专题01 描述运动的基本概念（期中知识清单）高一物理上学期教科版

专题 01描述运动的基本概念【考点清单】 1.参考系 (1)定义：在研究物体运动时，选作参照的物体叫作参照物，它以及与它保持的相对静止物体组成一个系统，叫作参考系。 (2)选取原则：参考系的选择原则上是任意的，只是选择不同的参考系，物体的运动情况可能会有所不同。 (3)凡没有特别说明的，都默认是以地面为参考系。 注意： 参考系的四个特性 (1)相对性：用来作参考系的物体都是假定不动的，被研究的物体是运动的还是静止的，都是相对于参考系而言的。 (2)任意性：参考系的选择具有任意性，但应以观测方便和使运动的描述尽可能简单为原则。 (3)同一性：比较不同物体的运动时，应该选择同一参考系。 (4)差异性：同一运动选择不同的参考系，观察结果可能不同。 参考系的选取原则 (1)参考系的选取可以是任意的，但在实际问题中，参考系的选取应以使研究问题尽可能方便、对运动的描述尽可能简单为基本原则。 (2)在比较不同物体的运动时，应选择同一参考系。 (3)凡没有特别说明的，都默认是以地面为参考系。 2.质点 (1)定义：在满足一定条件时，我们可以把物体简化、抽象为一个具有质量的点，称为质点。 (2)物体看作质点的条件：如果物体的形状和大小对所研究问题的影响可以忽略不计时，就可以把物体抽象为质点，对于平动的物体，由于各部分的运动情况都相同，即它们的位置随时间变化的规律都相同，我们可以用其中的某一个点代表其整体的运动。 注意： 物体能否被看成质点，与物体本身的形状、大小和质量大小无关。 对质点的理解 (1)质点是理想模型，实际中并不存在。 (2)质点是用来代替物体的有质量的点，其突出的特点是“具有质量”和“占有位置”，但没有大小、形状、体积，与几何中的“点”有本质的区别。 物体能看成质点的条件 (1)物体的大小、形状对研究结果没有影响或影响可以忽略时。 (2)平动的物体。 (3)当所研究物体的运动涉及的空间远大于物体的尺寸时。 3.位移和路程 (1)路程：物体运动路线的长度。 (2)位移 定义：由初位置指向末位置的一条有向线段。 物理意义：描述物体位置变化的物理量。 大小：初、末位置间有向线段的长度。 方向：由初位置指向末位置的箭头表示位移的方向。 (3)直线运动的位移 研究直线运动时，在物体运动的直线上建立x轴，如图所示。 物体的初、末位置：可用位置坐标x1、x2表示。 物体的位移：Δx＝x2－x1。 Δx的正、负表示位移的方向，正值表示与x轴的正方向相同，负值表示与x轴的正方向相反。 注意： 位移和路程的区别与联系 物理量 比较项目 位移 路程 区 别 物理意义 描述质点的位置变化，是从初位置指向末位置的有向线段 描述质点实际运动轨迹的长度 矢标性 是矢量，有大小和方向 是标量，只有大小，没有方向 制约因素 由质点的初、末位置决定，与运动轨迹无关 与运动路径有关 联系 (1)都是描述质点运动空间特征的物理量；(2)都是过程量； (3)位移的大小不大于相应的路程，只有质点做单向直线运动时，位移的大小才等于路程 4.矢量和标量 (1)标量：在物理学中，只有大小没有方向的物理量，如质量、时间、温度等。 (2矢量：像位移那样既有大小又有方向的物理量，如力、速度等。矢量可用带有箭头的线段表示，线段的长短表示矢量的大小，箭头的指向表示矢量的方向。 注意： (1)运算方法不同 标量是只有大小而没有方向的物理量。其运算遵从算术运算法则。 矢量是既有大小又有方向的物理量。其运算法则不同于标量。 (2)矢量的表示 ①矢量可以用带有箭头的线段(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，负号则表示与规定的正方向相反。 5.速度和速率 (1)平均速度 定义：物体的位移Δx与发生这段位移所用时间Δt的比叫作这段时间内的平均速度。 