质点、参考系和坐标系基本概念梳理
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。
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。
质点参考系和坐标系知识点总结
• 物体与质点1、质点：当物体的大小和形状对所研究的问题而言影响不大或没有影响时，为研究问题方便，可忽略其大小和形状，把物体看做一个有质量的点，这个点叫做质点。
2、物体可以看成质点的条件条件：①研究的物体上个点的运动情况完全一致。
②物体的线度必须远远的大于它通过的距离。
(1)物体的形状大小以及物体上各局部运动的差异对所研究的问题的影响可以忽略不计时就可以把物体当作质点(2)平动的物体可以视为质点平动的物体上各个点的运动情况都完全相同的物体，这样，物体上任一点的运动情况与整个物体的运动情况相同，可用一个质点来代替整个物体。
小贴士：质点没有大小和形状因为它仅仅是一个点，但是质点一定有质量，因为它代表了一个物体，是一个实际物体的'理想化的模型。
质点的质量就是它所代表的物体的质量。
• 参考系1、参考系的定义：描述物体的运动时，用来做参考的另外的物体。
2、对参考系的理解：(1)物体是运动还是静止，都是相对于参考系而言的，例如，肩并肩一起走的两个人，彼此就是相对静止的，而相对于路边的建筑物，他们却是运动的。
(2)同一运动选择不同的参考系，观察结果可能不同。
例如司机开着车行驶在高速公路上以车为参考系，司机是静止的，以路面为参考系，司机是运动的。
(3)比拟物体的运动，应该选择同一参考系。
(4)参考系可以是运动的物体，也可以是静止的物体。
小贴士：只有选择了参考系，说某个物体是运动还是静止，物体怎样运动才变得有意义参考系的选择是研究运动的前提是一项根本技能。
• 坐标系1、坐标系物理意义：在参考系上建立适当的坐标系，从而，定量地描述物体的位置及位置变化。
2、坐标系分类：（1）一维坐标系（直线坐标系）：适用于描述质点做直线运动，研究沿一条直线运动的物体时，要沿着运动直线建立直线坐标系，即以物体运动所沿的直线为某轴, 在直线上规定原点、正方向和单位长度。
例如，汽车在平直公路上行驶，其位置可用离车站（坐标原点）的距离（坐标）来确定。
质点、参考系和坐标系 课件
(3)两种情况下抛出点和接住点之间的距离分别为多少?
解析(1)根据题意建立如图甲所示的坐标系,A点为抛出点,坐标为 -2 m,B点为坐标原点,D点为落地点,坐标为2 m,C点为接住点,坐标 为1 m,所以选项B正确。
甲
乙
(2)根据题意建立如图乙所示的坐标系,A点为抛出点,坐标为4
m,D点为落地点,也是坐标原点,C点为接住点,坐标为1 m,所以选项
3.坐标系的分类及建立方法
分 类 建立方法
图例
直线坐 标系
在给定的一条直线上,确定一个正方向,取一 个定点为原点,任取一定线段为单位长度,这 样就在该直线上建立了直线坐标系
直线坐标系
平面二 通常用一对实数表示平面内的点(物体所在
维
Байду номын сангаас的位置),在平面内画两条相互垂直的数轴(x
坐标系 轴与 y 轴)即可组成平面直角坐标系
典例剖析 例1在研究以下四种情况中所提出的问题时,所涉及的对象可看 作质点的是( )
解析绕太阳公转时,地球的大小远小于地球到太阳的距离,符合 看成质点的条件;火车进站时间是从车头进站开始到车尾进站为止, 不能将火车看成质点;花样滑冰运动员的动作比的是身体各部分的 动作及协调性等方面,不能将其看成质点;要研究运动员跨栏的姿 势(即身体各部分的位置及协调性),不能将其视为质点,只有选项A 正确。
知识归纳 1.质点的特点
2.物体可以看作质点的条件:物体的大小和形状对所研究问题的 影响可以忽略不计。
3.对物理模型的理解 (1)物理模型是在物理研究中,突出问题的主要因素,忽略次要因 素而建立的,是经常采用的一种科学研究方法。 (2)物理模型作为一种理想化模型,是为了研究问题的方便而对实 际问题的科学抽象,实际中并不存在。 画龙点睛物体能不能被看作质点,不是取决于物体的大小、轻重 和形状而是取决于所研究的问题。
质点系参考系和坐标系
质点参考系和坐标系（一）主要内容1、机械运动（1）定义：物体相对于其他物体的位置变化,叫做机械运动，简称运动。
（2）运动的绝对性和静止的相对性：宇宙中的一切物体都在不停地运动，无论是巨大的天体，还是微小的原子、分子，都处在永恒的运动之中。
运动是绝对的，静止是相对的。
2、物体和质点（1）定义：用来代替物体的有质量的点。
第一、质点是用来代替物体的具有质量的点，因而其突出特点是“具有质量”和“占有位置”，但没有大小，它的质量就是它所代替的物体的质量。
第二、质点没有体积，因而质点是不可能转动的。
任何转动的物体在研究其自转时都不可简化为质点。
第三、质点不一定是很小的物体，很大的物体也可简化为质点。
同一个物体有时可以看作质点，有时又不能看作质点，要具体问题具体分析。
