高一家教物理運(yùn)動(dòng)的描述

1、 第一章 運(yùn)動(dòng)的描述 1、 機(jī)械運(yùn)動(dòng)：一個(gè)物體相對(duì)于另一物體位置的改變（平動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)、直線、曲線、圓周），也可以說是物體的空間位置隨時(shí)間的變化。 理解時(shí)注意：運(yùn)動(dòng)是絕對(duì)的，靜止是相對(duì)的； 自然界中一切物體都在不停地運(yùn)動(dòng)著； 描述物體的運(yùn)動(dòng)必須要有個(gè)參照標(biāo)準(zhǔn)； 位置的變化：一個(gè)物體相對(duì)于另一物體，物體的一部分相對(duì)于另一部分。2、 平動(dòng)：物體各部分運(yùn)動(dòng)情況都相同。 轉(zhuǎn)動(dòng)：物體各部分都繞圓心作圓周運(yùn)動(dòng)。直線運(yùn)動(dòng)直線運(yùn)動(dòng)的條件：a、v0共線參考系、質(zhì)點(diǎn)、時(shí)間和時(shí)刻、位移和路程速度、速率、平均速度加速度運(yùn)動(dòng)的描述典型的直線運(yùn)動(dòng)勻速直線運(yùn)動(dòng) s=t ，s-t圖，（a0）勻變速直線運(yùn)動(dòng)特例自由落體（ag）豎直

2、上拋（ag）v - t圖規(guī)律,參考系：假定為不動(dòng)的物體 物理學(xué)家海森堡說：“為了理解現(xiàn)象，首要條件是引入適當(dāng)?shù)母拍?，我們才能真正知道觀察到了什么。”第一節(jié)：質(zhì)點(diǎn)、參考系和坐標(biāo)一、物體和質(zhì)點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)：用來代替物體的有質(zhì)量的點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)是一種科學(xué)的抽象，在物理學(xué)中，突出問題的主要方面，忽略次要因素，建立理想化的“物理模型”，并將其作為研究對(duì)象，是經(jīng)常采用的一種科學(xué)研究方法。質(zhì)點(diǎn)就是這種物理模型之一。質(zhì)點(diǎn)是只有質(zhì)量而無大小和形狀的點(diǎn)，質(zhì)點(diǎn)只占有位置而不占有空間。物體可以看作質(zhì)點(diǎn)的條件：物體的形狀、大小、體積對(duì)所研究的問題的影響可以忽略不計(jì)。包括兩大類情況：第一，平動(dòng)的物體通?？梢砸暈橘|(zhì)點(diǎn)。（平動(dòng)是指物體上任意

3、一點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)與整體的運(yùn)動(dòng)相同），如水平傳送帶上的物體隨傳送帶的運(yùn)動(dòng)。第二，有轉(zhuǎn)動(dòng)，但相對(duì)于平動(dòng)而言可以忽略不計(jì)時(shí)，仍可以把物體視為質(zhì)點(diǎn)。如汽車在運(yùn)行時(shí)，車輪雖然有轉(zhuǎn)動(dòng)，但是我們關(guān)心的是車輛整體的運(yùn)動(dòng)快慢，仍可以看作質(zhì)點(diǎn)。思考：1地球是一個(gè)龐然大物，直徑約為12 800km，與太陽相距15Xl08 km研究地球繞太陽的公轉(zhuǎn)時(shí)，能不能把它看成質(zhì)點(diǎn)?研究地面上各處季節(jié)變化時(shí)，能不能把它看成質(zhì)點(diǎn)?2.某同學(xué)從家中走1km到學(xué)校，能不能看作質(zhì)點(diǎn)？該同學(xué)作課間操，能不能看作質(zhì)點(diǎn)？小結(jié)：1、同一物體能否看作質(zhì)點(diǎn)，要看具體情況。2、當(dāng)物體的形狀和大小對(duì)所研究的問題影響很小時(shí)，就可以看作質(zhì)點(diǎn)。理解質(zhì)點(diǎn)的概念要注意

