第一章 运动的描述 (精品概括)

1、运动的描述运动的描述第一章第一章 我们生活在一个运动的世界之中，奔腾的江河、呼啸我们生活在一个运动的世界之中，奔腾的江河、呼啸的飞机、急驰的火车、旋转的星球的飞机、急驰的火车、旋转的星球从浩瀚的宇宙到微小的从浩瀚的宇宙到微小的粒子，自然界中的一切物体，都在不停的运动。粒子，自然界中的一切物体，都在不停的运动。在这一章里，我们将初步学习、研究如何描述物体的在这一章里，我们将初步学习、研究如何描述物体的运动。运动。机械运动的基本特征是空间位置随时间发生变化，所机械运动的基本特征是空间位置随时间发生变化，所以研究机械运动就从空间和时间两个方面进行，研究一种物理以研究机械运动就从空间和时间两个方面进行

2、，研究一种物理现象总是先从现象的描述入手，作为研究物体机械运动规律的现象总是先从现象的描述入手，作为研究物体机械运动规律的第一章，主要从四个角度介绍了描述机械运动的相关基本概念：第一章，主要从四个角度介绍了描述机械运动的相关基本概念：一是从运动的研究方法，介绍了质点、参考系和坐标系；二是一是从运动的研究方法，介绍了质点、参考系和坐标系；二是从运动的空间延伸，介绍了位移和路程；三是从运动的过程持从运动的空间延伸，介绍了位移和路程；三是从运动的过程持续，介绍了时间和时间间隔；四是从运动的状态及变化，介绍续，介绍了时间和时间间隔；四是从运动的状态及变化，介绍了速度和加速度。本章还学习了实验器材的使用

3、方法和实验数了速度和加速度。本章还学习了实验器材的使用方法和实验数据的处理方法，但并不涉及具体规律的研究。据的处理方法，但并不涉及具体规律的研究。本章的重点是对质点的概念及位移、速度、加速度的本章的重点是对质点的概念及位移、速度、加速度的物理含义的理解。物理含义的理解。难点是对加速度的理解、应用及加速度与速度的区别难点是对加速度的理解、应用及加速度与速度的区别与联系。与联系。学习本章要抓住两个关键，一个是从物理学的角度明学习本章要抓住两个关键，一个是从物理学的角度明确相关概念引入的必要性，二是从数学的角度理解对运动属性确相关概念引入的必要性，二是从数学的角度理解对运动属性的描述方法。在学习的过

4、程中，一定要注意联系实际，采用一的描述方法。在学习的过程中，一定要注意联系实际，采用一些直观、形象的方法来加深对知识点的理解，从而把难度降到些直观、形象的方法来加深对知识点的理解，从而把难度降到最低限度。最低限度。另外，一定要领会物理学的科学思维方法，如质点模另外，一定要领会物理学的科学思维方法，如质点模型的建立型的建立(理想化模型理想化模型)、瞬时速度的概念、瞬时速度的概念(极限法极限法)、加速度的、加速度的定义定义(比值定义法比值定义法)等，并将学到的科学思维方法应用到今后解等，并将学到的科学思维方法应用到今后解决问题的过程中，做到举一反三、触类旁通。决问题的过程中，做到举一反三、触类旁通

5、。1质点参考系和坐标系质点参考系和坐标系第一章第一章 学习目标定位学习目标定位理解质点的概念，知道物体可看成质点的条件。体会物理模型在探究自然规律中的作用 知道参考系的概念及其与运动的关系 知道如何用坐标系描述质点位置知识自主梳理知识自主梳理1定义：物体相对于其他物体的定义：物体相对于其他物体的_变化，叫做变化，叫做机械运动，简称运动。机械运动，简称运动。2运动的绝对性和静止的相对性：宇宙中没有不动的运动的绝对性和静止的相对性：宇宙中没有不动的物体，一切物体都在不停地运动，运动是物体，一切物体都在不停地运动，运动是_的，静止是的，静止是_的。的。机械运动机械运动位置位置绝对绝对相对相对1.实际

6、物体：有一定的实际物体：有一定的_和和_，并且运动，并且运动过程中物体上各部分的运动情况一般过程中物体上各部分的运动情况一般_。2质点质点(1)定义：研究物体的运动时，在某特定情况下，可以定义：研究物体的运动时，在某特定情况下，可以不考虑物体的不考虑物体的_和和_，把它简化为一个有，把它简化为一个有_的物质点，这样的点称为质点。的物质点，这样的点称为质点。(2)把物体看成质点的条件：物体的把物体看成质点的条件：物体的_和和_等因素不影响问题的研究时，就可以把物体看成质等因素不影响问题的研究时，就可以把物体看成质点。点。物体和质点物体和质点大小大小形状形状不同不同大小大小形状形状质量质量大小大小

