶者先做加速运动后做匀速运动，一定要判断是在加速过程中追上还是匀速过程中追上．(3)判断是否追尾，是比较后面减速运动的物体与前面物体的速度相等的位置关系，而不是比较减速到0时的位置关系．4.解题思路分析物体运动过程→画运动示意图→找两物体位移关系→列位移方程(2)解题技巧①紧抓“一图三式”，即：过程示意图，时间关系式、速度关系式和位移关系式． ②审题应抓住题目中的关键字眼，充分挖掘题目中的隐含条件，如“刚好”、“恰好”、“最多”、“至少”等，它们往往对应一个临界状态，满足相应的临界条件．方法技巧——用图象法解决追及相遇问题(1)两个做匀减速直线运动物体的追及相遇问题，过程较为复杂．如果两物体的加速度没有给出具体的数值，并且两个加速度的大小也不相同，如果用公式法，运算量比较大，且过程不够直观，若应用v －t 图象进行讨论，则会使问题简化．(2)根据物体在不同阶段的运动过程，利用图象的斜率、面积、交点等含义分别画出相应图象，以便直观地得到结论．巧解直线运动六法在解决直线运动的某些问题时，如果用常规解法——一般公式法，解答繁琐且易出错，如果从另外角度入手，能够使问题得到快速、简捷解答.下面便介绍几种处理直线运动的巧法.一、平均速度法在匀变速直线运动中，物体在时间t 内的平均速度等于物体在这段时间内的初速度v 0与末速度v 的平均值，也等于物体在t 时间内中间时刻的瞬时速度，即v ＝x t ＝v 0＋v 2＝v t2.如果将这两个推论加以利用，可以使某些问题的求解更为简捷．二、逐差法匀变速直线运动中，在连续相等的时间T内的位移之差为一恒量，即Δx＝x n＋1－x n＝aT2，一般的匀变速直线运动问题，若出现相等的时间间隔，应优先考虑用Δx＝aT2求解．三、比例法对于初速度为零的匀加速直线运动与末速度为零的匀减速直线运动，可利用初速度为零的匀加速直线运动的相关比例关系求解．四、逆向思维法把运动过程的末态作为初态的反向研究问题的方法．一般用于末态已知的情况．五、相对运动法以系统中的一个物体为参考系研究另一个物体运动情况的方法．六、图象法应用v－t图象，可把较复杂的问题转变为较简单的数学问题解决．尤其是用图象定性分析，可避开繁杂的计算，快速找出答案．第二章相互作用第二章第一节重力弹力摩擦力一、重力1．产生：由于地球的吸引而使物体受到的力．2．大小：G＝mg.3．方向：总是竖直向下．4．重心：因为物体各部分都受重力的作用，从效果上看，可以认为各部分受到的重力作用集中于一点，这一点叫做物体的重心．二、弹力1．定义：发生弹性形变的物体由于要恢复原状，对与它接触的物体产生力的作用．2．产生的条件(1)两物体相互接触；(2)发生弹性形变．3．方向：与物体形变方向相反．三、胡克定律1．内容：弹簧发生弹性形变时，弹簧的弹力的大小F跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比．2．表达式：F＝kx.(1)k是弹簧的劲度系数，单位为N/m；k的大小由弹簧自身性质决定．(2)x是弹簧长度的变化量，不是弹簧形变以后的长度．四、摩擦力1．产生：相互接触且发生形变的粗糙物体间，有相对运动或相对运动趋势时，在接触面上所受的阻碍相对运动或相对运动趋势的力．2．产生条件：接触面粗糙；接触面间有弹力；物体间有相对运动或相对运动趋势．3．大小：滑动摩擦力F f＝μF N，静摩擦力：0≤F f≤F fmax.4．方向：与相对运动或相对运动趋势方向相反．5．作用效果：阻碍物体间的相对运动或相对运动趋势．考点一弹力的分析与计算1．弹力有无的判断方法(1)条件法：根据物体是否直接接触并发生弹性形变来判断是否存在弹力．此方法多用来判断形变较明显的情况．(2)假设法：对形变不明显的情况，可假设两个物体间弹力不存在，看物体能否保持原有的状态，若运动状态不变，则此处不存在弹力；若运动状态改变，则此处一定有弹力．(3)状态法：根据物体的运动状态，利用牛顿第二定律或共点力平衡条件判断弹力是否存在．2．