4、以下四點(diǎn)：（1）質(zhì)點(diǎn)忽略了無關(guān)因素和次要因素，是簡化出來的理想的、抽象的模型，客觀上不存在。 （2）大的物體不一定不能看成質(zhì)點(diǎn)，小的物體不一定就能看成質(zhì)點(diǎn)。（3）轉(zhuǎn)動(dòng)的物體不一定不能看成質(zhì)點(diǎn)，平動(dòng)的物體不一定總能看成質(zhì)點(diǎn)。（4）某個(gè)物體能否看成質(zhì)點(diǎn)要看它的大小和形狀是否能被忽略以及要求的精確程度。例題1、下列關(guān)于質(zhì)點(diǎn)的說法正確的是（ ）A、質(zhì)點(diǎn)是一個(gè)理想化模型，實(shí)際并不存在B、因?yàn)橘|(zhì)點(diǎn)沒有大小，所以與幾何中的點(diǎn)沒有區(qū)別C、凡輕小的物體，都可看作質(zhì)點(diǎn)D、如果物體的大小和形狀對(duì)所研究的問題屬于無關(guān)或次要因素，就可以把物體看作質(zhì)點(diǎn)。例題2、研究下列運(yùn)動(dòng)時(shí)，可以把物體看作質(zhì)點(diǎn)的是 （ ）A、做精彩表演

5、的花樣滑冰運(yùn)動(dòng)員B、參加馬拉松比賽的運(yùn)動(dòng)員C、研究飛出槍口的子彈運(yùn)動(dòng)軌跡時(shí)的子彈D、研究繞地球運(yùn)動(dòng)一周所用時(shí)間的航天飛機(jī) 二、參考系 為了確定物體的位置和描述物體運(yùn)動(dòng)而被選作參考的物體或物體系。它是假定為不動(dòng)的物體。理解參考系的概念要注意： 1.參考系可以任意選取,一般以地面為參考系 2.同一個(gè)物體，選擇不同的參考系，觀察的結(jié)果可能不同3.一切物體都在運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)是絕對(duì)的，而靜止是相對(duì)的參考系選取的原則：應(yīng)以觀測的方便和使運(yùn)動(dòng)的描述盡可能簡單為原則。一般應(yīng)根據(jù)研究對(duì)象和研究對(duì)象所在的系統(tǒng)決定。例如研究地球公轉(zhuǎn)，一般選取太陽為參照物；研究地面上物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，通常以地面或相對(duì)地面靜止的物體為參照物。

6、今后，凡是沒有特殊說明的，一般均認(rèn)為以地面為參照物。例題1、以下說法正確的是 （ ）A、參考系就是不動(dòng)的物體B、任何情況下，只有地球才是最理想的參考系C、不選定參考系，就無法研究某一個(gè)物體是怎么運(yùn)動(dòng)的D、同一物體的運(yùn)動(dòng)，對(duì)不同的參考系可能有不同的觀察結(jié)果例題2、甲、乙、丙三架光電梯，甲中乘客看到一座高樓在向下運(yùn)動(dòng)，乙中乘客看甲在向下運(yùn)動(dòng)，丙中乘客看甲、乙都在向上運(yùn)動(dòng)，這三架電梯的運(yùn)動(dòng)情況可能有那些？例3一煤塊由靜止放到水平向右勻速運(yùn)動(dòng)的白色傳送帶上，煤塊在傳送帶上劃出一段黑色的痕跡，若以傳送帶為參考系，則煤塊在傳送帶上劃痕的過程可以描述為 （ ）A向右做勻加速運(yùn)動(dòng) B向右做勻減速運(yùn)動(dòng)C向左做勻

7、減速運(yùn)動(dòng) D向左做勻加速運(yùn)動(dòng)小結(jié)：1、運(yùn)動(dòng)和靜止都是相對(duì)于參考系的2、參考系的選取是任意的。3、選擇不同的參考系，觀察的結(jié)果可能不一樣，也可能一樣4、選擇參考系時(shí)，應(yīng)使物體運(yùn)動(dòng)的描述盡可能簡單、方便5、比較兩個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)情況，必須選擇同一參考系才有意義。 三、坐標(biāo)系 為了定量地描述物體的位置及位置的變化，需要在參考系上建立適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系。例1 一個(gè)物體從桌面上方離桌面2m處下落了4m后靜止，若以桌面上某一點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，取豎直向上為正方向，則物體的最終坐標(biāo)為 （ ）。 小結(jié)：1、描述直線運(yùn)動(dòng)的物體的位置變化，可以建立一維直線坐標(biāo)系2、描述平面上運(yùn)動(dòng)的物體的位置變化，可以建立二維平面直角坐標(biāo)系3、描

