高中物理必修1運(yùn)動(dòng)的描述(經(jīng)典)1

高中物理必修1運(yùn)動(dòng)的描述(經(jīng)典)目錄CONTENTS運(yùn)動(dòng)的基本概念與分類勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律曲線運(yùn)動(dòng)與拋體運(yùn)動(dòng)相對(duì)運(yùn)動(dòng)與牛頓運(yùn)動(dòng)定律運(yùn)動(dòng)學(xué)中的能量轉(zhuǎn)化與守恒實(shí)驗(yàn)：測(cè)量物體的速度和加速度01運(yùn)動(dòng)的基本概念與分類物體相對(duì)于其他物體的位置變化，是最簡(jiǎn)單、最基本的運(yùn)動(dòng)形式。機(jī)械運(yùn)動(dòng)為了研究物體的運(yùn)動(dòng)而假定為不動(dòng)的物體或物體系。選擇不同的參考系觀察同一物體的運(yùn)動(dòng)，結(jié)果往往不同。參考系機(jī)械運(yùn)動(dòng)與參考系用來代替物體的有質(zhì)量的點(diǎn)。當(dāng)物體的大小和形狀對(duì)所研究的問題沒有影響或影響可忽略不計(jì)時(shí)，可以把物體當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)。描述物體位置變化的物理量，用由初位置指向末位置的有向線段表示，是矢量。質(zhì)點(diǎn)與位移位移質(zhì)點(diǎn)速度加速度速度與加速度描述物體速度變化快慢的物理量，即物體速度變化率的大小，用速度的變化量與發(fā)生這一變化所用時(shí)間的比值表示，也是矢量。描述物體運(yùn)動(dòng)快慢的物理量，即物體位置變化快慢的物理量，用位移與發(fā)生這個(gè)位移所用時(shí)間的比值表示，是矢量。勻速直線運(yùn)動(dòng)物體在一條直線上運(yùn)動(dòng)，如果在相等的時(shí)間內(nèi)通過的路程都相等，這種運(yùn)動(dòng)叫做勻速直線運(yùn)動(dòng)。勻速直線運(yùn)動(dòng)是最簡(jiǎn)單的機(jī)械運(yùn)動(dòng)。變速直線運(yùn)動(dòng)物體在一條直線上運(yùn)動(dòng)，如果在相等的時(shí)間內(nèi)通過的路程不相等，這種運(yùn)動(dòng)叫做變速直線運(yùn)動(dòng)。變速直線運(yùn)動(dòng)的復(fù)雜程度可以用加速度來描述。勻速直線運(yùn)動(dòng)與變速直線運(yùn)動(dòng)02勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度公式v=v0+at，其中v0是初速度，a是加速度，t是時(shí)間。這個(gè)公式描述了速度隨時(shí)間線性變化的關(guān)系。加速度的定義a=(v-v0)/t，表示單位時(shí)間內(nèi)速度的變化量。勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間關(guān)系s=v0t+1/2at^2，其中s是位移，v0是初速度，a是加速度，t是時(shí)間。這個(gè)公式描述了位移隨時(shí)間二次函數(shù)變化的關(guān)系。勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移公式v_avg=s/t，表示某段時(shí)間內(nèi)位移與時(shí)間的比值。平均速度的定義勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間關(guān)系勻變速直線運(yùn)動(dòng)的平均速度v_avg=(v0+v)/2，其中v0是初速度，v是末速度。這個(gè)公式表示勻變速直線運(yùn)動(dòng)的平均速度是初、末速度的平均值。平均速度與初、末速度的關(guān)系v_mid=v_avg=(v0+v)/2。中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于這段時(shí)間內(nèi)的平均速度自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律自由落體運(yùn)動(dòng)的定義物體只在重力作用下從靜止開始下落的運(yùn)動(dòng)。自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度在地球表面附近，自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度約為9.8m/s^2，方向豎直向下。自由落體運(yùn)動(dòng)的位移公式h=1/2gt^2，其中h是下落高度，g是重力加速度，t是下落時(shí)間。這個(gè)公式描述了自由落體運(yùn)動(dòng)的位移隨時(shí)間二次函數(shù)變化的關(guān)系。自由落體運(yùn)動(dòng)的速度公式v=gt，其中v是下落速度，g是重力加速度，t是下落時(shí)間。這個(gè)公式描述了自由落體運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間線性變化的關(guān)系。03曲線運(yùn)動(dòng)與拋體運(yùn)動(dòng)物體運(yùn)動(dòng)軌跡為曲線的運(yùn)動(dòng)稱為曲線運(yùn)動(dòng)。曲線運(yùn)動(dòng)定義曲線運(yùn)動(dòng)條件曲線運(yùn)動(dòng)性質(zhì)物體所受合外力的方向與速度方向不在同一直線上。曲線運(yùn)動(dòng)中速度的方向時(shí)刻在改變，因此曲線運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)。030201曲線運(yùn)動(dòng)的基本概念平拋運(yùn)動(dòng)定義：將物體以一定的初速度沿水平方向拋出，如果物體僅受重力作用，這樣的運(yùn)動(dòng)叫做平拋運(yùn)動(dòng)。平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律：平拋運(yùn)動(dòng)可分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)。平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡：是一條拋物線。平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律斜拋運(yùn)動(dòng)定義斜拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律斜拋運(yùn)動(dòng)的軌跡斜拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律將物體以一定的初速度斜向射出去，在空氣阻力可以忽略的情況下，物體所做的這類運(yùn)動(dòng)叫做斜拋運(yùn)動(dòng)。斜拋運(yùn)動(dòng)可以分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向上的豎直上拋運(yùn)動(dòng)。是一條對(duì)稱的曲線，其對(duì)稱軸是豎直方向上的直線。

