第一章 运动的描述 知识清单-2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册

人教版（2019新课标）·必修第一册·高一上·第一章 运动的描述 每日必背 · 北京高中物理 【考纲要求/本章地位】 本章是高中物理运动学的基础章节，也是整个力学部分的起点。普通高中物理课程标准（2017年版2020年修订）要求：理解位移、速度和加速度等基本概念，体会物理学建构模型的思想与方法，能利用 x-t 图像、v-t 图像描述运动。高考中本章概念常与匀变速直线运动、牛顿运动定律、曲线运动等章节综合命题，属于基础必得分内容，须准确记忆、熟练辨析。 【知识框架】 1. 质点 参考系 （1）质点：理想化模型，忽略大小形状、只保留质量 （2）参考系：描述运动选定的参照标准，通常选地面 2. 时间 位移 （1）时刻与时间间隔：时间轴上的点与线段 （2）位移（矢量）与路程（标量）的比较 3. 位置变化快慢的描述——速度 （1）速度、平均速度、瞬时速度、速率 （2）x-t 图像：斜率表示速度 4. 速度变化快慢的描述——加速度 （1）加速度的定义、方向与单位 （2）v-t 图像：斜率表示加速度、面积表示位移 【核心概念与规律】 1. 质点：用来代替物体的、有质量而没有大小和形状的点，是一种理想化模型。物体能否看成质点取决于研究问题的性质——当物体的大小和形状对所研究问题的影响可以忽略时，即可视为质点，与物体自身大小无关。 2. 参考系：描述物体运动时，选来作为标准的另外的物体。选择不同的参考系，对同一运动的描述可能不同；研究地面上物体的运动时，通常以地面或相对地面静止的物体为参考系。 3. 时刻与时间间隔：时刻指某一瞬时，在时间轴上用点表示；时间间隔指两个时刻之间的间隔，在时间轴上用线段表示。 4. 位移：从初位置指向末位置的有向线段，是矢量，大小等于初末位置间直线距离，方向由初位置指向末位置，单位 m。路程：物体运动轨迹的长度，是标量，单位 m。只有单向直线运动中，位移大小才等于路程。 5. 速度：位移与发生这段位移所用时间之比，v = Δx/Δt，单位 m/s，是矢量，方向与位移方向相同，描述物体运动的快慢。 6. 平均速度：物体在一段时间内位移与所用时间之比，v̄ = Δx/Δt，对应某段时间或某段位移，与运动的中间过程无关。 7. 瞬时速度：当 Δt 趋近于零时，平均速度的极限值，描述物体在某一时刻（或某一位置）的运动快慢，是矢量，方向沿运动轨迹在该点的切线方向；瞬时速度的大小称为速率。 8. 加速度：速度的变化量与发生这一变化所用时间之比，a = Δv/Δt，单位 m/s²，是矢量，方向与速度变化量 Δv 的方向相同，描述速度变化的快慢。 9. 速度、速度变化量、加速度三者的关系：三者大小无必然联系——速度大，加速度不一定大；速度变化量大，加速度不一定大（还与所用时间有关）；加速度大，只说明速度变化快。加速度方向与速度方向相同则物体加速，相反则减速。 10. x-t 图像：表示位移随时间变化的关系，图线上某点切线的斜率表示该时刻的瞬时速度；匀速直线运动的 x-t 图像是倾斜直线，其斜率即速度。 11. v-t 图像：表示速度随时间变化的关系，图线切线的斜率表示加速度，图线与时间轴所围成的面积表示位移（匀变速运动的相关定量规律在第二章系统学习）。 12. 速度单位换算：1 m/s = 3.6 km/h，换算时注意方向。 【必背公式】 公式 物理量含义·单位 适用条件 v = Δx/Δt Δx：位移（m）；Δt：时间间隔（s）；v：平均速度（m/s） 平均速度定义式，适用于一切运动 v = lim(Δt→0)(Δx/Δt) 同上，Δt 趋近于零 瞬时速度的极限定义，适用于一切运动 a = Δv/Δt Δv：速度变化量（m/s）；a：加速度（m/s²） 加速度定义式，适用于一切运动 a = (vt - v0)/Δt vt：末速度（m/s）；v0：初速度（m/s） 加速度定义的展开式，Δt 为变化所用时间 x = vt x：位移（m）；v：速度（m/s）；t：时间（s） 仅适用于匀速直线运动（速度恒定） v-t 图线与时间轴围成的面积 = 位移 面积对应位移（m），时间轴上、下方分别为正、负位移 适用于一切 v-t 图像 x-t 图线切线的斜率 = 速度 斜率对应瞬时速度（m/s） 适用于一切 x-t 图像 v-t 图线切线的斜率 = 加速度 斜率对应加速度（m/s²） 适用于一切 v-t 图像 1 m/s = 3.6 km/h 速度单位换算 常用换算，注意方向 【重要模型与结论】 1. 质点理想化模型：抓住主要因素（质量、位置变化），忽略次要因素（大小、形状），是物理学建立模型思想的起点；后续的轻绳、轻弹簧、理想气体等模型均源于这一思想。 2. 「同向加速、反向减速」判据：只要加速度方向与速度方向相同，物体就加速（即使加速度大小在减小）；相反则减速（即使加速度大小在增大）。 3. 平均速度计算模型：平均速度只能由位移与时间之比求得；非匀变速运动中平均速度不等于速度的平均值（v̄ ≠ (v1+v2)/2）。 4. x-t 图像模型：倾斜直线表示匀速直线运动，斜率即速度；两条图线交点表示两物体在该时刻位置相同（相遇）。 5. v-t 图像模型：平行于时间轴的直线表示匀速运动；斜率表示加速度；图线与时间轴围成的面积表示位移。 6. 参考系相对性结论：同一物体的运动在不同参考系下描述不同（如行驶列车中观察窗外雨滴的轨迹），解题时须明确所选的参考系。 【易错点提醒】 1. 不能仅凭物体大小判断是否可视为质点：研究地球公转时地球可视为质点，研究其自转时则不能。 2. 位移与路程混淆：位移是矢量（初位置指向末位置的有向线段），路程是标量（轨迹长度）；位移大小 ≤ 路程，只有单向直线运动才相等。 3. 平均速度与平均速率混淆：平均速度 = 位移/时间，平均速率 = 路程/时间，二者大小不一定相等（如绕操场一圈，平均速度为 0，平均速率不为 0）。 4. 速度与加速度混淆：速度大 ≠ 加速度大；速度为零 ≠ 加速度为零（如竖直上抛到最高点的瞬间）；加速度为零 ≠ 速度为零（匀速直线运动）。 5. 判断加速、减速只看加速度与速度方向是否相同，与加速度大小如何变化无关。 6. 时刻与时间间隔混淆：「第 3 s 末」「第 3 s 初」是时刻，「第 3 s 内」是 1 s 的时间间隔，「前 3 s 内」是 3 s 的时间间隔。 7. 单位换算方向记反：1 m/s = 3.6 km/h（m/s 数值更大，如 10 m/s = 36 km/h）。 8. 图像误读：x-t 图像描述的是位移随时间的变化，不是物体的运动轨迹；v-t 图线斜率表示加速度，图线本身弯曲不代表轨迹弯曲。 学科网（北京）股份有限公司 $