8、述立體空間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的物體的位置變化，可以建立三維立體空間坐標(biāo)系應(yīng)用：全球定位系統(tǒng)、車載定位系統(tǒng)等等。本節(jié)小結(jié)：一、質(zhì)點(diǎn)：用來代替物體的有質(zhì)量的點(diǎn)二、參考系：為了確定物體的位置和描述物體的運(yùn)動(dòng)而被選作參考的物體或物體系。三、坐標(biāo)系：為了定量地描述物體的位置及位置的變化，需要在參考系上建立適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系 第二節(jié)：時(shí)間和位移一、時(shí)刻和時(shí)間間隔思考：我國在2003年10月成功地進(jìn)行了首次載人航天飛行10月15日09時(shí)0分，“神舟”五號(hào)飛船點(diǎn)火，經(jīng)9小時(shí)40分50秒至15日18時(shí)40分50秒，我國宇航員楊利偉在太空中層示中國國旗和聯(lián)合國旗，再經(jīng)11小時(shí)42分10秒至16日06時(shí)23分，飛船在內(nèi)蒙古中部地區(qū)成

9、為著陸在上面給出的時(shí)間或時(shí)刻中，哪些指的是時(shí)間，哪些又指的是時(shí)刻? 1.時(shí)刻：表示時(shí)間坐標(biāo)軸上的點(diǎn)即為時(shí)刻，即時(shí)刻是指某一瞬時(shí)，可以用數(shù)軸上的點(diǎn)表示，例如幾秒初，幾秒末。 時(shí)間：前后兩時(shí)刻之差，時(shí)間間隔簡稱時(shí)間，在數(shù)軸上用一段線段來表示。時(shí)間坐標(biāo)軸線段表示時(shí)間，第n秒至第n+3秒的時(shí)間為3秒，（對(duì)應(yīng)于坐標(biāo)系中的線段）。例1以下的計(jì)時(shí)數(shù)據(jù)指時(shí)間的是 （ ）A中央電視臺(tái)的新聞聯(lián)播時(shí)間是19:00 B某人用15秒跑完100米C某場足球賽開賽15分鐘時(shí)甲隊(duì)先進(jìn)一球 D蕪湖開往宣城的火車12:10出發(fā)例2在時(shí)間軸上標(biāo)出下列時(shí)間： 1、第3s初 2、第5s末 3、第4s 4、前4s例3學(xué)習(xí)了時(shí)間與時(shí)刻，藍(lán)

10、仔、紅孩、紫珠和黑柱發(fā)表了如下一些說法，正確的是( ) A. 藍(lán)仔說，下午2點(diǎn)上課，2點(diǎn)是我們上課的時(shí)刻 B紅孩說，下午2點(diǎn)上課，2點(diǎn)是我們上課的時(shí)間 C紫珠說，下午2點(diǎn)上課，2點(diǎn)45分下課，上課的時(shí)刻是45分鐘 D黑柱說，2點(diǎn)45分下課，2點(diǎn)45分是我們下課的時(shí)間2、 路程和位移1.路程：路程是指物體實(shí)際運(yùn)動(dòng)軌跡的長度，路程只有大小，是標(biāo)量，可能是直線也可能是曲線，也可能是折線。2.位移：表示質(zhì)點(diǎn)位置改變的物理量，是一個(gè)矢量，既有大小，又有方向。它可以用一條自初始位置指向末了位置的線段表示。位移的大小等于質(zhì)點(diǎn)始末位置間的距離，表示位置變動(dòng)了多少。位移的方向由初始位置指向末了位置，表示位置向哪

