高中物理必修一第一章笔记

第一章 运动的描述描述对象：质点（理想化模型） 描述工具：参考系和坐标系描述的物理量：时间t 、路程l 、位移x 、速度v 和加速度a 。

第1讲 质点、参考系和坐标系一、机械运动1. 定义：一个物体相对于另一个物体位置的变化。

2. 形式：平动、转动、振动等。

3. 按轨迹分为：直线运动和曲线运动。

二、质点1. 定义：用来代替物体有质量的点2. 特点3. 条件4. 一般物体都可以看作质点存在特殊情况：月球绕地球转动（地球不能看成质点）；地球绕太阳转动（地球和太阳都能看成质点） 三、参考系（不能选择自身）1. 选择参考系的意义：要描述一个物体运动，必须首先选好参考系，只有选定参考系后，才能研究物体做怎样的运动。

2. 选择参考系的原则（1）选取参考系一般应根据研究对象和研究对象所在的系统来决定。

（2）参考系的选取可以是任意的。

在实际问题中，参考系的选取应以观测方便和使运动的描述尽可能简①质点是理想化模型，真正的质点是不存在的。

②质点不同于几何的“点”一个物体能否看做质点，取决于所研究问题的性质。

点电荷、理想气体、弹簧振子等。

质点物体大小、形状 可以忽略题目中有特殊 说明的物体物体的转动不 起主要作用研究平动物体 的运动情况3. 参考系的四个性质标准型用来做参考系的物体都是假定不动的，被研究的物体是运动还是静止，都是相对于参考系而言的。

任意性参考系的选取具有任意性，但应以观察方便和使运动的描述尽可能简单作为原则。

统一性比较不同的运动时，应该选择同一参考系。

差异性同一运动选择不同的参考系时，观察结果一般不同。

注：高中阶段一般选择地面或相对地面静止的物体作为参考系。

四、坐标系1. 如果物体沿直线运动，可以以这条直线为x轴，在直线上规定原点、正方向和单位长度，就建立了直线坐标系．M点位置坐标为x＝2m。

2. 物体在平面内运动时，可以建立二维平面直角坐标系．N点位置坐标为x＝3m，y＝4m。

3. 空间内物体的运动，可建立三维的空间直角坐标系．例如：描述高空中飞行的飞机时可建立三维的空间坐标系．P点位置坐标为x＝2m，y＝3m，z＝0m。

第2讲位移、时间及矢量一、位移（x）1. 定义：从初位置指向末位置的有向线段（③）。

2. 路程：运动轨迹的实际长度（只有大小）3. 国际单位：米（m）；常见单位还有：km、cm、mm等。

4.位移有大小和方向；路程只有大小，没有方向。

举例：5.位移和路程的联系①都是描述质点运动的空间特征②都是过程量③位移大小永远不可能大于路程，当物体做单向直线运动时，位移的大小等于路程。

④一个位移可能对应多个路程；位移为零时，路程不一定为零；路程为零时，位移一定为零。

6. 位移、路程和距离的区别二、标量和矢量1. 标量：只有大小没有方向的量．如：长度、质量、时间、路程、温度、能量等，运算遵从算术法则．2. 矢量：有大小也有方向，求和运算遵循平行四边形定则．如：位移、速度、加速度、力等．3. 对矢量概念的理解①矢量可用带箭头的线段表示，线段的长短表示矢量的大小，箭头的指向表示矢量的方向．②同一直线上的矢量，可在数值前加上正、负号表示矢量的方向，正号表示矢量方向与规定正方向相同，负号表示矢量方向与规定正方向相反，加上正、负号后，同一直线上的矢量运算可简化为代数运算．③矢量前的正、负号只表示方向，不表示大小，矢量大小的比较实际上是矢量绝对值的比较．三、时刻和时间间隔1. 时间：事物运动，变化经历过程长短的联系（量度）2. 时刻：事物运动，变化经历的各个状态先后顺序的标志。

3. 联系①两个时刻的间隔即为一段时间③时间是一系列连续时刻的积累过程，时刻对应时间的一瞬。

4.常见说法示意图第3讲速度一、速度（v）1. 物理意义：表示物体运动快慢和方向的物理量．2. 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．3. 公式：xvt∆=∆．速度定义采用比值定义法，xvt∆=∆不表示v与△x之间的数量关系，即v大，表示物体位置变化快，但△x不一定大，二者不成正比关系．式中△x是位移而不是路程，△x与△t具有同一性和对应性．如果一段时间t内物体发生的位移用x表示，公式还可表示成xvt =．4.单位：国际单位制中，速度的单位是“米每秒”，符号是m/s(或m·s－1)．常用单位还有：千米每小时(km/h 或km·h－1)等．5.矢量性：速度不但有大小，而且有方向，是矢量，其大小在数值上等于单位时间内位移的大小，它的方向跟运动的方向相同．6.运动状态v（瞬时速度）来描述。

