第一章 运动的描述

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1、第一章运动的描述本章综述物体的运动总是在一定的空间和时间内进行的，要对运动进行描述就里不开空间和时间。本章介绍了描述运动所需的几个基本概念（质点、参考系、坐标系、时间、位移、速度、加速度）以及一个重要的实验（用打点计时器测速度），为以后研究匀变速运动的规律奠定基础。在高中物理中首次提出了矢量的概念（位移、速度、加速度），首次接触物理模型（质点）。并首次接触一种重要实验仪器——打点计时器。通过本章的学习，要掌握描述运动的几个基本概念。即掌握抽象化物理模型质点，明确物体在什么情况下可看为质点，在什么情况下不能

2、看为质点；参考系的选取原则以及参考系的相对性；坐标系的表述方法以及在坐标系上如何表述某些量；时间、时刻的区别与联系；位移与路程的区别与联系，位移的矢量性；运动快慢的描述量――速度，速度的矢量性；速度变化快慢的描述量――－加速度，加速度的矢量性。还要明确打点计时器的工作原理，掌握如何运用打点计时器测定物体运动的速度，学会如何收集处理实验所得数据，养成良好的实验习惯，培养科学的严谨的治学态度。本章内容分为三个单元：第一单元（第一、二节）介绍描述运动所需的空间和时间上的物理量；第二单元（第三节、第四节）介绍描述

3、运动快慢的物理量速度及其测量方法；第三单元（第五节）介绍速度变化快慢的描述量加速度。1.1质点参考系和坐标系自主学习必备1．质点质点是指有质量而不考虑大小和形状的物体。它是我们为了研究问题的方便而引入的一种理想化模型。将物体看为质点的条件是：如果物体的形状、大小对于我们所研究的问题是无关因素或影响可忽略不计。此时，就可以将物体的大小和形状忽略，而把物体看做一个仅有质量而没有大小和形状的点——质点。2．参考系研究物体的运动时假定不动的那个物体，叫参考系。同一个运动物体由于选择的参考系不同，观察的结果常常是不

4、同的。在处理实际问题中，如果题目不作特殊说明，都是选地面为参考系对物体运动进行描述的。参考系的选取原则是：对物体运动的描述，问题的研究简洁、方便。3．坐标系为了定量的描述运动物体的位置及位置的变化，而建立的规定了原点、正方向和单位长度的直线（直线坐标系）或两垂直直线（直角坐标系）或三条互相垂直的直线（空间直角坐标系）。释疑解惑例题1：在以下的哪些情况中可将物体看成质点（）A．研究某学生骑车由学校回家的速度B．对这为学生骑车姿势进行生理学分析C．研究火星探测器从地球到火星的飞行轨迹A．研究火星探测器降落火星

5、后如何探测火星的表面解析：质点是指有质量而不考虑大小和形状的物体。它是我们为了研究问题的方便而引入的一种理想化模型。能否将物体看为质点，关键看所研究的问题的性质即物体大小和形状能否忽略。A、C情景中物体大小和形状能忽略，因而可看为质点；B、D情景中所研究的问题都涉及物体的不同部分，此时的物体就不能再看为质点，否则问题将无法研究。答案：A、C例题2：一列火车停靠在站台上，车厢内的人看着窗外另一列火车，感觉到自己乘坐的火车开动了，可等一会儿却发现自己乘坐的火车还在站台上未动。你有过类似的经历吗？出现这种现象的

6、原因是什么？解析：解决该题的关键是抓住乘客感觉动而未动这一事实。事实相同但感觉却不同，说明乘客前后参考系选取是不同的，要选取不同的参考系加以分析。答案：原因是起初乘客以窗外另一列开动的火车为参考系，感觉自己在动。当另一列火车开走后，以窗外其它静止的物体为参考系，才发现自己乘坐的火车并未开动。例题3:某运动物体在平面内，由点（3，1）出发，沿直线运动到点（1，4）然后又由点（1，4）沿直线运动到点（5，5）。试在图中完成坐标系的建立并画出物体的运动轨迹。解析：该物体的运动为平面内的平动，要描述其运动就要建立

7、直角坐标系。图中以建立，并有原点、标度和正向。此时，只需再定义两坐标轴的名称和单位，标上各处标度的大小，即可对运动进行描述。取水平坐标线为x轴，竖直坐标线为y轴；单位都取为m。根据题目的描述就可画出物体的运动轨迹。x/my/m1234512345答案：坐标系的建立及物体运动的轨迹如右图所示（图中黑线表示物体运动的轨迹）能力迁移1．在研究下列问题时，可以把汽车看作质点的是（）A．研究汽车通过一座桥所用的时间B．研究人在汽车上的位置C．研究汽车在上坡时有无翻倒的危险D．计算汽车从北京开往大连的时间2．如图所示

8、，是特技跳伞运动员的空中造型图。当运动员们保持该造型下落时，若其中一名运动员以相邻的运动员为参考系，则他自己的运动情况怎样？当他俯视大地时，看到大地迎面而来，他这是以什么物体作为参考系的？3．某运动物体在平面内，由点（0，0）出发，沿直线运动到点（3，1）然后又由点（3，1）沿直线运动到点（1，4），然后又由点（1，4）沿直线运动到点（5，5），然后又由点（5，5）沿直线运动到点（2，2）。试在图中完成坐标系的建立并画出物体的