弹力方向的判断方法(1)根据物体所受弹力方向与施力物体形变的方向相反判断．(2)根据共点力的平衡条件或牛顿第二定律确定弹力的方向．3．计算弹力大小的三种方法(1)根据胡克定律进行求解．(2)根据力的平衡条件进行求解．(3)根据牛顿第二定律进行求解．考点二摩擦力的分析与计算1．静摩擦力的有无和方向的判断方法(1)假设法：利用假设法判断的思维程序如下：(2)状态法：先判明物体的运动状态(即加速度的方向)，再利用牛顿第二定律(F＝ma)确定合力，然后通过受力分析确定静摩擦力的大小及方向．(3)牛顿第三定律法：先确定受力较少的物体受到的静摩擦力的方向，再根据“力的相互性”确定另一物体受到的静摩擦力方向．2．静摩擦力大小的计算(1)物体处于平衡状态(静止或匀速运动)，利用力的平衡条件来判断其大小．(2)物体有加速度时，若只有静摩擦力，则F f＝ma.若除静摩擦力外，物体还受其他力，则F合＝ma，先求合力再求静摩擦力．3．滑动摩擦力的计算滑动摩擦力的大小用公式F f＝μF N来计算，应用此公式时要注意以下几点：(1)μ为动摩擦因数，其大小与接触面的材料、表面的粗糙程度有关；F N为两接触面间的正压力，其大小不一定等于物体的重力．(2)滑动摩擦力的大小与物体的运动速度和接触面的大小均无关．方法技巧：(1)在分析两个或两个以上物体间的相互作用时，一般采用整体法与隔离法进行分析．(2)受静摩擦力作用的物体不一定是静止的，受滑动摩擦力作用的物体不一定是运动的．(3)摩擦力阻碍的是物体间的相对运动或相对运动趋势，但摩擦力不一定阻碍物体的运动，即摩擦力不一定是阻力．考点三摩擦力突变问题的分析1．当物体受力或运动发生变化时，摩擦力常发生突变，摩擦力的突变，又会导致物体的受力情况和运动性质的突变，其突变点(时刻或位置)往往具有很深的隐蔽性．对其突变点的分析与判断是物理问题的切入点．2．常见类型(1)静摩擦力因其他外力的突变而突变．(2)静摩擦力突变为滑动摩擦力．(3)滑动摩擦力突变为静摩擦力．物理模型——轻杆、轻绳、轻弹簧模型只能发生微小柔软，只能发生微小既可伸长，也可压弹簧与橡皮筋的弹力特点：(1)弹簧与橡皮筋产生的弹力遵循胡克定律F＝kx.(2)橡皮筋、弹簧的两端及中间各点的弹力大小相等．(3)弹簧既能受拉力，也能受压力(沿弹簧轴线)，而橡皮筋只能受拉力作用．(4)弹簧和橡皮筋中的弹力均不能突变，但当将弹簧或橡皮筋剪断时，其弹力立即消失．第二章第二节力的合成与分解一、力的合成1．合力与分力(1)定义：如果一个力产生的效果跟几个力共同作用的效果相同，这一个力就叫那几个力的合力，那几个力就叫这个力的分力．(2)关系：合力和分力是一种等效替代关系．2．力的合成：求几个力的合力的过程．3．力的运算法则(1)三角形定则：把两个矢量首尾相连从而求出合矢量的方法．(如图所示)(2)平行四边形定则：求互成角度的两个力的合力，可以用表示这两个力的线段为邻边作平行四边形，这两个邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向．二、力的分解1．概念：求一个力的分力的过程．2．遵循的法则：平行四边形定则或三角形定则． 3．分解的方法(1)按力产生的实际效果进行分解． (2)正交分解． 三、矢量和标量 1．矢量既有大小又有方向的物理量，相加时遵循平行四边形定则． 2．标量只有大小没有方向的物理量，求和时按算术法则相加．考点一 共点力的合成 1．共点力合成的方法 (1)作图法(2)计算法：根据平行四边形定则作出示意图，然后利用解三角形的方法求出合力，是解题的常用方法．2．重要结论(1)二个分力一定时，夹角θ越大，合力越小． (2)合力一定，二等大分力的夹角越大，二分力越大． (3)合力可以大于分力，等于分力，也可以小于分力． 3．几种特殊情况下力的合成(1)两分力F 1、F 2互相垂直时(如图甲所示)：F 合＝F 21＋F 22，tan θ＝F 2F 1.甲 乙(2)两分力大小相等时，即F 1＝F 2＝F 时(如图乙所示)：F 合＝2F cos θ2.