意义：描述一段时间内物体运动的快慢和方向。 公式：＝＝。 矢量性：平均速度的方向就是物体位移的方向。 单位：米/秒，符号为m/s或m·s－1，其他还有km/h、cm/s。 (2)瞬时速度 定义：物体在某时刻(或经过某位置时)的速度，称为瞬时速度。 物理意义：精确地描述物体在各个时刻运动的快慢和方向。 (3)速率 定义：瞬时速度的大小称为速率，它精确地表示这一瞬间物体运动的快慢，不涉及方向。 平均速率：路程与时间之比是平均速率。 注意：平均速度和瞬时速度的区别与联系 　 物理量 比较项目 平均速度 瞬时速度 区 别 对应关系 与一段时间或一段位移对应 与某一时刻或某一位置对应 物理意义 粗略地描述运动物体在某段时间内或某段位移上的运动快慢程度和方向 精确地描述运动物体在某时刻或某位置时的运动快慢程度和方向 方向 与所对应时间内位移方向相同 物体在该时刻的运动方向 联系 (1)在公式＝中，Δt→0时，平均速度即为瞬时速度 (2)匀速直线运动中，任意一段时间内的平均速度等于任意时刻的瞬时速度 6.加速度 (1)定义：物理学中，用速度的改变量Δv与发生这一改变所用时间Δt的比定义为加速度。 (2)定义式：a＝。 (3)物理意义：定量地描述物体速度变化的快慢和方向。 (4)单位：国际单位制中，加速度的单位是米每二次方秒，符号是m/s2。 (5)加速度的方向：加速度是矢量，加速度的方向由速度的变化量Δv的方向决定。 在单向直线运动中，加速度方向与速度方向的关系： 加速运动时，加速度的方向与初速度的方向相同。 减速运动时，加速度的方向与初速度的方向相反。 注意： 对加速度的理解 (1)加速度的大小决定物体速度变化的快慢 (2)加速度与速度大小没有必然联系，速度为零时可能有加速度，速度很大时也可能没有加速度。 (3)速度变化才有加速度，但不是速度变化大加速度就大，且速度变化时加速度不一定变化。 对a＝的理解 (1)a＝只是加速度a的定义式，不是决定式，计算结果为Δt内的平均加速度。 (2)注意加速度公式常有几种写法：a＝，a＝，a＝，其本质都是速度的变化量与对应时间的比值。vt表 示t时刻物体的速度(有时又叫末速度)，v0表示物体的初速度。 (3)矢量式：计算时注意规定正方向。 7.运动图像 (1)x－t图像和v－t图像的比较 　　　种类 内容 x－t图像 v－t图像 图像上某点纵坐标 某一时刻的位置 某一时刻的瞬时速度 斜率 表示速度 表示加速度 纵轴截距 表示初位置 表示初速度 两图线交点坐标 表示相遇 不表示相遇，只表示速度相等 注意 (1)无论是v－t图像还是x－t图像都不是物体的运动轨迹 (2)v－t图像和x－t图像都只能描述直线运动，不能描述曲线运动 (2) 举例分析 x－t图像 v－t图像 图像 举例 意义 倾斜直线表示匀速直线运动；曲线表示变速直线运动 倾斜直线表示匀变速直线运动；曲线表示变加速直线运动 运动 情况 甲做匀速直线运动，乙做速度逐渐减小的直线运动 丙做匀加速直线运动，丁做加速度逐渐减小的变加速直线运动 交点和 “面积” 两条图线的交点表示相遇；图线与横轴所围面积无意义 两条图线的交点表示t2时刻速度相等，图线与横轴所围面积表示位移 位移 0～t1时间内甲、乙位移相等 0～t2时间内丁的位移大于丙的位移 平均 速度 0～t1时间内甲、乙平均速度相等 0～t2时间内丁的平均速度大于丙的平均速度 (3) 三点说明 a. x－t图像与v－t图像都只能描述直线运动，且均不表示物体运动的轨迹。 b. 分析图像要充分利用图像与其所对应的物理量的函数关系。 c. 识图方法：一轴、二线、三斜率、四面积、五截距、六交点。 实验：用打点计时器测量小车的速度 一、实验目的 1.进一步练习使用打点计时器，通过纸带上打出的点测量瞬时速度。 2.通过实验获取数据，利用图像处理实验数据。 