物理必修1 第一章 运动的描述知识总结

必修1 第一章运动的描述知识总结
汤隆俊戴岳为
本章主要是让我们学习并掌握描述运动的一些物理概念和物理量，为运动学的进一步学习奠定基础。

下面我们对本章知识进行梳理和总结，以便更加清晰准确的理解和掌握。

1、运动学的三个基本概念
1.1 质点：有质量的点（理想化模型）。

根据所研究问题的性质，确定是否可以忽略物体的大小和形状，以此判定物体是否可以看成质点。

例1.1：同学们研究投篮时篮球的运动轨迹可把篮球看成质点；但我们在看同学玩指尖转篮球时，则不能把篮球看成质点。

理想化模型——抓住问题的主要因素（质量），忽略问题的次要因素（大小和形状）。

1.2 参考系：为了描述某物体的运动，选来作为参考标准的其他物体。

由于一切物体的运动是绝对的，因此要描述某物体的运动时，总是相对其他物体而言的，这就是运动的相对性。

参考系是可以任意选取的，平时我们总是以便于问题的研究为基本原则。

例1.2：我们坐车去植物园，如果以地面为参考系，我们是向前运动的；如果以车上的同学为参考系，我们是相对静止的；如果以旁边刚超车过去的车辆为参考系，则我们是向后运动的。

1.3 坐标系：为了定量描述物体的位置及位置的变化，在参考系上建立适当的坐标系。

坐标系可分为：直线坐标系（又称一维坐标系）——在直线上规定原点、正方向和单位长度；平面坐标系（又称直角坐标系、二维坐标系）；空间坐标系（又称三维坐标系）。

例1.3：在一条直线上运动时只需直线坐标系；当我们画平面图时通常用直角坐标系。

2、运动学的六个基本物理量
2.1 时刻（t）：与瞬间状态对应的物理量。

在时间轴上用点表示。

时间间隔（△t ）：简称时间，它与某个过程对应的物理量。

在时间轴上用线段表示。

例2.1：注意时间与时间间隔是两个不同的概念。

我们生活中通常说的“时间”，有时表时刻（如什么时间上第三节课？）有时表时间间隔（如长沙到浏阳要多少时间？），另外，很多时候我们也用t 表示时间间隔；所以我们在做题时可能还需要注意准确理解题意。

2.2 位置（x ）：描述物体运动时，在坐标系中用点表示。

位移（△x ）：从初位置指向末位置的有向线段。

线段长短表示位移大小，箭头表示位移方向。

它表示物体在运动过程中位置的变化（△x=x 2-x 1——末位置减初位置）。

路程（l ）：物体运动轨迹的长度。

位移一定是有向线段（直线），而路程轨迹可能是直线也可能是曲线。

位移是矢量（既有大小，又有方向的物理量），路程是标量（只有大小，没有方向的物理量）。

它们是描述物体位置变动的两种不同方式，两者之间没有必然联系，要比较也只能是位移的大小与路程的比较，通常情况下位移的大小要小于等于路程（只有当物体做单向直线运动时位移的大小才等于路程，注意不是位移等于路程）。

例2.2:生活中有时我们讲“你现在在哪个位置”和物理学里讲的位置是一个意思；生活中所说“长沙到株洲有多远？”是指路程，而不是位移的大小。

此外，我们在习题当中也会见到时常用x 表示位移，注意位置和位移的区别，别混淆。

2.3速度（v ）：位移与发生这一位移所用时间的比值。

物理学中用它表示物体运动的快慢（即位置变化的快慢）。

公式：2121
x x x v t t t -∆==∆- 式中△x 表示从初位置1运动到末位置2的位移，△t 表示发生这一位移△x 所用的时间，即初始时刻t 1到末时刻t 2所经历的时间。

平均速度(v v 或)：物体在某一段时间内运动的平均快慢。

注意位移与时间的对应性。

瞬时速度（v ）：物体在极短时间内（即某个时间点、某个时刻）的运动的瞬间快慢。

注意瞬时速度与时刻（或位置）对应，属于状态量。

瞬时速度的大小又
称为速率（如机车上速度计反应的就是瞬时速度的大小）
平均速率（v ）：物体在某段时间（或某个过程）内运动的路程l 与所用时间t 的比值。

平均速度、瞬时速度均为矢量，方向与位移方向相同；平均速率是标量。

描述平均速度时必须明确是哪个过程或那段时间内的平均速度，注意物理量的对应性。

例2.3：平均速度、瞬时速度和平均速率都可以用v 表示，为了区别我们通常用脚标（如v v v 瞬率、、等）。

注意它们都是用来描述物体运动快慢的物理量，只是它们描述的方式或角度不一样，一定不能混淆，做题时应看清要求的是哪一种速度。

2.4 加速度（a ）：物体运动过程中速度的变化量（△v ）与发生这一变化所用时间（△t ）的比值。

它表示速度变化的快慢。

公式：v a t
∆=∆ 式中v ∆表示某段时间t ∆内速度的变化量，即21=v v v ∆-，表示末时刻t 2的瞬时速度v 2减去初时刻t 1时的瞬时速度v 1。

注意加速度和速度一样是矢量，v ∆表示的是矢量差，不是数学中原来所学的代数加减。

方向：与v ∆的方向相同。

单位：在国际单位制中加速度的单位为2
/m s ，读作米每二次方秒。

例2.4：加速度对我们来说是一个全新的概念，感觉很抽象，但我们在生活中是有体会的。

如汽车启动加速过程，我们能明显感受到速度的变化；同等情况下加速度越大，我们的感受会越明显。

本章我们主要是学习描述运动的几个基本概念和物理量，为了学好物理这门学科，我们一定要准确理解这些概念和物理量的含义，不能模糊、更不能混淆。

在这个学习过程中，往往不少同学觉得简单，所以不怎么上心，导致在后续的学习过程中经常出问题。