11、個(gè)方向變化。位移只取決于初末位置，與路徑無關(guān)。位移是過程量，與一段時(shí)間相對(duì)應(yīng)。3.位移與路程的區(qū)別：(1)位移表示質(zhì)點(diǎn)位置的變動(dòng)的物理量.路程則是表示質(zhì)點(diǎn)通過的實(shí)際軌跡長度的物理量(2)位移是矢量(即有大小又有方向)大小為有向線段的長度，方向?yàn)橛邢蚓€段的方向路程是標(biāo)量(只有大小沒有方向)。(3) 位移與質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)路徑無關(guān)，只與初位置、末位置有關(guān).路程不僅與質(zhì)點(diǎn)的初末位置有關(guān),還與路徑有關(guān)。只有當(dāng)質(zhì)點(diǎn)做單向直線運(yùn)動(dòng)時(shí),位移的大小才等于路程。yOxAB物體從A運(yùn)動(dòng)到B,不管沿著什么軌跡，它的位移都是一樣的。這個(gè)位移可以用一條有方向的（箭頭）線段AB表示。例1下列關(guān)于位移和路程的說法中，正確的是（

12、）A位移大小和路程不一定相等，所以位移才不等于路程B位移的大小等于路程，方向由起點(diǎn)指向終點(diǎn)C位移描述物體相對(duì)位置的變化，路程描述路徑的長短D位移描述直線運(yùn)動(dòng)，路程描述曲線運(yùn)動(dòng)例2關(guān)于位移和路程，下列說法正確的是 （ ）A沿直線運(yùn)動(dòng)的物體，位移和路程是相同的 B質(zhì)點(diǎn)沿不同的路徑由甲到乙，其路程可能不同而位移是相同的C質(zhì)點(diǎn)通過一段路程，位移可能為零D質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的位移可能大于路程3、 矢量和標(biāo)量 矢量：在物理學(xué)中，既有大小又有方向的物理量叫矢量，如位移、速度。標(biāo)量：在物理學(xué)中，只有大小而沒有方向的物理量叫標(biāo)量，如質(zhì)量、溫度。例1物體從A運(yùn)動(dòng)到B,初位置的坐標(biāo)是XA3m,XB=-2m,它的坐標(biāo)變化量X？

13、xx第三節(jié) 運(yùn)動(dòng)快慢的描述速度知識(shí)點(diǎn)回顧：初中時(shí)即學(xué)過速度，其計(jì)算公式是v=s/t，由公式可以看出，速度是表示路程隨時(shí)間變化快慢的物理量，因此要描述路程隨時(shí)間變化的快慢，只需要計(jì)算速度的大小即可。隨著學(xué)習(xí)的深入，高中的速度與初中的速度是不同的。初中關(guān)于運(yùn)動(dòng)學(xué)習(xí)了勻速直線運(yùn)動(dòng)。真正能做到在任何相等的時(shí)間內(nèi)的位移都相等的勻速運(yùn)動(dòng)是很少見的。通常做直線運(yùn)動(dòng)的物體，一般要經(jīng)歷從靜止到運(yùn)動(dòng)，又由運(yùn)動(dòng)到靜止的過程，在這些過程中，物體運(yùn)動(dòng)的快慢是不斷變化的。例如，飛機(jī)起飛的時(shí)候，在跑道上越來越快；火車進(jìn)站的時(shí)候，運(yùn)動(dòng)越來越慢。它們的共同特點(diǎn)是在相等的時(shí)間內(nèi)位移不相等，我們稱之為變速直線運(yùn)動(dòng)。1.變速直線運(yùn)動(dòng)

14、物體在一條直線上運(yùn)動(dòng)，如果在相等的時(shí)間內(nèi)，位移不相等，這種運(yùn)動(dòng)就叫做變速直線運(yùn)動(dòng)。也就是說，做變速直經(jīng)運(yùn)動(dòng)的物體，在相等的時(shí)間內(nèi)位移不相等，所以它沒有恒定的速度。怎樣來描述它運(yùn)動(dòng)的快慢呢？例如，百米運(yùn)動(dòng)員，10s內(nèi)跑完100m，可以說他平均1s內(nèi)跑10m。這里就給出平均快慢的概念。2 平均速度在變速直線運(yùn)動(dòng)中，運(yùn)動(dòng)物體的位移和所用時(shí)間的比值，叫做這段時(shí)間(或這段位移)的平均速度。說明：這實(shí)際上是把變速直線運(yùn)動(dòng)粗略地看成是勻速運(yùn)動(dòng)。例如：百米運(yùn)動(dòng)員跑100m用10s，他的平均速度 若這位運(yùn)動(dòng)員自始至終用10m/s的速度勻速跑完100m，所用時(shí)間也為10s。總效果相同。這是物理學(xué)的重要研究方法等效

