第一部分 运动的描述、匀变速直线运动的研究
1.1 描述运动的(精讲)
1.认识在哪些情况下可以把物体看成质点的,知道不引入参考系就无法确定质点的位置和运动。 2.理解位移、速度和加速度。
3.在研究物理问题过程中构建物理模型,再现物理情景。
4.对参考系、质点只作Ⅰ级要求,对位移、速度和加速度则作Ⅱ级要求。
知识点一 质点和参考系 一、质点
1.定义:用来代替物体的有位置。
2.物体可看成质点的条件:研究一个物体的运动时,物体的大小和形状对研究问题的影响可以忽略。 3.对质点的三点说明
(1)质点是一种理想化模型,实际并不存在。
(2)物体能否被看成质点是由要研究的问题决定的,并非依据物体自身的大小和形状来判断。 (3)质点不同于几何“点”,质点有质量,而几何中的“点”仅仅表示空间中的某一位置。 4.建立质点模型的两个关键 (1)明确要研究的问题是什么。
(2)判断物体的大小和形状对所研究问题的影响能否忽略。 二、参考系
1.定义:为了研究物体的运动而假定不动的物体。描述某个物体的运动时,必须明确它是相对哪个参考系而言的。
2.选取原则:可任意选取,但对同一物体的运动,所选的参考系不同,对其运动的描述可能会不同。通常以地面为参考系。在同一个问题中,若要研究多个物体的运动或同一个物体在不同阶段的运动,则必须选取同一个参考系。
3.参考系的“四性”
质量的点。质点不同于几何“点”,几何中的“点”仅仅表示空间中的某一
标准性 任意性 同一性 差异性
选作参考系的物体都假定不动,被研究的物体都以参考系为标准 参考系的选取原则上是任意的,通常选地面为参考系 比较不同物体的运动必须选同一参考系 观察某一物体的运动,选择不同的参考系,观察结果一般不同 知识点二 位移和路程
1.位移描述物体位置的变化,用从初位置指向末位置的有向线段表示,是矢量。 2.路程是物体运动轨迹的长度,是标量。
3.一般情况下,物体的位移小于其路程,只有在物体做单向直线运动时,其位移大小才等于路程。 4.位移与路程的比较
知识点三 平均速度和瞬时速度 1.平均速度
物体的位移与发生这段位移所用时间的比值,即v=
Δx
;表示物体在某段位移或某段时间内的平均运Δt
动快慢程度;平均速度是矢量,其方向与位移的方向相同。
2.瞬时速度
运动物体在某一时刻或某一位置的速度,表示物体在某一时刻或某一位置的运动快慢程度;瞬时速度
是矢量,其方向沿轨迹上物体所在点的切线方向。
3.平均速率
物体的路程与所用时间的比值。一般情况下,物体的平均速度小于其平均速率,只有当路程与位移的大小相等时,平均速率才等于平均速度的大小。
4.速度与速率的比较 平均速度 物体在某一段时间定义 内完成的位移与所用时间的比值 定义式 Δxv=(Δx为位移) Δt瞬时速度 物体在某一时刻或经过某一位置时的速度 v=于零) Δx(Δt趋Δt在实验中通过光电门测速 ---------------------- 实际应用 矢量,瞬时速度方向与物体运矢量性 矢量,平均速度方动方向相同,沿其向与物体位移方向相同 运动轨迹切线方向 把遮光条通过光电门时间内的平均速度视为瞬时速度 【特别提醒】(1)平均速度的大小不能称为平均速率,因为平均速度对应的物理量是位移和时间,而平均速率对应的物理量是路程和时间,只有当路程和位移的大小相等、时间相等时,平均速率才等于平均速度的大小。
Δx
(2)对于速度的定义式v=的理解,适用于任何运动。在一段时间内的位移对应的是平均速度,而对
Δt于Δx、Δt都非常小,趋向于极限零时,这时的速度对应的就是某时刻或某位置的瞬时速度了,在实际应用Δx
中,当已知物体在相对很小的一段时间Δt内发生相对很小的位移Δx时,可由v=粗略的求瞬时速度。
Δt
知识点四 加速度
1.速度、速度变化量、加速度的比较 物理意义 定义式 单位 方向 运动的方向 2.速度和加速度的关系
(1)速度的大小和加速度的大小无直接关系.速度大,加速度不一定大,加速度大,速度也不一定大;加速度为零,速度可以不为零,速度为零,加速度也可以不为零.
(2)速度的方向和加速度的方向无直接关系.加速度与速度的方向可能相同,也可能相反,两者的方向还可能不在一条直线上.
3.加速度的两个表达式
ΔvFa=是加速度的定义式,a=是加速度的决定式,即加速度的大小由物体受到的
Δtm质量m共同决定,加速度的方向由合力的方向决定。
4.根据a与v方向的关系判断物体是加速还是减速 (1)当a与v同向或夹角为锐角时,物体10□加速。 (2)当a与v垂直时,物体速度的11□大小不变。 (3)当a与v反向或夹角为钝角时,物体12□减速。 5.对加速度大小和方向的理解
合力F和物体的
方向决定 定,而与v0、v的方向无关 速度 描述物体运动快慢和方向的物理量,是状态量 速度变化量 描述物体速度改变的物理量,是过程量 加速度 描述物体速度变化快慢的物理量,是状态量 Δva= Δt=m/s 由Δv=v-v0或a的v-v0 ΔtΔxv= ΔtΔv=v-v0 m/s 与位移Δx同向,即物体m/s2 与Δv的方向一致,由F的方向决
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