高中物理必修一第一章笔记

第一章 运动的描述

描述对象：质点（理想化模型） 描述工具：参考系和坐标系

描述的物理量：时间t 、路程l 、位移x 、速度v 和加速度a 。

第1讲 质点、参考系和坐标系

一、机械运动

1. 定义：一个物体相对于另一个物体位置的变化。

2. 形式：平动、转动、振动等。

3. 按轨迹分为：直线运动和曲线运动。 二、质点

1. 定义：用来代替物体有质量的点

2. 特点

3. 条件

4. 一般物体都可以看作质点

存在特殊情况：月球绕地球转动（地球不能看成质点）；地球绕太阳转动（地球和太阳都能看成质点） 三、参考系（不能选择自身）

1. 选择参考系的意义：要描述一个物体运动，必须首先选好参考系，只有选定参考系后，才能研究物体做怎样的运动。

2. 选择参考系的原则

（1）选取参考系一般应根据研究对象和研究对象所在的系统来决定。

（2）参考系的选取可以是任意的。在实际问题中，参考系的选取应以观测方便和使运动的描述尽可能简①质点是理想化模型，真正的质点是不存在的。

②质点不同于几何的“点”一个物体能否看做质点，取决于所研究问题的性质。

点电荷、理想气体、弹簧振子等。

质点

物体大小、形状 可以忽略

题目中有特殊 说明的物体

物体的转动不 起主要作用

研究平动物体 的运动情况

3. 参考系的四个性质

标准型用来做参考系的物体都是假定不动的，被研究的物体是运动还是静止，都是相对于参考系而言的。任意性参考系的选取具有任意性，但应以观察方便和使运动的描述尽可能简单作为原则。

统一性比较不同的运动时，应该选择同一参考系。

差异性同一运动选择不同的参考系时，观察结果一般不同。

注：高中阶段一般选择地面或相对地面静止的物体作为参考系。

四、坐标系

1. 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．M点位置坐标为x＝2m。

2. 物体在平面内运动时，可以建立二维平面直角坐标系．N点位置坐标为x＝3m，y＝4m。

3. 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．P点位置坐标为x＝2m，y＝3m，z＝0m。

第2讲位移、时间及矢量

一、位移（x）

1. 定义：从初位置指向末位置的有向线段（③）。

2. 路程：运动轨迹的实际长度（只有大小）

3. 国际单位：米（m）；

常见单位还有：km、cm、mm等。

4.位移有大小和方向；路程只有大小，没有方向。

举例：

5.位移和路程的联系

①都是描述质点运动的空间特征

②都是过程量

③位移大小永远不可能大于路程，当物体做单向直线运动时，位移的大小等于路程。

④一个位移可能对应多个路程；位移为零时，路程不一定为零；路程为零时，位移一定为零。

6. 位移、路程和距离的区别

二、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：有大小也有方向，求和运算遵循平行四边形定则．如：位移、速度、加速度、力等．

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．

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．

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．

三、时刻和时间间隔

1. 时间：事物运动，变化经历过程长短的联系（量度）

2. 时刻：事物运动，变化经历的各个状态先后顺序的标志。

3. 联系

①两个时刻的间隔即为一段时间

③时间是一系列连续时刻的积累过程，时刻对应时间的一瞬。

4.常见说法示意图

第3讲速度

一、速度（v）

1. 物理意义：表示物体运动快慢和方向的物理量．

2. 定义：速度v等于物体运动的位移△x跟发生这段位移所用时间△t的比值．

3. 公式：

x

v

t

∆

=

∆

．

速度定义采用比值定义法，

x

v

t

∆

=

∆

不表示v与△x之间的数量关系，即v大，表示物体位置变化快，

但△x不一定大，二者不成正比关系．式中△x是位移而不是路程，△x与△t具有同一性和对应性．如果

一段时间t内物体发生的位移用x表示，公式还可表示成

x

v

t =．

4.单位：国际单位制中，速度的单位是“米每秒”，符号是m/s(或m·s－1)．常用单位还有：千米每小时(km/h 或km·h－1)等．

5.矢量性：速度不但有大小，而且有方向，是矢量，其大小在数值上等于单位时间内位移的大小，它的方向跟运动的方向相同．

6.运动状态v（瞬时速度）来描述。

二、平均速度

1. 定义：做变速直线运动的物体的位移△x跟发生这段位移所用时间△t的比值，叫做平均速度．

2. 公式：

x

v

t

∆

=

∆

．

3. 矢量性：平均速度既有大小又有方向，是矢量，其方向与一段时间△t内发生的位移的方向相同．

4. 粗略描述运动

三、瞬时速度

①定义：运动物体在某一时刻(或某一位置)的速度．在公式

x

v

t

∆

=

∆

中，如果时间△t非常小，接近于零，

表示的是一瞬时，这时的速度称为瞬时速度．