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高中物理·必修一·第一章 運(yùn)動(dòng)的描述
@yem434
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第一章——運(yùn)動(dòng)的描述
1. 機(jī)械運(yùn)動(dòng)
（1）定義：物體的空間位置隨時(shí)間的變化。
（2）基本形式：平動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)
（3）注意事項(xiàng)：植物的生長不是機(jī)械運(yùn)動(dòng)
2. 質(zhì)點(diǎn)
（1）定義：用來代替物體的具有質(zhì)量的點(diǎn)
（2）基本屬性：只占有位置而不占空間，具有被代替物體的全部質(zhì)量。
（3）可看成質(zhì)點(diǎn)的條件：物體能否視為質(zhì)點(diǎn)，取決于所研究的問題，而不
是其物體本身。 只有當(dāng)物體的大小、形狀 等 對(duì)其 所研究的問題 沒有影響或
影響很小時(shí)，才可以將物體視為質(zhì)點(diǎn)。例如：相同的一列火車，研究其由上海到
達(dá)北京所用的時(shí)間時(shí)可視為質(zhì)點(diǎn)，但是當(dāng)研究這列火車通過一個(gè)路標(biāo)所用的時(shí)間
則可以視為質(zhì)點(diǎn)。
（4）判斷能否視為質(zhì)點(diǎn)可從以下方面入手：
a. 動(dòng)作
b. 轉(zhuǎn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)
c. 物體各部分運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同
（5）以上的因素并不是判斷物體能否視為質(zhì)點(diǎn)的依據(jù)，要分析這些因素對(duì)
其所研究的問題的影響是否微乎其微。
（6）質(zhì)點(diǎn)是一個(gè)理想化的物理模型，實(shí)際上并不存在。是實(shí)際物體的一種
近似，為了研究問題的方便進(jìn)行的科學(xué)抽象，是復(fù)雜的問題得到簡化。所以研究
質(zhì)點(diǎn)所得到的結(jié)論可應(yīng)用于實(shí)際物體。
（7）質(zhì)點(diǎn)不同于只表示空間位置的幾何點(diǎn)。（因?yàn)橘|(zhì)點(diǎn)具有質(zhì)量，幾何點(diǎn)沒
有）
（8）在高中必修課中，如果沒有特殊說明都可以物體視為質(zhì)點(diǎn)處理。
3. 參考系
（1）定義：在描述一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，選來作為標(biāo)準(zhǔn)的另外的某個(gè)物體叫
參考系。也就是參照物。
（2）參考系的選擇原則
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a. 任意性原則：參考系的選取是任意的，選擇不同的參考系描述同一
物體的運(yùn)動(dòng)，其結(jié)果可能不同。
b. 簡單方便原則：應(yīng)以觀察方便和運(yùn)動(dòng)的描述簡單為原則。我們通常
選地面或相對(duì)地面靜止的物體作為參考系。
c. 統(tǒng)一性原則：當(dāng)比較兩個(gè)或多個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)情況時(shí)，必須選擇統(tǒng)一
參考系。
（3）物體的運(yùn)動(dòng)是相對(duì)于參考系而言的，這是運(yùn)動(dòng)的相對(duì)性。所以提到運(yùn)
動(dòng)都應(yīng)明確它是相對(duì)哪個(gè)參考系而言的。
（4）無論物體原來的運(yùn)動(dòng)如何，一旦把它選為參考系，就視為它是靜止的。
4. 坐標(biāo)系
（1）物體做機(jī)械運(yùn)動(dòng)時(shí)，其位置發(fā)生了變化，為了定量的描述物體的位置
和位置的變化，需要在參考系上建立坐標(biāo)系。
（2）如圖 A 點(diǎn)坐標(biāo)-2m，B點(diǎn)坐標(biāo) 1m，可以有兩種理解，但殊途同歸！