（2）物体可以看成质点的条件：如果在研究的问题中，物体的形状、大小及物体上各部分运动的差异是次要或不起作用的因素，就可以把物体看做一个质点。
（3）突出主要因素，忽略次要因素，将实际问题简化为物理模型，是研究物理学问题的基本思维方法之一，这种思维方法叫理想化方法。
质点就是利用这种思维方法建立的一个理想化物理模型。
问题：（1）能否把物体看作质点，与物体的大小、形状有关吗？（2）研究一辆汽车在平直公路上的运动，能否把汽车看作质点？要研究这辆汽车车轮的转动情况，能否把汽车看作质点？（3）原子核很小，可以把原子核看作质点吗？例1：下列情况中的物体，哪些可以看成质点（）A．研究绕地球飞行时的航天飞机。
B．研究汽车后轮上一点的运动情况的车轮。
C．研究从北京开往上海的一列火车。
D．研究在水平推力作用下沿水平地面运动的木箱。
课堂训练：（1）下述情况中的物体，可视为质点的是（）A．研究小孩沿滑梯下滑。
B．研究地球自转运动的规律。
C．研究手榴弹被抛出后的运动轨迹。
D．研究人造地球卫星绕地球做圆周运动。
（2）下列各种情况中，可以所研究对象（加点者）看作质点的是（）A.研究小木块．．．．．．．．的翻倒过程。
物理必修一·必修二知识点总结
物理必修1知识点第一章运动的描述一、基本概念1、质点：在研究物体运动的过程中,如果物体的大小和形状在所研究问题中可以忽略时,把物体简化为一个点,认为物体的质量都集中在这个点上,这个点称为质点。
2、参考系：任何运动都是相对于某个参照物而言的,这个参照物称为参考系。
3、坐标系：定量的描述运动,采用坐标系。
4、时刻和时间间隔：1.钟表指示的一个读数对应着某一个瞬间,就是时刻,时刻在时间轴上对应某一点。
两个时刻之间的间隔称为时间,时间在时间轴上对应一段。
2.时间和时刻的单位都是秒,符号为s,常见单位还有min,h5、路程：物体运动轨迹的长度6、位移：表示物体位置的变动。
可用从起点到末点的有向线段来表示,是矢量。
位移的大小小于或等于路程。
7、速度：物理意义：表示物体位置变化的快慢程度。
分类平均速度：物体通过的位移与所用的时间之比。
瞬时速度：某一时刻〔或某一位置的速度。
与速率的区别和联系速度是矢量,而速率是标量平均速度=位移/时间,平均速率=路程/时间瞬时速度的大小等于瞬时速率8、加速度物理意义：表示物体速度变化的快慢程度定义：物体的加速度等于物体速度变化〔vt—v0与完成这一变化所用时间的比值a=〔vt—v0/t 〔即等于速度的变化率a不由△v、t决定,而是由F、m决定。
方向：与速度变化量的方向相同,与速度的方向不确定。
〔或与合力的方向相同二、运动图象〔只研究直线运动1、x—t图象〔即位移图象〔1、纵截距表示物体的初始位置。
〔2、倾斜直线表示物体作匀变速直线运动,水平直线表示物体静止,曲线表示物体作变速直线运动。
〔3、斜率表示速度。
斜率的绝对值表示速度的大小,斜率的正负表示速度的方向。
2、v—t图象〔速度图象〔1、纵截距表示物体的初速度。
〔2、倾斜直线表示物体作匀变速直线运动,水平直线表示物体作匀速直线运动,曲线表示物体作变加速直线运动〔加速度大小发生变化。
〔3、纵坐标表示速度。
纵坐标的绝对值表示速度的大小,纵坐标的正负表示速度的方向。
高中物理第一章运动的描述和质点运动-思维导图
质点 参考系和坐标系质点定义：用来代替物体的具有质量的点基本属性：只占有位置而不占空间，具有被代替物体的全部质量可看成质点的条件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判断能否视为质点动作转动，旋转物体各部分运动状态不同质点不同于只表示空间位置的几何点（质点具有质量，几何点没有）参考系定义：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。
也就是参照物参考系的选择原则任意性原则：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，必须选择统参考系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，就视为它是静止的坐标系物体做机械运动时，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时间和位移时刻和时间间隔定义：在表示时间的数轴上，时刻用点表示，时间间隔用线段表示时间是时间间隔的简称，时间不是时间间隔和时刻的统称路程和位移路程S物体运动轨迹的长度矢量性：路程为标量，只有大小没有方向，遵循算数法则路程的大小与路径有关，但路程不能描述物体位置的变化位移x表示物体（质点）的位置变化从初位置到末位置作一条有向线段表示位移段的长短表示大小，有向线段的指向表示方向矢量性：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