第一讲 运动的描述 讲义 -2022-2023学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

第一讲 运动的描述 一、课程目标 1．熟练掌握质点的定义和判断，理解参考系和坐标系的定义； 2．知道时间和时刻的区别和联系，熟练判断对于时刻的各种表述； 3．理解位移的概念，掌握位置、位移、路程等概念的区别和联系； 4．理解速度、速率，平均速度、平均速率的区别和联系； 5．掌握加速度的概念和求解方法，会根据速度与加速度方向的关系判断运动的性质。 ． 二、运动、质点、参考系和坐标系 1．机械运动 （1）定义：在物理学中，把一个物体相对于另一个物体位置的变化称谓机械运动，简称运动。运动是绝对的，静止是相对的。 （2）分类： ①平动：物体上各点的运动情况完全相同的运动。 ②转动：包括定轴转动（绕一固定直线的转动）和定点转动（绕一固定点的转动）两类。 2．质点 （1）定义：不计大小和形状，只用来代替物体的有质量的点。质点是一个理想化模型，实际不存在。 （2）质点的两个基本属性：①只占有位置，不占有空间；②具有所代替的物体的全部质量。 （3）能看成质点的条件：物体能否被看成质点不是看物体本身的大小和形状，关键是看研究对象的大小、形状相对于所研究的问题能否忽略不计。 ①平动物体通常情况可以看成质点，但是在研究列车过桥、过杆或经过某个点的时间等问题时，就不能看成质点，而研究列车从广州开往北京的运动时间时，就可以看成质点。 ②转动的物体在其转动不起主要作用时可以看成质点。如研究地球绕太阳公转，地球大小相对于地球与太阳的距离可以忽略，故地球可以看成质点；而研究地球本身的自转时，地球则不能看成质点。 ③研究物体的细节特征时，物体不能看成质点。如裁判眼中的体操运动员，花样溜冰运动员等就不能看成质点。 （4）质点的物理意义： ①质点是实际物体的一种近似反映，是为了研究问题的方便而进行的科学抽象； ②建立质点概念时，抓住了主要因素，忽略了次要因素，突出了事物的主要特征，使所研究的复杂问题得到了简化。 3．参考系 （1）定义：在描述一个物体的运动时，选来作为标准的假定不动的另一个物体叫参考系。 （2）对参考系的理解： ①标准性：用来选作参考系的物体都是假定不动的，被研究物体的运动都是相对于参考系而言的。 ②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为原则。研究地面上物体的运动时，常选地面为参考系。 ③统一性：在同一个问题中，若要研究多个物体的运动或同一个物体在不同阶段的运动时，必须选择同一参考系。 ④差异性：同一物体选择不同的参考系，观察结果一般不同。例如，坐在行驶的车中的乘客，若以地面为参考系，乘客是运动的，若以车为参考系，乘客是静止的。 4．坐标系 （1）物理意义：在参考系上建立适当的坐标系，可以定量地描述物体的位置及位置变化。 （2）分类及建立原则： ①直线坐标系：物体在一条直线上运动； ②平面直角坐标系：物体在平面内运动； ③空间直角坐标系：物体在三维空间内运动。 【例1】 如图所示是一个天文爱好者经过长时间曝光拍摄的”星星的轨迹“照片，这些有规律的弧线的形成，说明了（ ） A．太阳在运动 B．月球在公转 C．地球在公转 D．地球在自转 【例2】 太阳从东边升起，西边落下，是地球上的自然现象。但在某些条件下，在纬度较高地区上空飞行的飞机上，旅客可以看到太阳从西边升起的奇妙现象。要看到这一现象需满足的条件是（ ） A．时间必须是在清晨，飞机正在由东向西飞行，飞机的速度必须较大 B．时间必须是在清晨，飞机正在由西向东飞行，飞机的速度必须较大 C．时间必须是在傍晚，飞机正在由东向西飞行，飞机的速度必须较大 D．时间必须是在傍晚，飞机正在由西向东飞行，飞机的速度不能太大 【例3】 甲、乙、丙三个观察者同时观察一个物体的运动。甲说：“它在做匀速运动”，乙说：“它是静止的” ，丙说：“它在做加速运动”。则下列说法中正确的是（ ） A．任何情况下都不能出现题目中所说的情况 B．三人中总有一人或两人说错了 C．如果选同一参考系，那么三人的说法都是对的 D．如果各自选择各自的参考系，那么三人的说法都可能对 【例4】 关于质点，下列说法正确的是（ ） A．原子很小，一定能看作质点 B．列车很长，不能看作质点 C．地球在自转，一定不能看作质点 D．太阳比地球大，但有时也可以看作质点 【例5】 从距离地面高5m处将一个小球竖直向下抛出，小球被地面弹起后，在距地面高0.5m处被接住。若取坐标原点在抛出点下方2m处，向下的方向为坐标轴的正方向，建立一维坐标系，则小球的抛出点、落地点和接住点的位置坐标分别为（ ） A．2m，-3m，-2.5m B．-2m，3m，2.5m C．5m，0，2.5m D．-5m，0，-2.5m 三、时间、时刻 1．时刻、时间间隔 （1）时刻：指某一瞬间，