a. A、B兩點(diǎn)的位置坐標(biāo)是-2m、1m，是 初末 xxx ??? 之中的 末初和xx
而不是位移 x? 。
b. 參考系（坐標(biāo)原點(diǎn)）到 A、B 兩點(diǎn)的位移是-2m、1m，也就是
mmxxx 20)2 ???????? （初末 之中的 x? 。
c. 所以有時(shí)使用 x? 表示位移，有時(shí)直接用 x表示位移，其道理如
上，只是側(cè)重點(diǎn)不同，如果我們定義他們的初點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，那么位移
xx ?? ，時(shí)間 t，速度 v 也是同樣。
d. 坐標(biāo)系是建立在參考系上的，參考系是坐標(biāo)系中的坐標(biāo)原點(diǎn)。
（3）坐標(biāo)系的分類：直線坐標(biāo)系、平面直角坐標(biāo)系、空間直角坐標(biāo)系。坐
標(biāo)要帶單位
5. 時(shí)刻和時(shí)間間隔
（1）定義：在表示時(shí)間的數(shù)軸上，時(shí)刻用點(diǎn)表示，時(shí)間間隔用線段表示
（2）時(shí)間是時(shí)間間隔的簡稱，時(shí)間不是時(shí)間間隔和時(shí)刻的統(tǒng)稱！
x/m0 1 2-1-2
A BO
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（3）理解第幾秒內(nèi)、前幾秒，幾秒初、幾秒末
6. 矢量和標(biāo)量
（1）矢量：滿足平行四邊形法則，并且有大小和方向
（2）標(biāo)量：滿足算數(shù)法則，有大小，也可能有方向（例如：電流 I）
（3）關(guān)于矢量和和標(biāo)量的說法：（存在爭議！）
a. 既有大小又有方向的量就是矢量。
b. 矢量既有大小又有方向。
c. 只有大小沒有方向的量是標(biāo)量。
d. 標(biāo)量只有大小沒有方向。
（4）電流是標(biāo)量但有方向；電勢等標(biāo)量沒有方向但是有正負(fù)
（5）矢量的正負(fù)表示方向，標(biāo)量的正負(fù)表大小。
（6）兩個(gè)矢量比較大小時(shí)，要去掉正負(fù)號(hào)，因?yàn)槭噶康恼?fù)號(hào)表示方向不
表示大小。
7. 路程 s
（1）定義：物體實(shí)際運(yùn)動(dòng)的軌跡的長度。
（2）矢量性：路程為標(biāo)量，只有大小沒有方向，遵循算數(shù)法則。
（3）單位：就是長度的單位，長度的國際單位是米（m）。
（4）路程的大小與路徑有關(guān)，但路程不能描述物體位置的變化。例如：質(zhì)
點(diǎn)環(huán)繞一周，其路程不為零，但其位置沒有發(fā)生變化，因而其位移為零。
（5）路程大于等于位移的大小。
8. 位移 x
（1）定義：從初位置到末位置的有向線段。線段的長短表示大小，有向線
段的指向表示方向。
（2）矢量性：位移是矢量，既有大小又有方向，運(yùn)算遵循平行四邊形定則。
位移的正負(fù)號(hào)僅表示方向不表示大小。
（3）單位：位移和路程的單位都是長度的單位，m，km，mm 等。
（4）位移與路徑無關(guān)只與始末位置有關(guān)。
（5）物理意義：描述質(zhì)點(diǎn)位置變化的物理量。
（6）路程與位移沒有可比性，位移的大小?路程，單項(xiàng)直線運(yùn)動(dòng)的路程等于
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位移的大小。
9. 速度 v
（1）定義：速度 v等于物體運(yùn)動(dòng)的位移 x? 跟發(fā)生這段位移所用時(shí)間 t? 的比
值。
（2）表達(dá)式：
t
xv
?
?
?
（3）矢量性：矢量，其大小在數(shù)值上等于單位時(shí)間內(nèi)位移的大小，方向與 x?
的方向相同。
（4）單位：國際單位制中速度的單位是“米每秒” sm / ，常用單位： sm / ，
hkm / 等， hkmsm /6.3/1 ? 。
（5）物理意義：描述物體運(yùn)動(dòng)快慢及方向的物理量。
（6）只說速度或速率默認(rèn)為瞬時(shí)速度或瞬時(shí)速率。
（7）平均速度：
a. 定義：運(yùn)動(dòng)的物體的位移 x? 跟發(fā)生這段位移所用時(shí)間 t? 的比值，
叫做平均速度。
b. 表達(dá)式：
t
xv
?
?
?
