第1讲 描述运动的基本概念- 《知识提炼 能力训练》2023-2024学年高一物理必修第一册同步讲解

第一讲 描述运动的基本概念 一．知识导航 考点1：物体和质点 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，其特点是只有质量，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，突出问题的主要因素，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。 ② 物理模型作为一种理想模型，是为了研究问题方便而对实际问题的科学抽象，实际中并不存在。 2．实际物体视为质点的常见情况： 考点2：参考系 1．选取参考系的意义 要描述一个物体的运动，首先必须选好参考系，只有选定参考系后，才能确定物体的位置、研究物体的运动。 2．参考系的选取原则 （1）参考系的选取是任意的。在实际问题中，参考系的选择应以观测方便和使运动的描述尽可能简单为基本原则。 （2）研究地面上物体的运动时，一般情况下选择地面或地面上静止不动的物体为参考系，此时参考系可以省略不写。 （3）要比较不同物体的运动情况时，必须选择同一个参考系。 3．参考系的四性： 考点3：时刻和时间间隔 1.时刻和时间间隔的区别与联系 　　项目 比较　　 时刻 时间间隔 物理意义 事物运动、发展、变化过程所经历的各个状态先后顺序的标志 事物运动、发展、变化所经历的过程长短的量度 对应运动描述量 位置 路程、位移 用时间轴表示 用时间轴上的点表示 用时间轴上的线段表示 描述关键词 “第1 s末”“第3 s初”“第3 s末”等 “第1 s”“前2 s”“前3 s内”等 联系 (1)两个时刻的间隔即为一段时间间隔，时间间隔是一系列连续时刻的积累过程。 (2)时间间隔能展示运动的一个过程，好比一段录像；时刻可以显示运动的一瞬间，好比一张照片 考点4：位置与位移　矢量和标量 1．矢量和标量 （1）标量：标量是指只有大小而没有方向的物理量。如长度、质量、时间、路程、温度等，其运算遵从算术加减法则。 （2）矢量：矢量是指既有大小又有方向的物理量。如位移等，其运算法则不同于标量，将在后面学习。 （3）矢量的表示 ①矢量可以用带箭头的有向线段表示，线段的长短表示矢量的大小，箭头的指向表示矢量的方向。 ②在同一直线上的矢量，可以先建立一维坐标系，在数值前面加上正、负号表示矢量的方向，正号表示与坐标系规定的正方向相同，负号则表示与正方向相反 2．位移和路程的区别与联系 　　项目 比较　　 位移 路程 区别 物理意义 描述物体的位置变化，是由初位置指向末位置的有向线段 描述物体运动轨迹的长度 矢标性 矢量 标量 相关因素 由物体的初、末位置决定，与物体运动路径无关 既与物体的初、末位置有关，也与物体运动路径有关 联系 (1)都是过程量 (2)位移的大小不大于相应的路程，只有物体做单向直线运动时，位移的大小才等于路程 考点5：对速度的理解 1．定义式v＝的理解 （1）公式v＝中的Δx是物体运动的位移，不是路程。 （2）v＝是速度的定义式，不是决定式，不能认为v与位移成正比、与时间成反比。 2．速度是矢量 （1）速度既有大小，又有方向，是矢量。瞬时速度的方向就是物体此时刻的运动方向。 （2）比较两个速度是否相同时，既要比较其大小是否相等，又要比较其方向是否相同。 3．路程与速度的关系 （1）物体在某一阶段的路程为零时，速度一定为零。 （2）物体在某一阶段的路程不为零时，由于位移可能为零，也可能不为零，所以物体的速度可能为零，也可能不为零。 考点6：平均速度和瞬时速度 平均速度和瞬时速度的区别与联系 平均速度 瞬时速度 区别 对应关系 与某一过程中的一段位移或一段时间对应 与运动过程中的某一时刻或某一位置对应 物理意义 粗略描述物体在一段位移或一段时间内的运动快慢和方向 精确描述物体在某一位置或某一时刻运动的快慢和方向 矢量性 与对应时间内物体的位移方向相同 与物体所在位置的运动方向相同 联系 (1)在公式v＝中，当Δt→0时，平均速度即瞬时速度 (2)在匀速直线运动中，各点的瞬时速度都相等，所以任意一段时间内的平均速度等于任一时刻的瞬时速度 （1）平均速度必须指明哪段时间或某段位移内的平均速度 （2）平均速率≠平均速度的大小，平均速率＝，是标量 （3）速率为瞬时速度的大小，是瞬时速率的简称，而平均速率为路程与时间之比，不是速率的平均值。两者均是标量，前者是状态量，后者是过程量 考点7：对加速度的理解 1．加速度的理解 加速度是速度的变化量Δv与发生这一变化所用时间Δt的比值，在数值上等于单位时间内速度的变化量，即速度的变化率。 2．速度、速度变化量、加速度的比较 速度v