7、形状形状1定义：要描述一个物体的运动，就必须选择另外一定义：要描述一个物体的运动，就必须选择另外一个物体作个物体作_，这个用来作，这个用来作_就叫做参考系。就叫做参考系。2选取原则：选取原则：(1)研究物体的运动时，参考系的选取是研究物体的运动时，参考系的选取是_，一般根据研究问题的方便来选取。，一般根据研究问题的方便来选取。(2)在研究地面上物体的运动时，通常把在研究地面上物体的运动时，通常把_或者或者_的其他物体作为参考系。的其他物体作为参考系。参考系参考系参考参考参考的物体参考的物体任意的任意的地面地面相对于地面静止不动相对于地面静止不动1建立坐标系的目的：定量地描述物体的建立坐标系的目

8、的：定量地描述物体的_及及位置的位置的_。2建立坐标系的方法建立坐标系的方法(1)建立何种坐标系要针对物体是在建立何种坐标系要针对物体是在_、平面、平面内，还是空间中运动而定。内，还是空间中运动而定。(2)建立坐标系时应明确坐标原点、建立坐标系时应明确坐标原点、_及单位长及单位长度，标明坐标单位。度，标明坐标单位。坐标系坐标系位置位置变化变化直线上直线上正方向正方向重点难点突破重点难点突破一、理想化模型与质点一、理想化模型与质点1理想化模型理想化模型(1)“理想化模型理想化模型”是为了使研究的问题得以简化或研是为了使研究的问题得以简化或研究问题方便而进行的一种科学的抽象，实际并不存在。究问题方

9、便而进行的一种科学的抽象，实际并不存在。(2)“理想化模型理想化模型”是以研究目的为出发点，突出问题是以研究目的为出发点，突出问题的主要因素，忽略次要因素而建立的的主要因素，忽略次要因素而建立的“物理模型物理模型”。(3)“理想化模型理想化模型”是在一定程度和范围内对客观存在是在一定程度和范围内对客观存在的复杂事物的一种近似反映，是物理学中经常采用的一种研究的复杂事物的一种近似反映，是物理学中经常采用的一种研究方法。方法。2对质点的理解对质点的理解(1)质点是用来代替物体的有质量的点，其突出的特点质点是用来代替物体的有质量的点，其突出的特点是是“具有质量具有质量”，但是质点没有大小、体积、形状

10、，它与几何，但是质点没有大小、体积、形状，它与几何中的中的“点点”有本质区别。有本质区别。(2)质点是一种质点是一种“理想化模型理想化模型” 。(3)可将物体看成质点的几种情况：可将物体看成质点的几种情况：特别提醒：特别提醒：物体能否被视为质点，不是取决于物体的大小，而是看物体能否被视为质点，不是取决于物体的大小，而是看物体的形状和大小对研究问题的结果的影响是否可忽略。同一物体的形状和大小对研究问题的结果的影响是否可忽略。同一物体在不同的问题情景中有的可视为质点，有的则不能视为质物体在不同的问题情景中有的可视为质点，有的则不能视为质点。点。讨论并回答下列问题，体会质点模型的建立过程。讨论并回答

11、下列问题，体会质点模型的建立过程。(1)教练针对训练录像纠正运动员的错误动作时，能否教练针对训练录像纠正运动员的错误动作时，能否将运动员看成质点？将运动员看成质点？(2)分析运动员的助跑速度时，能否将运动员看成质分析运动员的助跑速度时，能否将运动员看成质点？点？(3)测量运动员所跳高度测量运动员所跳高度(判定运动员是否打破世界纪录判定运动员是否打破世界纪录)时，能否将运动员看成质点？时，能否将运动员看成质点？答案：答案：(1)不能不能(2)能能(3)能能解析：解析：(1)不能，纠正错误动作时不能忽略运动员的姿不能，纠正错误动作时不能忽略运动员的姿势及动作势及动作(即运动员的形状及大小即运动员的

12、形状及大小)；(2)能，分析运动员的助跑能，分析运动员的助跑速度时，可以忽略运动员的姿势及动作速度时，可以忽略运动员的姿势及动作(即运动员的形状及大即运动员的形状及大小小)；(3)能，理由同能，理由同(2)。二、对参考系的进一步理解二、对参考系的进一步理解1选择参考系的意义：要描述一个物体的运动，必须选择参考系的意义：要描述一个物体的运动，必须首先选好参考系，对于同一个运动，如果选不同的物体作参考首先选好参考系，对于同一个运动，如果选不同的物体作参考系，观察到的运动情况可能不相同。系，观察到的运动情况可能不相同。2选择参考系的原则：选择参考系的原则：(1)选取参考系一般应根据研究选取参考系一般