二、实验原理 纸带上某一位置的瞬时速度，可以粗略地由包含这一位置在内的一小段位移Δx内的平均速度表示，即根据＝，当Δt或Δx较小时，用这个平均速度代表纸带经过该位置的瞬时速度。 如图所示，E点的瞬时速度可用D、F两点间的平均速度代表，即vE＝。 三、实验器材 小车、附有滑轮的长木板、打点计时器、纸带、细绳、刻度尺、坐标纸。 四、实验操作 1.安装实验器材。把打点计时器固定在长木板没有滑轮的一端，纸带前端固定在小车后部，然后穿过打点计时器，小车前端的细绳穿过定滑轮垂下，如图所示。 2.使小车在木板上保持静止，并靠近打点计时器，开启打点计时器的电源开关。打点计时器稳定工作后，用手拉动细绳，使小车沿木板做直线运动。待小车运动约一半距离时，松开手，使小车依靠惯性继续运动，直到左端。纸带上会留下一系列点迹。 五、处理数据 1.取纸带上能够看清的某一点为起始点O，后面每5个点取一个计数点，而后依次标为A、B、C、D……标出这些计数点，则两相邻计数点之间的时间间隔Δt＝0.1 s。 2.用刻度尺测量出各计数点到起始点的距离xOA、xOB、xOC、xOD……。 3.计算两相邻计数点间的位移xOA、xAB、xBC、xCD……。 4.利用公式＝计算纸带上各相邻计数点间的平均速度，OA、AB、BC、CD……。 5.(1)根据＝计算出的速度可以代表在Δx这一段位移内任意一点的瞬时速度，将数据填入表中。 位置 O A B C D E … x/m Δx/m Δt/s /(m·s－1) v/(m·s－1) (2)利用v－t图像分析物体的运动 用横轴表示时间t，纵轴表示速度v，建立直角坐标系。根据测量的数据在坐标系中描点，然后用平滑的曲线把这些点连接起来，即得到v－t图像。 六、误差分析 1.打点计时器打点周期不稳定。 2.根据纸带测出的位移存在偶然误差。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！22 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题 01描述运动的基本概念【考点清单】 1.参考系 (1)定义：在研究物体运动时，选作参照的物体叫作 ，它以及与它保持 的物体组成一个系统，叫作参考系。 (2)选取原则：参考系的选择原则上是 ，只是选择不同的参考系，物体的运动情况可能会有所不同。 (3)凡没有特别说明的，都默认是以 为参考系。 注意： 参考系的四个特性 (1)相对性：用来作参考系的物体都是假定不动的，被研究的物体是运动的还是静止的，都是相对于参考系而言的。 (2)任意性：参考系的选择具有任意性，但应以观测方便和使运动的描述尽可能简单为原则。 (3)同一性：比较不同物体的运动时，应该选择同一参考系。 (4)差异性：同一运动选择不同的参考系，观察结果可能不同。 参考系的选取原则 (1)参考系的选取可以是任意的，但在实际问题中，参考系的选取应以使研究问题尽可能方便、对运动的描述尽可能简单为基本原则。 (2)在比较不同物体的运动时，应选择同一参考系。 (3)凡没有特别说明的，都默认是以地面为参考系。 2.质点 (1)定义：在满足一定条件时，我们可以把物体简化、抽象为一个具有 的点，称为质点。 (2)物体看作质点的条件：如果物体的形状和大小对所研究问题的影响可以 时，就可以把物体抽象为 ，对于平动的物体，由于各部分的运动情况都相同，即它们的位置随时间变化的规律都相同，我们可以用其中的某一个点代表其整体的运动。 注意： 物体能否被看成质点，与物体本身的形状、大小和质量大小无关。 对质点的理解 (1)质点是理想模型，实际中并不存在。 (2)质点是用来代替物体的有质量的点，其突出的特点是“具有质量”和“占有位置”，但没有大小、形状、体积，与几何中的“点”有本质的区别。 