圓周運(yùn)動(dòng)的基本概念圓周運(yùn)動(dòng)定義質(zhì)點(diǎn)在以某點(diǎn)為圓心半徑為$r$的圓周上運(yùn)動(dòng)時(shí)，即其軌跡是圓周的運(yùn)動(dòng)叫“圓周運(yùn)動(dòng)”。圓周運(yùn)動(dòng)的描述描述圓周運(yùn)動(dòng)的物理量有線速度、角速度、周期、頻率、向心加速度等。勻速圓周運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)沿圓周運(yùn)動(dòng)，如果在任意相等的時(shí)間里通過的圓弧長(zhǎng)度都相等，這種運(yùn)動(dòng)就叫做“勻速圓周運(yùn)動(dòng)”。04相對(duì)運(yùn)動(dòng)與牛頓運(yùn)動(dòng)定律相對(duì)運(yùn)動(dòng)的概念及實(shí)例分析相對(duì)運(yùn)動(dòng)定義研究物體相對(duì)于參照物的位置變化。實(shí)例分析如行駛的汽車上的人看到樹木向后退，是以汽車為參照物。一切物體總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止。內(nèi)容物體具有保持原來勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)，稱為慣性。慣性是物體的一種固有屬性，質(zhì)量是物體慣性大小的量度。理解牛頓第一定律（慣性定律）內(nèi)容物體的加速度跟物體所受的合外力成正比，跟物體的質(zhì)量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。理解揭示了力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，即力是產(chǎn)生加速度的原因。牛頓第二定律（加速度定律）內(nèi)容理解牛頓第三定律（作用與反作用定律）兩個(gè)物體之間的作用力和反作用力總是大小相等，方向相反，作用在同一條直線上。作用力和反作用力同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)消失、性質(zhì)相同、作用在兩個(gè)物體上。05運(yùn)動(dòng)學(xué)中的能量轉(zhuǎn)化與守恒VS合外力對(duì)物體所做的功等于物體動(dòng)能的變化。即在沒有外力做功的情況下，物體的動(dòng)能保持不變。機(jī)械能守恒定律在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，動(dòng)能與勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化，而總的機(jī)械能保持不變。動(dòng)能定理動(dòng)能定理及機(jī)械能守恒定律重力勢(shì)能彈性勢(shì)能內(nèi)能轉(zhuǎn)化關(guān)系重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能和內(nèi)能之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系物體由于發(fā)生彈性形變而具有的能叫做彈性勢(shì)能。彈性勢(shì)能的大小與物體的形變程度有關(guān)。物體由于被舉高而具有的能叫做重力勢(shì)能。重力勢(shì)能的大小與物體的質(zhì)量和被舉高的高度有關(guān)。在特定條件下，重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能和內(nèi)能之間可以發(fā)生相互轉(zhuǎn)化。例如，在自由落體運(yùn)動(dòng)中，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能和內(nèi)能；在彈簧振子運(yùn)動(dòng)中，動(dòng)能和彈性勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化。物體內(nèi)部所有分子做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和叫做物體的內(nèi)能。內(nèi)能與物體的溫度、體積、質(zhì)量和狀態(tài)等因素有關(guān)。能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生，也不會(huì)憑空消失，它只會(huì)從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到其它物體，而能量的總量保持不變。能量守恒定律是自然界的基本定律之一，適用于宏觀和微觀領(lǐng)域。無論是機(jī)械運(yùn)動(dòng)、熱運(yùn)動(dòng)、電磁運(yùn)動(dòng)還是化學(xué)運(yùn)動(dòng)等，都遵循能量守恒定律。能量守恒定律普遍性能量守恒在自然界中的普遍性06實(shí)驗(yàn)：測(cè)量物體的速度和加速度實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^測(cè)量物體在不同時(shí)間點(diǎn)的位置，計(jì)算物體的速度和加速度，加深對(duì)運(yùn)動(dòng)學(xué)基本概念的理解。實(shí)驗(yàn)原理利用光電計(jì)時(shí)器、氣墊導(dǎo)軌等實(shí)驗(yàn)器材，記錄物體通過兩個(gè)光電門的時(shí)間，根據(jù)速度、加速度的定義公式進(jìn)行計(jì)算。實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮驮斫榻B實(shí)驗(yàn)器材：氣墊導(dǎo)軌、光電計(jì)時(shí)器、滑塊、擋光片、數(shù)字毫秒計(jì)等。實(shí)驗(yàn)器材準(zhǔn)備和操作步驟說明操作步驟將氣墊導(dǎo)軌放置在水平桌面上，并接通電源預(yù)熱。將滑塊放置在氣墊導(dǎo)軌上，并調(diào)整滑塊的位置，使其能順利通過兩個(gè)光電門。實(shí)驗(yàn)器材準(zhǔn)備和操作步驟說明

實(shí)驗(yàn)器材準(zhǔn)備和操作步驟說明將擋光片固定在滑塊上，并調(diào)整擋光片的位置，使其能遮擋住光電門的光束。打開數(shù)字毫秒計(jì)，記錄滑塊通過兩個(gè)光電門的時(shí)間。重復(fù)多次實(shí)驗(yàn)，取平均值以減小誤差。010405060302數(shù)據(jù)處理方法：根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄的時(shí)間數(shù)據(jù)，利用速度、加速度的定義公式進(jìn)行計(jì)算，得到物體的速度和加速度。誤差分析技巧在實(shí)驗(yàn)過