_
c. 矢量性：矢量，方向與這段時(shí)間發(fā)生的位移 x? 的方向相同。
d. 平均速度描述的是某一段時(shí)間或某一段時(shí)間內(nèi)的平均快慢程度。
只能粗略的描述的描述物體的運(yùn)動(dòng)。不用時(shí)間（或不同位移）內(nèi)
的平均速度一般不同。例如：物體沿一條直線運(yùn)動(dòng)，下列說法正
確的是（）
A．物體在某時(shí)刻的速度為 3m/s，則物體在 1s 內(nèi)一定走 3m
B．物體在某 1s 內(nèi)的平均速度是 3m/s，則物體在這 1s 內(nèi)的位移一定
是 3m
C．物體在某段時(shí)間內(nèi)的平均速度是 3m/s，則物體在 1s 內(nèi)的位移一
定是 3m
D．物體在發(fā)生某段位移過程中的平均速度是 3m/s，則物體在這段位
移的一半時(shí)的速度一定是 3m/s
解析：
t
xv
?
?
?
_
具有對(duì)應(yīng)性，在某時(shí)刻的速度是 3m/s，但在 1s 內(nèi)的平均速度不一
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定是 3m/s，所以這 1s 的位移也就不一定是 3m。若某 1s 內(nèi)的平均速度為 3m/s，
則在這 1s 的位移一定是 3m，但在其他的一秒內(nèi)位移不一定是 3m，故 A 錯(cuò)誤，
B 正確。某段時(shí)間的平均速度是 3m/s，但其中 1s 的平均速度不一定為 3m/s，故
C 錯(cuò)誤。平均速度是 3m/s，中間位置的瞬時(shí)速度不一定為 3m/s，D 錯(cuò)誤。
（7）瞬時(shí)速度：
a.定義：運(yùn)動(dòng)物體在某一時(shí)刻或某一位置的速度。
b.表達(dá)式：
t
xv
t ?
?
?
?? 0
lim
c.矢量性：矢量，方向?yàn)槲矬w所在位置的運(yùn)動(dòng)方向，也就是路程軌跡
的切線方向。
d.瞬時(shí)速度能夠精確的描述物體運(yùn)動(dòng)的快慢程度和方向。
（8）瞬時(shí)速率和平均速率
a.瞬時(shí)速率就是瞬時(shí)速度的大小，但是平均數(shù)率不是平均速度的大小，
平均速率與平均速度的大小是兩個(gè)完全不同的概念。
b.平均速率是物體運(yùn)動(dòng)的路程與時(shí)間的比值。
10. 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（作用：計(jì)時(shí)、打點(diǎn)）
計(jì)時(shí)器類別 工作電源 打點(diǎn)方式 阻力來源
電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器 4~6v 交流電 振針打點(diǎn)
限位孔和復(fù)寫紙對(duì)紙帶的摩
擦；指針與紙帶間的摩擦較
大，所以誤差較大。
電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器 220v 交流電 電火花打點(diǎn)
限位孔和墨粉盤對(duì)紙帶的摩
擦；誤差較小。
（1）計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期
f
T 1? ，當(dāng) Hzf 50? 時(shí)，T=0.02s ，首先要確定好
電源的頻率。
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（2）計(jì)時(shí)點(diǎn)：打點(diǎn)計(jì)時(shí)器實(shí)際打的點(diǎn)跡；計(jì)數(shù)點(diǎn)：人為選定的點(diǎn)，例如每
隔 4 個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)選取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)。
（3）在測量計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離時(shí)要用長刻度尺一次讀出各組計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距
離，而不要用短刻度尺一段段的測量各計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離。
（4）錯(cuò)誤分析：
a.打點(diǎn)的周期不穩(wěn)：電源的頻率不穩(wěn)
b.紙帶上是短線：電壓偏大；振針偏低
c.打雙點(diǎn)：振針?biāo)蓜?dòng)
d.沒有點(diǎn)或不清晰：電壓偏低；振針偏高；復(fù)寫紙或墨粉盤使用太久
（5）實(shí)驗(yàn)步驟的注意事項(xiàng)：
a.先開電源再拉動(dòng)紙帶，先關(guān)電源再取下紙帶。
b.電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器最好使用兩條紙帶
（6）估計(jì)某點(diǎn)的瞬時(shí)速度：用該點(diǎn)左右兩側(cè)的點(diǎn)的平均速度代替（原因？）
（7）電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的原理
11. 加速度
（1）定義：加速度是速度的變化量與這一變化所用時(shí)間的比值，通常用 a表
示。（也就是速度的變化率）
（2）表達(dá)式：
0
0
tt
vv
t
va
?
