内容正文:
第1讲
运动的描述
生活中随处可见运动的物体,例如玩耍的孩童、行驶的汽车、翱翔的雄鹰……对于这些运动的物体,我们如何准确地描述它们的运动呢?
知识点1 :机械运动
1. 定义:物体空间位置随时间的变化。
2. 运动的绝对性和静止的相对性:运动是绝对的,静止是相对的;自然界中一切物体都在不停地运动着;
知识点2:质点
1.定义:用来代替物体的有质量的点.
2.物体看成质点的条件:物体的大小、形状对所研究问题的影响可以忽略不计时,可视物体为质点.
知识点2:质点
2.物体看成质点的条件:物体的大小、形状对所研究问题的影响可以忽略不计时,可视物体为质点.
一般来说当物体上各个点的运动情况都相同时,可用物体上一个点的运动代替整个物体的运动,研究其运动性质时,可将它视为质点;
知识点2:质点
2.物体看成质点的条件:物体的大小、形状对所研究问题的影响可以忽略不计时,可视物体为质点.
做转动的物体,当研究其细微特征时不能将其视为质点;但是当物体有转动,且因转动而引起的差异对研究问题的影响忽略时,物体也可视为质点.
知识点2:质点
3. 理想化模型:实际中不存在
4. 质点的物理意义
质点是一个理想的物理模型,尽管不是实际存在的物体,但它是实际物体的一种近似,是为了研究问题的方便而进行的科学抽象,它突出了事物的主要特征,抓住了主要因素,忽略了次要因素,使所研究的复杂问题得到了简化.
知识点2:质点
5. 对于质点的理解
(1)此外物体的大小不是判断物体能否作为质点的依据.
(2)同一物体在有的问题中可以看做质点,在有的问题中不能被看做质点
C
D
B
知识点3:参考系
1.定义:在描述一个物体的运动时,选来作为标准的另外的某个物体叫参考系.
2.参考系的选择是任意的:参考系的选择是任意的但应以观测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.
知识点3:参考系
3.参考系的选择原则:
①任意性原则:参考系的选取是任意的,但不能选择物体自身;
②简便性原则:应以描述简单和观察方便为原则,通常选地面或相对地面静止的物体;
③同一性原则:当比较两个物体的运动情况时,必须选择同一参考系。
C
知识点4:相对运动
1.定义:自然界的一切物体都处于永恒的运动中,绝对静止的物体是不存在的。就此意义而言,我们说运动是绝对的。但是,描述某个物体的位置随时间的变化,却又总是相对于其他物体而言的。这便是运动的相对性。
知识点4:相对运动
2.判断物体运动或静止的方法:
(1)确定研究对象;
(2)根据题意确定参考系,并假定参考系是不动的;
(3)分析被研究的物体相对于参考系有没有发生位置变化;
C
D
A
知识点5:坐标系
要准确地描述物体的位置及位置变化需要建立坐标系.
1.直线运动的物体:如果物体沿直线运动,可以以这条直线为x轴,在直线上规定原点、正方向和单位长度,就建立了直线坐标系.
2.在平面内运动的物体:物体在平面内运动时,可以建立二维平面直角坐标系.
(A)中M点位置坐标为x=2m;
(B)中N点位置坐标为x=3m,y=4m;
知识点5:坐标系
3.在空间内运动的物体:空间内物体的运动,可建立三维的空间直角坐标系.
例如:描述高空中飞行的飞机时可建立三维的空间坐标系.
(C)中P点位置坐标为x=2m,y=3m,z=0m.
某人从北京去重庆,可以选择不同的交通方式。既可以乘火车,也可以乘飞机,还可以先乘火车到武汉,然后乘轮船沿长江而上。图中的几种情况表明,旅行者所经过的线路不同。我们在初中已经知道,路程(path)是物体运动轨迹的长度,说明这个人旅行的路程也不同。
知识点6:路程和位移
无论使用什么交通工具、走过了样不同的路径,他总是从北京到达了西南方向、直线距离约1300 km 的重庆,即位置的变化是相同的。从图中可以看出,由初位置指向末位置的有向线段能准确地描述旅行者位置的变化。只要物体的初、末位置确定,这个有向线段就是确定的,它不因路径的不同而改变。物理学中用位移(displacement)来描述物体位置的变化,并用l表示。
知识点6:路程和位移
1. 路程:质点的实际运动路径的长度。路程只有大小;
符号:S或者L;单位m
2. 位移:从初位置到末位置的有向线段.
线段的长度表示位移的大小,有向线段的指向表示位移的方向.
符号:x或Δx;单位:m
知识点6:路程和位移
3. 位移的表示方法:
(1)用矢量图表示位移:从起点位置到终点位置作一条有向线段,表示位移;
知识点6:路程和位移
(2)用坐标变化量表示位移:如果物体做直线运动,沿这条直线建立坐标轴,则运动中的某一时刻对应的是此时物体所处位置,如果是一段时间,对应的是这段时间内物体的位移.位移等于物体末位置坐标减去初位置坐标.
知识点6:路程和位移
4. 位移与路程的区别和联系
知识点6:路程和位移
4. 位移与路程的区别和联系
知识点6:路程和位移
生活中经常用到“时间”一词,如:火车到站时间是12时45分,开出时间是12时50分,在本站停留时间是5分钟,前两句话中的“时间”与第三句话中的“时间”的含义是否相同,如何区分?
知识点7:时刻和时间间隔
1. 时刻:时刻指某一瞬时,在时间轴上用一个点来表示,又称时间点。符号t,例如:t=3s
知识点7:时刻和时间间隔
2. 时间:时间指两个时刻之间的间隔,又称为时间间隔、时间段,在时间轴上用一段线段来表示.符号:t,或
知识点7:时刻和时间间隔
3. 关系:
知识点7:时刻和时间间隔
4. 时间时刻几种常用的表述方法
注意:ns末、ns初是指时刻,第ns内是指1s的时间,第ns末与第(n+1)s初指的是同一时刻.
知识点7:时刻和时间间隔
4. 时刻与时间的区别与联系
知识点7:时刻和时间间隔
知识点7:时刻和时间间隔
5.时间的测量
时间的单位有秒、分钟、小时,符号分别是s、min、h.
生活中用各种钟表来计时,实验室里和运动场上常用停表来测量时间,若要比较精确地研究物体的运动情况,有时需要测量和记录很短的时间,学校的实验室中常用电磁打点计时器或电火花计时器来完成.
在物理学中,像位移这样的物理量叫作矢量,它既有大小又有方向;像温度、路程这样的物理量叫作标量,它们只有大小,没有方向。
知识点8:标量和矢量
1. 标量:只有大小没有方向的量。如:长度、质量、时间、路程、温度、能量等;运算遵从算术法则.
2. 矢量:既有大小也有方向的量。如:力、速度等.运算法则:平行四边形法则、三角形法则
知识点8:标量和矢量
3. 对矢量概念的理解:
①矢量可用带箭头的线段表示,线段的长短表示矢量的大小,箭头的指向表示矢量的方向.
知识点8:标量和矢量
②同一直线上的矢量,可在数值前加上正、负号表示矢量的方向,正号表示矢量方向与规定正方向相同,负号表示矢量方向与规定正方向相反,加上正、负号后,同一直线上的矢量运算可简化为代数运算.
知识点8:标量和矢量
③矢量前的正、负号只表示方向,不表示大小,矢量大小的比较实际上是矢量绝对值的比较.如前一段时间位移为2m,后一段时间位移为-3m,则后一段时间物体的位移大.
知识点8:标量和矢量
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