物体能看成质点的条件 (1)物体的大小、形状对研究结果没有影响或影响可以忽略时。 (2)平动的物体。 (3)当所研究物体的运动涉及的空间远大于物体的尺寸时。 3.位移和路程 (1)路程：物体 的长度。 (2)位移 定义：由初位置指向末位置的一条 线段。 物理意义：描述物体 变化的物理量。 大小：初、末位置间有向线段的 。 方向：由初位置指向末位置的箭头表示位移的方向。 (3)直线运动的位移 研究直线运动时，在物体运动的直线上建立x轴，如图所示。 物体的初、末位置：可用位置坐标x1、x2表示。 物体的位移：Δx＝ 。 Δx的正、负表示位移的方向，正值表示与x轴的正方向 ，负值表示与x轴的正方向 。 注意： 位移和路程的区别与联系 物理量 比较项目 位移 路程 区 别 物理意义 描述质点的位置变化，是从初位置指向末位置的有向线段 描述质点实际运动轨迹的长度 矢标性 是矢量，有大小和方向 是标量，只有大小，没有方向 制约因素 由质点的初、末位置决定，与运动轨迹无关 与运动路径有关 联系 (1)都是描述质点运动空间特征的物理量；(2)都是过程量； (3)位移的大小不大于相应的路程，只有质点做单向直线运动时，位移的大小才等于路程 4.矢量和标量 (1)标量：在物理学中，只有 没有 的物理量，如质量、时间、温度等。 (2矢量：像位移那样既有 又有 的物理量，如力、速度等。矢量可用带有箭头的线段表示，线段的 表示矢量的大小，箭头的 表示矢量的方向。 注意： (1)运算方法不同 标量是只有大小而没有方向的物理量。其运算遵从算术运算法则。 矢量是既有大小又有方向的物理量。其运算法则不同于标量。 (2)矢量的表示 ①矢量可以用带有箭头的线段(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，负号则表示与规定的正方向相反。 5.速度和速率 (1)平均速度 定义：物体的 与发生这段位移所用 的比叫作这段时间内的平均速度。 意义：描述一段时间内物体运动的快慢和方向。 公式：＝＝。 矢量性：平均速度的方向就是物体 的方向。 单位：米/秒，符号为 或m·s－1，其他还有km/h、cm/s。 (2)瞬时速度 定义：物体在 的速度，称为瞬时速度。 物理意义：精确地描述物体在各个时刻运动的快慢和方向。 (3)速率 定义： 速度的大小称为速率，它精确地表示这一瞬间物体运动的快慢，不涉及方向。 平均速率： 与时间之比是平均速率。 注意：平均速度和瞬时速度的区别与联系 　 物理量 比较项目 平均速度 瞬时速度 区 别 对应关系 与一段时间或一段位移对应 与某一时刻或某一位置对应 物理意义 粗略地描述运动物体在某段时间内或某段位移上的运动快慢程度和方向 精确地描述运动物体在某时刻或某位置时的运动快慢程度和方向 方向 与所对应时间内位移方向相同 物体在该时刻的运动方向 联系 (1)在公式＝中，Δt→0时，平均速度即为瞬时速度 (2)匀速直线运动中，任意一段时间内的平均速度等于任意时刻的瞬时速度 6.加速度 (1)定义：物理学中，用速度的 与发生这一改变所用 的比定义为加速度。 (2)定义式：a＝。 (3)物理意义：定量地描述物体速度变化的 和 。 (4)单位：国际单位制中，加速度的单位是 ，符号是m/s2。 (5)加速度的方向：加速度是矢量，加速度的方向由速度的变化量Δv的方向 。 在单向直线运动中，加速度方向与速度方向的关系： 加速运动时，加速度的方向与初速度的方向 。 减速运动时，加速度的方向与初速度的方向 。 注意： 对加速度的理解 (1)加速度的大小决定物体速度变化的快慢 (2)加速度与速度大小没有必然联系，速度为零时可能有加速度，速度很大时也可能没有加速度。 (3)速度变化才有加速度，但不是速度变化大加速度就大，且速度变化时加速度不一定变化。 对a＝的理解 (1)a＝只是加速度a的定义式，不是决定式，计算结果为Δt内的平均加速度。 (2)注意加速度公式常有几种写法：a＝，a＝，a＝，其本质都是速度的变化量与对应时间的比值。vt表 示t时刻物体的速度(有时又叫末速度)，v0表示物体的初速度。 (3)矢量式：计算时注意规定正方向。 7.运动图像 (1)x－t图像和v－t图像的比较 　　　种类 内容 x－t图像 v－t图像 图像上某点纵坐标 某一时刻的位置 某一时刻的瞬时速度 斜率 表示速度 表示加速度 纵轴截距 表示初位置 表示初速度 两图线交点坐标 表示相遇 不表示相遇，只表示速度相等 注意 (1)无论是v－t图像还是x－t图像都不是物体的运动轨迹 (2)v－t图像和x－t图像都只能描述直线运动，不能描述曲线运动 (2) 举例分析 x－t图像 v－t图像 图像 举例 意义 倾斜直线表示匀速直线运动；曲线表示变速直线运动 倾斜直线表示匀变速直线运动；曲线表示变加速直线运动 运动 情况 甲做匀速直线运动，乙做速度逐渐减小的直线运动 丙做匀加速直线运动，丁做加速度逐渐减小的变加速直线运动 交点和 “面积” 两条图线的交点表示相遇；图线与横轴所围面积无意义 两条图线的交点表示t2时刻速度相等，图线与横轴所围面积表示位移 位移 0～t1时间内甲、乙位移相等 0～t2时间内丁的位移大于丙的位移 平均 速度 0～t1时间内甲、乙平均速度相等 0～t2时间内丁的平均速度大于丙的平均速度 (3) 三点说明 a. x－t图像与v－t图像都只能描述直线运动，且均不表示物体运动的轨迹。 b. 分析图像要充分利用图像与其所对应的物理量的函数关系。 c. 识图方法：一轴、二线、三斜率、四面积、五截距、六交点。 实验：用打点计时器测量小车的速度 一、实验目的 1.进一步练习使用打点计时器，通过纸带上打出的点测量瞬时速度。 2.通过实验获取数据，利用图像处理实验数据。 二、实验原理 纸带上某一位置的瞬时速度，可以粗略地由包含这一位置在内的一小段位移Δx内的平均速度表示，即根据＝，当Δt或Δx较小时，用这个平均速度代表纸带经过该位置的瞬时速度。 如图所示，E点的瞬时速度可用D、F两点间的平均速度代表，即vE＝。 三、实验器材 小车、附有滑轮的长木板、打点计时器、纸带、细绳、刻度尺、坐标纸。 四、实验操作 1.安装实验器材。把打点计时器固定在长木板没有滑轮的一端，纸带前端固定在小车后部，然后穿过打点计时器，小车前端的细绳穿过定滑轮垂下，如图所示。 2.使小车在木板上保持静止，并靠近打点计时器，开启打点计时器的电源开关。打点计时器稳定工作后，用手拉动细绳，使小车沿木板做直线运动。待小车运动约一半距离时，松开手，使小车依靠惯性继续运动，直到左端。纸带上会留下一系列点迹。 五、处理数据 1.取纸带上能够看清的某一点为起始点O，后面每5个点取一个计数点，而后依次标为A、B、C、D……标出这些计数点，则两相邻计数点之间的时间间隔Δt＝0.1 s。 2.用刻度尺测量出各计数点到起始点的距离xOA、xOB、xOC、xOD……。 3.计算两相邻计数点间的位移xOA、xAB、xBC、xCD……。 4.利用公式＝计算纸带上各相邻计数点间的平均速度，OA、AB、BC、CD……。 5.(1)根据＝计算出的速度可以代表在Δx这一段位移内任意一点的瞬时速度，将数据填入表中。 位置 O A B C D E … x/m Δx/m Δt/s /(m·s－1) v/(m·s－1) (2)利用v－t图像分析物体的运动 用横轴表示时间t，纵轴表示速度v，建立直角坐标系。根据测量的数据在坐标系中描点，然后用平滑的曲线把这些点连接起来，即得到v－t图像。 六、误差分析 1.打点计时器打点周期不稳定。 2.根据纸带测出的位移存在偶然误差。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！22 学科网（北京）股份有限公司 $$