(3)两分力大小相等，夹角为120°时，可得F 合＝F .解答共点力的合成时应注意的问题(1)合成力时，要正确理解合力与分力的大小关系：合力与分力的大小关系要视情况而定，不能形成合力总大于分力的思维定势．(2)三个共点力合成时，其合力的最小值不一定等于两个较小力的和与第三个较大的力之差．考点二 力的两种分解方法 1．力的效果分解法(1)根据力的实际作用效果确定两个实际分力的方向； (2)再根据两个实际分力的方向画出平行四边形； (3)最后由平行四边形和数学知识求出两分力的大小． 2．正交分解法(1)定义：将已知力按互相垂直的两个方向进行分解的方法．(2)建立坐标轴的原则：一般选共点力的作用点为原点，在静力学中，以少分解力和容易分解力为原则(即尽量多的力在坐标轴上)；在动力学中，以加速度方向和垂直加速度方向为坐标轴建立坐标系．(3)方法：物体受到多个力作用F 1、F 2、F 3…，求合力F 时，可把各力沿相互垂直的x 轴、y 轴分解．x 轴上的合力： F x ＝F x 1＋F x 2＋F x 3＋… y 轴上的合力： F y ＝F y 1＋F y 2＋F y 3＋…合力大小：F ＝F 2x ＋F 2y合力方向：与x 轴夹角为θ，则 tan θ＝F yF x.一般情况下，应用正交分解法建立坐标系时，应尽量使所求量(或未知量)“落”在坐标轴上，这样解方程较简单，但在本题中，由于两个未知量F AC 和F BC 与竖直方向夹角已知，所以坐标轴选取了沿水平和竖直两个方向．方法技巧——辅助图法巧解力的合成和分解问题对力分解的唯一性判断、分力最小值的计算以及合力与分力夹角最大值的计算，当力的大小不变方向改变时，通常采取作图法，优点是直观、简捷．第二章 第三节 受力分析 共点力的平衡一、受力分析 1．概念把研究对象(指定物体)在指定的物理环境中受到的所有力都分析出来，并画出物体所受力的示意图，这个过程就是受力分析．2．受力分析的一般顺序先分析场力(重力、电场力、磁场力等)，然后按接触面分析接触力(弹力、摩擦力)，最后分析已知力．二、共点力作用下物体的平衡 1．平衡状态物体处于静止或匀速直线运动的状态．2．共点力的平衡条件：F 合＝0或者⎩⎪⎨⎪⎧Fx 合＝0Fy 合＝0三、平衡条件的几条重要推论1．二力平衡：如果物体在两个共点力的作用下处于平衡状态，这两个力必定大小相等，方向相反．2．三力平衡：如果物体在三个共点力的作用下处于平衡状态，其中任意两个力的合力一定与第三个力大小相等，方向相反．3．多力平衡：如果物体受多个共点力作用处于平衡状态，其中任何一个力与其余力的合力大小相等，方向相反．考点一 物体的受力分析1．受力分析的基本步骤(1)明确研究对象——即确定分析受力的物体，研究对象可以是单个物体，也可以是多个物体组成的系统．(2)隔离物体分析——将研究对象从周围的物体中隔离出来，进而分析周围物体有哪些对它施加了力的作用．(3)画受力示意图——边分析边将力一一画在受力示意图上，准确标出力的方向，标明各力的符号．2．受力分析的常用方法(1)整体法和隔离法①研究系统外的物体对系统整体的作用力；②研究系统内部各物体之间的相互作用力．(2)假设法在受力分析时，若不能确定某力是否存在，可先对其作出存在或不存在的假设，然后再就该力存在与否对物体运动状态影响的不同来判断该力是否存在．3.受力分析的基本思路考点二解决平衡问题的常用方法考点三图解法分析动态平衡问题1．动态平衡：是指平衡问题中的一部分力是变力，是动态力，力的大小和方向均要发生变化，所以叫动态平衡，这是力平衡问题中的一类难题．2．基本思路：化“动”为“静”，“静”中求“动”．3．基本方法：图解法和解析法．4.图解法分析动态平衡问题的步骤(1)选某一状态对物体进行受力分析；(2)根据平衡条件画出平行四边形；(3)根据已知量的变化情况再画出一系列状态的平行四边形；(4)判定未知量大小、方向的变化．