15、方法，即用已知運(yùn)動(dòng)研究未知運(yùn)動(dòng)，用簡單運(yùn)動(dòng)研究復(fù)雜運(yùn)動(dòng)的一種研究方法。另外，平均速度只是粗略地表明了物體運(yùn)動(dòng)的快慢。對(duì)于此百米運(yùn)動(dòng)員，很難找到他哪個(gè)1s跑了10m。需要強(qiáng)調(diào)的是，10m/s只代表此運(yùn)動(dòng)員在這10s內(nèi)(或這100m內(nèi))的平均速度，而不代表他前50m的平均速度，也不代表他后50m的平均速度。例如，汽車在第一個(gè)10min、第2個(gè)10min和第三個(gè)10min的位移分別是10 800m、11 400m、13 800m，可分別求出它在每個(gè)10min的平均速度，以及在這30min的平均速度，見下表：第1個(gè)10min第2個(gè)10min第3個(gè)10min這30minsm108001140013800

16、3600018192320 從表中可以看出，平均速度應(yīng)指明是哪段時(shí)間的。還可以看出上述汽車是做變速直線運(yùn)動(dòng)，知道了車每10min的平均速度，就比只知道汽車在這半小時(shí)的平均速度，對(duì)汽車運(yùn)動(dòng)的快慢了解的更準(zhǔn)確。又如，要知道百米運(yùn)動(dòng)員通過的60m位置時(shí)的速度，方法有：可測他通過前10m到后10m這20m的平均速度；可測他通過前1m到后1m這2m的平均速度。選取的位移間隔(或時(shí)間間隔)越短，就越能準(zhǔn)確地知道運(yùn)動(dòng)員通過60m位置時(shí)的速度。若設(shè)想運(yùn)動(dòng)員跑到60m位置時(shí)，改做勻速運(yùn)動(dòng)，測出他以后勻速運(yùn)動(dòng)的速度，就知道了他通過的60m位置的速度。 3.瞬時(shí)速度：運(yùn)動(dòng)物體在某一時(shí)刻(或某一位置)的速度，叫做瞬時(shí)

17、速度。平均速度只能粗略地描述變速運(yùn)動(dòng)，瞬時(shí)速度才能精確地描述變速運(yùn)動(dòng)。實(shí)例：火車提速。4.速率：速度的平均值叫速率。本節(jié)需要注意的知識(shí)點(diǎn)：速度和速率常常有些同學(xué)混淆不清。速度是矢量不但有大小, 而且有方向。速率通常是指速度的大小, 這在今后解決問題時(shí)會(huì)用到。這里第一次出現(xiàn)用比值的形式表示物理量之間的關(guān)系, 只考慮速度大小, 稱之為定義式。將來隨著學(xué)習(xí)深入, 還會(huì)出現(xiàn), 決定式和量度式。 由于勻速直線運(yùn)動(dòng)中, 速度大小、方向都不變, 所以勻速直線運(yùn)動(dòng)是速度不變的運(yùn)動(dòng)。 由速度的定義式可以準(zhǔn)確的預(yù)測物體在給定時(shí)間內(nèi)的位移即稱之為勻速運(yùn)動(dòng)的位移公式。例1一質(zhì)點(diǎn)沿直線AB運(yùn)動(dòng)，先以速度V從A勻速運(yùn)動(dòng)到B，接著以速度2V沿原路返回到A，已知A、B間距離為x，求整個(gè)過程中的平均速度和平均速率。例2在2004年雅典奧運(yùn)會(huì)上，甲乙運(yùn)動(dòng)員分別參加了在主體育場舉行的400米和100米田徑?jīng)Q賽，且兩人都是在最內(nèi)側(cè)完成了比賽，則兩人在各自的比賽過程中通過的位移大小X甲 、 X乙和通過的路程大