13、应根据研究对象和研究对象所在的系统来决定。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单为基本原系的选取应以观测方便和使运动的描述尽可能简单为基本原则。则。特别提醒：特别提醒：(1)由于运动描述的相对性，凡是提到物体的运动，都由于运动描述的相对性，凡是提到物体的运动，都应该明确它是相对哪个参考系而言。应该明确它是相对哪个参考系而言。(2)在同一个问题当中，若要研究多个物体的运动或同在同一个问题当中，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时，必须选取同一个参考系

14、。一个物体在不同阶段的运动时，必须选取同一个参考系。(3)无论物体原来运动情况如何，一旦把它选为参考无论物体原来运动情况如何，一旦把它选为参考系，就认为它是静止的。系，就认为它是静止的。答案：答案：对于路旁的小学生，他们观察乘客是以地面为参对于路旁的小学生，他们观察乘客是以地面为参考系；而坐在车内的司机观察乘客是以车为参考系，故得到了考系；而坐在车内的司机观察乘客是以车为参考系，故得到了不同的结论。不同的结论。三、坐标系三、坐标系1建立坐标系的物理意义：借助适当的坐标系可以定建立坐标系的物理意义：借助适当的坐标系可以定量地描述物体的位置及位置变化。量地描述物体的位置及位置变化。2三种坐标系的比

15、较三种坐标系的比较分类项目直线坐标系平面坐标系空间坐标系适用运动物体沿直线运动时物体在某平面内做曲线运动时物体在空间内做曲线运动时建立方法在直线上规定原点、正方向和标度，就建立了直线坐标系在平面内画相互垂直的x轴与y轴，即可组成平面直角坐标系。物体的位置由一对坐标值确定在空间画三个相互垂直的x轴、y轴和z轴，即可组成三维坐标系。物体的位置由三个坐标值来确定特别提醒：特别提醒：(1)建立何种坐标系，由物体的运动特点确定。建立坐建立何种坐标系，由物体的运动特点确定。建立坐标系的原则是能够方便、准确地描述物体的位置及位置变化。标系的原则是能够方便、准确地描述物体的位置及位置变化。(2)物体在坐标系中

16、的坐标值是正值还是负值，与正方物体在坐标系中的坐标值是正值还是负值，与正方向的规定和原点的位置有关。向的规定和原点的位置有关。答案：答案：平面坐标系空间坐标系平面坐标系空间坐标系解析：解析：可以以足球场中央为坐标原点，向东为可以以足球场中央为坐标原点，向东为x轴正方轴正方向，向北为向，向北为y轴正方向，建立水平面内的平面坐标系，来准确轴正方向，建立水平面内的平面坐标系，来准确地描述足球运动员的位置；如果要确定飞机的位置，则需要确地描述足球运动员的位置；如果要确定飞机的位置，则需要确定一点为坐标原点，建立空间坐标系来描述。定一点为坐标原点，建立空间坐标系来描述。考点题型设计考点题型设计对质点概念

17、的理解对质点概念的理解解析：解析：火车进站时，火车的长度与站台相比不能被忽火车进站时，火车的长度与站台相比不能被忽略，所以在研究火车进站的时间时，不能将火车看作质点。略，所以在研究火车进站的时间时，不能将火车看作质点。火车的长度与从北京到重庆的距离相比，可以忽略不火车的长度与从北京到重庆的距离相比，可以忽略不计，所以在研究火车从北京到重庆的时间时，可以将火车看作计，所以在研究火车从北京到重庆的时间时，可以将火车看作质点。质点。研究火车车轮上某点的运动与车轮的大小和形状有研究火车车轮上某点的运动与车轮的大小和形状有关，这种情况下不能将火车看作一个质点。关，这种情况下不能将火车看作一个质点。答案：

18、答案：不可以看作质点，可以看作质点。不可以看作质点，可以看作质点。点评：物体能否被看成质点，关键要看所研究的问题。点评：物体能否被看成质点，关键要看所研究的问题。当物体的大小和形状对所研究的问题无影响或者影响可以忽略当物体的大小和形状对所研究的问题无影响或者影响可以忽略时，此时物体可以看成质点。时，此时物体可以看成质点。A研究投出的篮球运动路径研究投出的篮球运动路径B观众欣赏体操表演观众欣赏体操表演C研究地球绕太阳公转研究地球绕太阳公转D研究子弹头穿过苹果的时间研究子弹头穿过苹果的时间答案：答案：BD解析：解析：研究投出的篮球运动路径的时候，可以将篮球看研究投出的篮球运动路径的时候，可以将篮球