考点四隔离法和整体法在多体平衡中的应用当分析相互作用的两个或两个以上物体整体的受力情况及分析外力对系统的作用时，宜用整体法；而在分析系统内各物体(或一个物体各部分)间的相互作用时常用隔离法．整体法和隔离法不是独立的，对一些较复杂问题，通常需要多次选取研究对象，交替使用整体法和隔离法．平衡中的临界和极值问题解决动态平衡、临界与极值问题的常用方法：求解平衡问题的四种特殊方法求解平衡问题的常用方法有合成与分解法、正交分解法、图解法、整体与隔离法，前面对这几种方法的应用涉及较多，这里不再赘述，下面介绍四种其他方法.一、对称法某些物理问题本身没有表现出对称性，但经过采取适当的措施加以转化，把不具对称性的问题转化为具有对称性的问题，这样可以避开繁琐的推导，迅速地解决问题．二、相似三角形法物体受到三个共点力的作用而处于平衡状态，画出其中任意两个力的合力与第三个力等。
人教版高中物理必修1第一章 1.1质点、参考系和坐标系
可以忽略地球的大小和形状
➢ 研究一列北京到广州的列车的位置随时
间的变化 关系，可以忽略物体的大小和
形状， 将它看作是有质量的点 平动的物体一般可以看作质点 例如：平直公路上行驶的汽车， 分析：车身上各部分的运动情况相同，当我们 把汽车作为一个整体来研究它的运动的时候， 就可以把汽车当作质点。
分析助跑速度时，可以忽略运动员的姿势及动作。
（3）测量其所跳高度（判断其是否打破记录）时，Leabharlann 能否将其看成质点？能。
人教版高一物理必修1 第一章 运动的描述 1 . 1 质点、参考系和坐标系 ( 共3 9 张P PT)
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第一章：运动的描述
名 人师 教课 版件 高公 一开 物课 理课 必件 修1优质第课一课章件优运秀动课的件描p述p t 精1 .品1课质件点优、秀参课考件系人和教坐版标高系一物( 共理3必9 张修P1PT) 第一章 运动的描述 1 . 1 质点、参考系和坐标系 ( 共3 9 张P PT)
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人教版高一物理必修1 第一章 运动的描述 1 . 1 质点、参考系和坐标系 ( 共3 9 张P PT)
三、坐标系
物体沿直线运动 5m
o
x
1、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（coordinate system）。
注意
坐标系是在参考系的基础上抽象出来的概念，是抽象 化的参考系。
1.1 质点 参考系和坐标系
在任何情况下，描述物体的运动都必须要考虑物体的大小和形状吗？
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运动的描述
§1.质点 坐标系和参考系 质点 §2.时间和位移 时间和位移
物体的空间位置随时间的变化， 物体的空间位置随时间的变化，是自 然界中最简单、最基本的运动形态， 然界中最简单、最基本的运动形态， 称为机械运动。 称为机械运动。
§1.质点 坐标系和参考系 1、质点 用来代替物体的有质量的点
例：第3s内表示的是 内表示的是 时间， 时间，是从 第2 第3 s末。 末
1
s的 的
s 末到 第3
练 习 3
s末。前3s内表示的是从 时刻到 末 内表示的是从0时刻到 内表示的是从
t1
△t
t2
t
说 明
• 1.时间可以用来展示某一个运动过程（录像） • 2.时刻只能显示运动过程的某一个瞬间（照相） • 3.在时间轴上时间用线段表示，时刻用点表示
想一想:地球可不可以看成质点？ 想一想 地球可不可以看成质点？ 地球可不可以看成质点
研究地球公转 时，地球本身的 大小和形状是次 要因素可忽略. 要因素可忽略. 可看成质点. 可看成质点. 研究地球自转时， 研究地球自转时， 地球本身的大小和 形状不可忽略. 形状不可忽略. 不 能看成质点. 能看成质点.