?
?
?
?
?
（3）單位： 22/ ?? smsm 或 ，讀作米每二次方秒。
（4）矢量性：矢量，方向與 v? 的方向相同，與v的方向無關(guān)。
（5）物理意義：描述速度改變快慢的物理量，速度的改變包括大小和方向。
（6）只說加速度時(shí)代表瞬時(shí)加速度。按表達(dá)式計(jì)算的加速度應(yīng)為平均加速
度，但是高中我們研究的是勻變速運(yùn)動(dòng)（其平均加速度和瞬時(shí)加速度相同）
（7）求加速度時(shí)要注意規(guī)定正方向，然后確定初末速度。
（8） a和 0v 同向?加速運(yùn)動(dòng)? a增大， v增大的快； a減小， v增大的慢。
a和 0v 反向?減速運(yùn)動(dòng)? a增大， v減小的快； a減小， v減小的慢。
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比較項(xiàng)目 速度 v（矢量）
速度的變化量
v? （矢量）
加速度a（矢量） 聯(lián)系
定義式
t
x
t
xv
?
?
? 或 0vvv ??? t
vv
t
va 0??
?
?
?
三者無必然
聯(lián)系， v很
大，速度的
變化量可能
很小，甚至
為 0，a也可
大可小。
物理意義
表示物體運(yùn)動(dòng)的
快慢和方向的物
理量（狀態(tài)量）
表示物體速度
的改變量
表示物體速度
改變快慢的物
理量
決定因素
v的大小由 0v 、
a和 t決定
v? 由 v與 0v
決定，而且
tav ???? 也
由 a與 t? 決定
a不是由
tvv ?? ，， 來決
定的， a由
mF， 決定（后
續(xù)學(xué)習(xí)）
方向 物體運(yùn)動(dòng)的方向
矢量運(yùn)算 v?
的方向
v? 的方向相同
大小
1.位移對(duì)時(shí)間的
變化率
2.位移與時(shí)間的
比值
3. tx ? 圖象在該
點(diǎn)的切線的斜率
0vvv ???
1.速度對(duì)時(shí)間的
變化率
2.速度與時(shí)間的
比值
3. tv ? 圖象在該
點(diǎn)切線斜率
（9）對(duì)加速的的理解
a.物體的速度大，加速度不一定大。
b.物體的速度很小，加速度不一定很小。
c.物體的速度為零，加速度不一定為零。
d.物體的速度變化很大，加速度不一定大。
e.負(fù)加速度不一定小于正加速度。
f. 加速度為負(fù)，物體不一定做減速運(yùn)動(dòng)。
g.加速度不斷減小，速度不一定減小。
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h.加速度不斷增大，速度不一定增大。
i. 物體速度大小不變，加速度不一定為零。
j. 加速度的方向不一定與速度在同一直線上。
12. 運(yùn)動(dòng)圖象的理解和應(yīng)用
tx ? 圖象 tv ? 圖象
?
?
?
④
⑤
t
x
?
?
?
④
⑤
t
v
1 初速度不為 0的勻速直線運(yùn)動(dòng)
2 表示物體在正位置出靜止
3 從正位置向負(fù)方向做勻速直
線運(yùn)動(dòng)
4 在原點(diǎn)處靜止
5 從正位置出發(fā)，速度為負(fù)，到
達(dá)遠(yuǎn)點(diǎn)后繼續(xù)運(yùn)動(dòng)
tx ? 圖象的斜率表速度
1 初速度為正的勻加速直線運(yùn)動(dòng)
2 勻速直線運(yùn)動(dòng)
3 勻減速直線運(yùn)動(dòng)
4 靜止
5 勻減速直線運(yùn)動(dòng)，減為零后勻
加速直線運(yùn)動(dòng)
tv ? 圖象的斜率表加速度

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