19、看成质点；观众欣赏体操表演时，不可以把运动员看成质点，否成质点；观众欣赏体操表演时，不可以把运动员看成质点，否则无法欣赏其动作；研究地球绕太阳公转时，可以忽略地球的则无法欣赏其动作；研究地球绕太阳公转时，可以忽略地球的大小，可以看作质点；研究子弹头穿过苹果的时间时，不能把大小，可以看作质点；研究子弹头穿过苹果的时间时，不能把苹果看作质点；本题选不能看作质点的，故选苹果看作质点；本题选不能看作质点的，故选BD。参考系与相对运动参考系与相对运动A甲、乙匀速下降，甲、乙匀速下降，v乙乙v甲甲，丙停在空中，丙停在空中B甲、乙匀速下降，甲、乙匀速下降，v乙乙v甲甲，丙匀速上升，丙匀速上升C甲、乙匀速下降

20、，甲、乙匀速下降，v乙乙v甲甲，丙匀速下降，且，丙匀速下降，且v丙丙v甲甲D以上说法均不正确以上说法均不正确解析：解析：甲、乙、丙三人在观察其他物体的运动时，是以甲、乙、丙三人在观察其他物体的运动时，是以自己所乘的热气球为参考系的。楼房和地面连为一体，是同一自己所乘的热气球为参考系的。楼房和地面连为一体，是同一个参考系，甲看到楼房匀速上升，说明甲相对于地面匀速下个参考系，甲看到楼房匀速上升，说明甲相对于地面匀速下降；乙看到甲匀速上升，说明乙相对于地面也在匀速下降，且降；乙看到甲匀速上升，说明乙相对于地面也在匀速下降，且乙下降的速度乙下降的速度v乙乙大于甲下降的速度大于甲下降的速度v甲甲；甲看到

21、丙匀速上升，；甲看到丙匀速上升，则丙的运动有三种可能情况：则丙的运动有三种可能情况：(1)丙静止丙静止(2)丙匀速上升丙匀速上升(3)丙匀丙匀速下降，但速下降，但v丙丙v甲甲；而在这三种可能的情况下，丙看到乙一定；而在这三种可能的情况下，丙看到乙一定是匀速下降，符合题意。故选项是匀速下降，符合题意。故选项A、B正确。正确。答案：答案：ABA孙悟空孙悟空B平台平台C飘动的白云飘动的白云D镜头镜头答案：答案：C解析：解析：“背景拍摄法背景拍摄法”实际是利用了相对运动的原理，实际是利用了相对运动的原理，拍摄时拍摄时“孙悟空孙悟空”不动，不动，“白云白云”向后移动；而放映时，观众向后移动；而放映时，观

22、众以以“白云白云”为参考系，认为其为参考系，认为其“静止静止”，就会感觉到，就会感觉到“孙悟孙悟空空”在在“腾云驾雾腾云驾雾”，故，故C选项正确。选项正确。坐标系的应用坐标系的应用解析：解析：可以以可以以A点为坐标原点，向东为点为坐标原点，向东为x轴的正方向，轴的正方向，向北为向北为y轴的正方向建立平面直角坐标系，如图所示。轴的正方向建立平面直角坐标系，如图所示。则各点坐标为则各点坐标为A(0,0)，B(0，50m)，C(100m，50m)，D(100m,100m)。答 案 ：答 案 ： A ( 0 , 0 ) ， B ( 0 ， ， 5 0 m ) ，C(100m，50m)，D(100m，1

23、00m)点评：本题答案不唯一。画坐标系时，点评：本题答案不唯一。画坐标系时，必须标上原点，正方向和单位长度。坐标系必须标上原点，正方向和单位长度。坐标系是数学知识在物理学中的应用，在物理学中是数学知识在物理学中的应用，在物理学中用数学的知识，会使抽象的数字变得更加具用数学的知识，会使抽象的数字变得更加具体和有意义。体和有意义。答案：答案：B解析：解析：坐标轴的正方向向西，则位置在原点以西为正，坐标轴的正方向向西，则位置在原点以西为正，在原点以东为负。战车最初在原点以东且距原点在原点以东为负。战车最初在原点以东且距原点3km处，所以处，所以最初位置是最初位置是3km，同理最终位置是，同理最终位置是2km，故，故B正确。正确。开放开放探究探究解析：解析：看到静止的楼在运动，应该是选择了运动的物体看到静止的楼在运动，应该是选择了运动的物体做参考系，高楼矗立在空中，以开阔的天空为背景的高层建做参考系，高楼矗立在空中，以开阔的天空为背景的高层建筑，它旁边没有别的固定的