OB长度为0.2米，OA长度为0.3米。
§2.时间和位移 时间和位移
1、常说的“时间”分为： （1）时刻（某一瞬间） 时间轴上的点表示时刻 （2）时间间隔（一段时间）时 间 间 隔
例：下列选项中表示时间间隔的有 （ 下列选项中表示时间间隔的有 间隔 BC A.时间轴上的点 时间轴上的点 B.时间轴上两点间的间隔 时间轴上两点间的间隔 C.小明上学在路上需要走 小明上学在路上需要走30min 小明上学在路上需要走 D.11：30放学 ： 放学
条件：所研究的问题设计的尺 度远远大于物体本身尺度，或 者该问题着重研究物体的平动 而不是物体的转动 注意：质点是把实际的物体抽 象一个理想化的模型，实际上 并不存在这个点。
马克思曾说： 马克思曾说： 运动是绝对的，静止是相对的。 “运动是绝对的，静止是相对的。”
博尔特可以跑出10.4m/s的速度 他可以跑出462m/s的速度吗 （坐地日行八万里，巡天遥看 一千河）？
2、参考系
被选来作为标准的另外的物体 就叫做参考系。
注意：描述多个物体的运动要选 取同一个参考系。
一般情况下参考系为大地，或在未注明的情况下默认 参考系为大地
“巍巍青山两岸走”是以竹排为参考系的。 “小小竹排江中游”是以两岸为参考系 的。
选做了参考系之后，要进一步的研究物体位置 的变化情况，就需要一个坐标系，我们在参考 系上建立起坐标系，就可以定量的去研究其他 物体的运动了。
B -2 O 0 A 3 X／m
刚开始，甲处于A位置，位置坐标是XA=3m，一段时间后， 到达了B位置。有了坐标系之后，我们就可以定量的描述物 体位置随时间的变化情况。 ①知道坐标系的三个要素：原点、正方向、单位长度。 ②坐标系的分类：直线坐标系、平面直角坐标系、空间坐标 系。
四、坐标系 定义：准确描述物体位置及其变化。 三要素：原点、正方向、单位长度。
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练 ） 习 1
•
以下各词指“时间间隔”还是“时刻”，并在时 间轴上表示：
前2 秒 第2秒初
第2 秒 第2秒末
2秒内 2秒末
思 第2秒内 考
第2秒初第2秒末/2秒末 第2秒/第2秒内
0
1
2
3
4
5
6
7
8
t/s
前2秒 /2秒内
• 例：在时间轴上找到 • 1.前3s 2.第3s内 • 3.第3s初 4.第3s末 • 5.第2s末
A B C D E 2 3 4 F G 5 6 t/s
练 习 2
0 1
结论： 结论： n秒末、n秒初是指时刻。第n秒内是 秒末、 秒初是指时刻 秒初是指时刻。 秒末 秒内是
秒的时间。 秒末和第（ ＋ ） 指1秒的时间。第n秒末和第（n＋1） 秒的时间 秒末和第 秒初指的是同一时刻。 秒初指的是同一时刻。
1）让笔平移一段距离； ）让笔平移一段距离； 2）让笔转动起来 ） 结论: 结论 如果物体上各点的运动情况完 全相同，可看成质点. 全相同，可看成质点.
1、下列关于质点的说法中，正确的是（C ） 下列关于质点的说法中，正确的是（ A、体积很小的物体都可看成质点 B、质量很小的物体都可看成质点 C、物体的大小和形状在所研究的问 题中起的作用很小，可以忽略不计时， 题中起的作用很小，可以忽略不计时， 我们就可以把物体看成质点 D、只有低速运动的物体才可看成质 点，高速运动的物体不可看成质点