二、平均速度1. 定义：做变速直线运动的物体的位移△x跟发生这段位移所用时间△t的比值，叫做平均速度．2. 公式：xvt∆=∆．3. 矢量性：平均速度既有大小又有方向，是矢量，其方向与一段时间△t内发生的位移的方向相同．4. 粗略描述运动三、瞬时速度①定义：运动物体在某一时刻(或某一位置)的速度．在公式xvt∆=∆中，如果时间△t非常小，接近于零，表示的是一瞬时，这时的速度称为瞬时速度．③瞬时速度简称速度，因此以后碰到“速度”一词，如果没有特别说明均指瞬时速度． 四、平均速度与瞬时速度之间的差异与联系1. 差异：平均速度的方向与该段的位移方向相同，与运动的方向不一定相同，瞬时速度的方向是某时刻物体运动的方向。

2. 联系①在匀速直线运动，平均速度和瞬时速度相等。

②当位移足够小或时间足够短时，可以认为平均速度就等于瞬时速度。

③平均速度为零时，瞬时速度不一定为零；瞬时速度为零时，平均速度也不一定为零。

瞬时速度总为零时，平均速度一定为零。

五、速率和平均速率1. 速率：是瞬时速度的大小。

2. 平均速率：时间路程=ν 六、速度的变化量ν∆ν∆是矢量，有大小和方向①在同一直线上求ν∆，可规定正方向，带上正负号可简化为代数运算来求。

②不在同一直线上求ν∆，利用平行四边形法则。

七、位移与时间的关系图像分析：①纵坐标：表示每一时刻物体相对于原点的位移大小及方向（时间轴以上为正方向，时间轴以下为负方向），每段时间内物体的位移则用末时刻的纵坐标减去初时刻的纵坐标；②线的斜率代表速度（斜率的绝对值代表速率，斜率的符号代表速度的方向）③线与纵坐标的交点：时间为零时物体的位置；④线的折点：表示速度改变；⑤两线的交点：表示两物体相遇。

第4讲实验：用打点计时器测速度一、误差1. 偶然误差：多测几组数据求平均值（逐差法、图像法）2. 系统误差：由于仪器、公式（测电阻）等。

二、有效数字：指在一个数中，从该数的第一个非零数字起，直到末尾数字止的数字称为有效数字，如0.618的有效数字有三个，分别是6、1、8。

三、打点计时器的种类1. 电磁打点计时器2. 电火花打点计时器四、打点计时器的使用1. 固定打点计时器；2. 穿纸带；3. 先启动电源，随后让纸带运动。

五、打点计时器的作用1. 测时间（电源频率是50Hz,每隔0.02s打一个点）2. 测位移3. 研究纸带研究物体运动六、计数点七、测平均速度的原理：xvt∆=∆（匀变速直线运动平均速度等于中间时刻的瞬时速度）低于6V的交流电周期为0.02s；频率为50Hz.优缺点：振针和纸带间有摩擦以及限位孔和纸带间有摩擦，系统误差较大。

220V交流电（照明用电就可以）周期为0.02s；频率为50Hz.优缺点：阻力小，系统误差小。

三、匀变速直线运动1. 定义：物体做直线运动的加速度大小、方向都不变，这种运动叫做匀变速直线运动．2. 匀变速直线运动分为匀加速直线运动和匀减速直线运动． 取初速度方向为正方向时：对匀加速直线运动，t ν＞0ν，a ＞0，加速度为正，表示加速度方向与初速度方向相同． 对匀减速直线运动，t ν＜0ν，a ＜0，加速度为负，表示加速度方向与初速度方向相反． 3. 匀变速直线运动的特点是: ①加速度大小、方向都不变．②既然加速度不变，则相等时间内速度的变化一定相同(t a ∆⋅=∆ν)． ③在这种运动中，平均加速度与瞬时加速度相等． 四、从v -t 图象看加速度分析：①纵坐标的代表速度（纵坐标的绝对值代表速率，符号代表方向）②斜率代表加速度（斜率的绝对值代表速度变化率，斜率的符号代表加速度的方向）③图线起点纵坐标：初速度；④图线折点含义：表示此时刻加速度改变；⑤两图线交点含义：表示两物体此时刻速度相同。

五、如何判断物体做的是加速运动还是减速运动第一，根据v -t 图象，看随着时间的增加，速度的大小如何变化．若越来越大，则做加速运动，反之则做减速运动；第二，根据加速度方向和速度方向间的关系．只要加速度方向和速度方向相同，就是加速；加速度方向和速度方向相反，就是减速．这与加速度的变化和加速度的正、负无关．可总结如下：。