物理必修一 第一章 运动的描述

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坐标系的种类: 1、物体沿直线运动,就可以以这条直线为x轴,在直线上规定原 点、正方向和单位百度文库度,建立直线坐标系。 2、物体在平面内运动时,可以建立二维平面直角坐标系。 3、物体在空间内运动,可以建立三维空间直角坐标系。
时间和位移
一.时刻和时间间隔 1.时刻:指某一瞬间(某一时间点),在表示时间的数轴上用点来表示 2.时间间隔:指两时刻之间的间隔,在表示时间的数轴上用线段来表示 3.时间的测量:初中常用秒表,高中最常用的是打点计时器
第一章 运动的描述
1.质点 参考系和坐标系 2.时间和位移 3.运动快慢的描述——速度 4.实验:用打点计时器测速度 5.速度变化快慢的描述
质点 参考系和坐标系
本节需要掌握的内容 1.理解什么是质点,知道质点是一种理想化的物理模型 2.知道能够把一个物体当作质点的条件 3.知道参考系,知道对物体的运动进行描述时是具有相对性的 4.知道坐标系和参考系的种类
注: 1、因运动描述的相对性,凡是提到物体的运动,都必须明确它是 相对于哪个参考系而言的(未说明则默认以地面为参考系)。 2、在同一个问题中研究多个物体的运动或同一物体在不同阶段的 运动时,必须选取同一个参考系。
三、坐标系: 物体做机械运动时,位置发生变化,为了定量描述出物体的位置及位置的变化,并 使描述更方便简洁,可以在参考系内建立坐标系。
二.速度 定义:位移与发生这个位移所用时间的比值表示物体运动的快慢,这就是速度。
(比值定义法)
单位:在国际单位制中,速度的单位是米每秒m/s或m/s-1 速度是矢量,有大小有方向 速度的方向为位移的方向 注意: (1)该式为比值定义式,不能说v与x成正比 或 v与t成反比 (2)方向:运动方向 (3)意义:表示运动快慢(位置变化快慢) (4)普适性:该定义适用于任何运动形式
二.路程和位移 路程是指物体运动轨迹的长度,与运动过程有关,只有大小没有方向 位移是用来表示物体位置变化的物理量,用有向线段表示,既有大小又有方向
大小:始末位置间的距离 方向:从起点指向终点
三.矢量和标量
在物理学中,像位移这样的物理量叫做矢量,它既有大小又有方向; 而温度/质量这些物理量叫做标量,它们只有大小没有方向。
自行车的速度≈15m/s 人步行的速度≈5m/s
实验:用打点计时器测速度
电磁打点计时器 1.原理:利用振动的振针打点 2.构造
3.工作电压:4-6V的交流电
注意:打点快慢 与电压是否稳定 无关,点痕轻重 与电压有关。
电火花打点计时器
1.原理:脉冲电流 2.构造 3.工作电压:220V交 流电
区别:电磁打点计时器打点时与纸带接触,会对纸带产生阻碍作用;而火花放电基 本不会阻碍纸带的作用。
质点没有形状和大小,就是一个具有质量的点
二.机械运动与参考系
1.机械运动——简称为“运动” 物体的空间位置随时间的变化情况叫做物体的运动
2.参考系 (1)选来作为参考的其他物体 (2)描述物体的运动和静止都是相对的 (3)参考系的选择是任意的,一般选择地面或其它相对相对于
地面静止的物体作为参考系
参考系的四个性质: 1、相对性:物体的运动都是相对参考系而言的。 2、任意性:参考系的选择是任意的 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。
加速度与速度的关系
1.大小关系: (1)与速度v无关 (2)与速度Δv的大小无关 (3)表示速度变化的快慢 (4)绝对值数值上等于速度的变化率
2.方向关系: (1)a的方向与Δv的方向相同 (2)a与v0同向则物体加速,a与v0反向则物体减速
加速度大小和方向都保持不变的物体的运动叫做匀变速运动,但是不一定是匀 变速直线运动。在匀变速运动中,平均加速度=瞬时加速度
矢量运算与标量运算遵从不同的法则:
标量运算遵从算术的加减乘除(即代数运算)等 矢量运算在高中物理中主要涉及到三角形法则和平行四边形法则
在研究直线运动中,也可以用△X来表示位移。 ΔX=X2 – X1
ΔX的绝对值表示位移大小,正负表示位移方向(首先得规定正方向)
运动快慢的描述——速度
一.坐标与坐标变化量
速度变化快慢的描述——加速度
1.定义:加速度是速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值,通常用a表示 2.表达式 a=Δv/Δt 3.单位:加速度的单位是米每二次方秒 m/s-2 或 m·s-2
4.物理意义:反应物体运动速度变化快慢及方向的物理量(数值上等于单位时 间内速度的变化量)
注:就像速度有平均速度和瞬时速度之分一样,加速度也有平均加速度和瞬时加速度之分
X-t图象的作用: 1.确定物体在任意时刻所处的位置 2.计算运动物体的速度大小 3.比较不同物体的运动快慢 4.确定物体运动的起始时刻和起始位置 5.确定物体的运动方向 6.确定物体的运动状态 7.确定两物体的相遇情况
V-t图象 用图象表示速度
物理意义:表示物体的速度随时间的变化。
注意:v-t图象同样只能用于直线运动,此处的v为速度,有大小和方向。而在v 轴上只有正负两种表示,故只能表示正向速度和反向速度,即直线运动。
平均速度和瞬时速度
平均速度 1. 定义:物体的位移Δx与发生这段位移所用时间之比 2.表达式 3.方向:与位移方向相同 4.物理意义:描述物体在一段时间或一段位移内运动的平均速度。
瞬时速度 当Δt非常非常非常小时,我们把Δt时间(此时可当作某个时刻)内该段位移 的平均速度当作该时刻的瞬时速度。
瞬时速度的大小通常称作速率。 匀速直线运动是瞬时速度保持不变的运动
一.物体和质点 质点是一种理想化的物理模型,不是真实存在的
1.用来代替物体的有质量的点叫做质点
2.物体可以看成质点的条件 物体的形状,大小以及物体上各部分运动的差异在所研究的 问题中是次要因素,可忽略不计时,物体可看成一个质点。
判断: 1.研究乒乓球的最佳发球角度及力度 2.研究地球绕太阳的公转 3.研究汽车在公路上行驶的速度 4.研究火车过桥时的速度
打点计时器的作用: (1)测时间 每个时间间隔T=0.02s (2)测位移 用刻度尺测量 (3)研究物体运动
一般上来讲:每隔四个点取一个计数点 = 每五个点取一个计数点 T=0.02s X 5 =0.1s
练习使用打点计时器
用打点计时器计算瞬时速度
x-t 图象
限制:只有做直线运动的物体才能画出其x-t图象。 原因:因为平面直角坐标系是二维的,若做曲线运动则至少需要三维,故在x-t 图象中最多表示出位移x和时间t两个变化量 常见错误:x指的是位移而非路程(路程时间图象一般叫做s-t图象)
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