与路径无关只与始末位置有关物理意义：描述质点位置变化的物理量直线运动的位置和位移公式：△x=x₂-x₁路程≥位移的大小矢量和标量矢量满足平行四边形法则既有大小又有方向矢量的正负表示方向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标量满足算数法则只有大小没有方向标量的正负表大小运动快慢的描述——速度定义：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的比值表达式v=△x/△t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的方向相同单位国际单位制中速度的单位是“米每秒”m/s常用单位：m/s，km/h等，1m/s=3.6km/h物理意义：描述物体运动快慢及方向的物理量只说速度或速率默认为瞬时速度或瞬时速率平均速度定义：运动的物体的位移△x跟发生这段位移所用时间△t的比值，叫做平均速度矢量性：矢量，方向与这段时间发生的位移△x的方向相同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瞬时速度定义：运动物体在某一时刻或某一位置的速度矢量性：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瞬时速度能够精确的描述物体运动的快慢程度和方向瞬时速率和平均速率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平均速率是物体运动的路程与时间的比值 v=s/t实验：用打点计时器测速度打点计时器作用：计时、打点类别电磁打点计时器工作电源4~6V交流电打点方式振针打点阻力来源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工作电源220V交流电打点方式电火花打点阻力来源限位孔和墨粉盘对纸带的摩擦误差较小计时器的打点周期T=1/f，当f=50Hz时，T=0.02s，首先要确定好电源的频率计时点：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错误分析打点的周期不稳：电源的频率不稳纸带上是短线：电压偏大；振针偏低打双点：振针松动没有点或不清晰：电压偏低；振针偏高；复写纸或墨粉盘使用太久实验步骤的注意事项先开电源再拉动纸带，先关电源再取下纸带电火花打点计时器最好使用两条纸带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速度变化快慢的描述——加速度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）表达式a==△t△vt−t0v−v0单位米每二次方秒，m/s²或m·s⁻²矢量性矢量，方向与△v的方向相同，与v的方向无关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求加速度时要注意规定正方向，然后确定初末速度a和v₀的关系a和v₀，同向→加速运动→a增大，v增大的快；a减小，v增大的慢a和v₀，反向→减速运动→a增大，v减小的快；a减小，v减小的慢对加速度的理解物体的速度大，加速度不一定大物体的速度很小，加速度不一定很小物体的速度为零，加速度不一定为零物体的速度变化很大，加速度不一定大负加速度不一定小于正加速度加速度为负，物体不一定做减速运动加速度不断减小，速度不一定减小加速度不断增大，速度不一定增大物体速度大小不变，加速度不一定为零 （加速度正负号不同）加速度的方向不一定与速度在同一直线上直线运动匀速直线运动位移与时间成正比s=vt位置-时间图像斜率=速度匀变速直线运动速度-时间图像:一条直线v=v+0at位移-时间图像:一条抛物线s=v t+0at212速度-位移v−2v=022as平均速度公式=v2v+v0自由落体运动静止下落v=gt下落距离：s=gt212竖直向上抛出v=v−0gts=v t−0gt212曲线运动平抛运动横向位移=初始速度*时间 x=v t0纵向位移：y=gt212曲线方程：y=x2v2g2斜抛运动横向位移：x=(v cosθ)t纵向位移：y=(v sinθ)t−0gt212曲线方程：y=x tanθ−x2v cosθ22g2飞行时间（当y=0时）：T=g2v sinθ射高（最大高度）：H=v sinθ⋅0−2T g()=212T22gv sinθ22射程：X=v cosθ⋅0T=gv sinθ22圆周运动角速度ω dφ :指点相对圆心o的位矢转过的角度；dt：旋转时间。
质点、参考系和坐标系 课件
2.举例分析． 如图所示为三种不同的坐标系，其中，图甲 M 点位 置坐标为 x＝2 m；图乙 N 点位置坐标为 x＝3 m，y＝4 m； 图丙 P 点位置坐标为 x＝3 m，y＝4 m，z＝2 m.
出发点 最高点 落地点 的坐标 的坐标 的坐标
解析：本题比较灵活地考查了对坐标系的选取和理
解．题中的物体沿直线运动，可以在该直线上建立直线
坐标系来定量描述物体的位置，若以地面为原点，则出
发点、最高点、落地点的坐标分别为：x1＝2 m，x2＝6 m，
x3＝0；若以抛出点为原点，则 x′1＝0，x′2＝4 m，x′3＝－
1．坐标系的种类．
种类 直线坐标系 平面坐标系
空间坐标系
适用的运动
物体沿直线 运动，即做 一维运动时 物体在某一 平面内做曲 线运动时
物体在空间 内运动时
建立方法
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
在平面内画两条相互垂直的数轴(x轴 与y轴)，即可组成平面直角坐标 系．物体的位置由两个数确定
质点、参考系和坐标系
知识点一 物体和质点 提炼知识 1．机械运动． 物体的空间位置随时间的变化． 2．质点． (1)定义：忽略物体的大小和形状，突出“物体具有 质量”这个要素，把它简化为一个有质量的物质点． (2)物体视为质点的条件：物体的大小和形状可以忽 略或物体上任意一点的运动可代替整个物体的运动．
提示：不相同；能．
1．质点的特点． (1)质点不同于几何“点”：质点是用来代替物体的有 质量的点，其特点是具有质量，没有大小、体积、形状， 它与几何“点”有本质的区别． (2)质点是一种“物理模型”． ①物理模型是在物理研究中，突出问题的主要方面， 忽略次要因素而建立的理想化模型，是物理学经常采用的 一种科学研究方法，质点就是典型的物理模型之一．
高一物理质点参考系和坐标系
质点和几何中的点是一回事吗？
思考与讨论：
思维体操：
பைடு நூலகம்
如何解释小孩的静止或运动？ 同样的物体，运动会不同？
二 参考系
1、运动的相对性： 描述运动要寻找参考物体 思考：我们曾说过运动是绝对的，现在又说运动是相对的，矛盾么？ 2、参考系（reference frame） （1）选择的任意性（一般选择地球和相对于地球静止的物体） （2）对不同参考系，运动可能不同
生活中的物理全球卫星定位系统（GPS）
这节课我们学习了质点、参考系和坐标系等概念，它们是运动学乃至整个力学的最基本最重要的概念。
由于运动的相对性，描述质点的运动时必须明确所选择的参考系。
课堂小结
要描述物体的运动，首先要对实际物体建立一个物理模型，最简单的是质点模型。
为了准确地、定量地描述质点的运动，还要建立坐标系。 （物理学研究问题的基本方法——建立物理模型。）
矛盾的主次方面
物体都可以看作质点么？
一 ` 物体的运动
运动是______ 的
质点（mass point）
某些情况下，将物体简化为一个
有质量的点
理想化的“物理模型”
忽略次要因素：形状、大小等
突出主要方面：具有质量（本质属性）
物体能否看作质点是有条件的
物体的大小和形状在研究问题时可以忽略不计
01
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作质点
奥运会冠军邢慧娜在万米长跑中
花样滑冰运动员在比赛中
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