运动的描述学习笔记

高一物理上运动的描述知识点总结，包含质点、时间、位移、参考系、速度、加速度等，结构型知识框架方便学习理解！

运动的描述

• 质点 参考系
  • 质点
    • 定义：在某些情况下（把物体简化为一个点需要条件），可以忽略物体的大小形状（质点没有面积、没有体积，不占据空间），把它简化为一个具有质量的点
    • 物理意义：质点是一种理想化模型
    • 物体看作质点的条件：大小和形状忽略不计
  • 参考系
    • 定义
    • 参考系不能选择自身
    • 选择
      • 物体的相对性与绝对性：选择的参考系不同，对物体运动的描述一般也不同
      • 以研究问题方便为原则，研究地面上物体的运动时，通常会选择地面或相对静止的物体为参考系
      • 比较不同物体的运动情况或同一物体在不同阶段的运动情况时，必须选择同一个参考系
• 时间 位移
  • 时刻和时间间隔
    • 时刻是某一事物运动、发展、变化过程经历的各个状态先后顺序的标志.时刻是指某一瞬间，在时间轴上用一个点表示
    • 时间间隔是事物运动、发展、变化过程所经历的过程长短的量度.时间间隔是指两个时刻的间隔，在时间轴上用线段表示，简称时间.
  • 位置、坐标系
  • 路程和位移
    • 路程：物体运动轨迹的长度，只有大小，没有方向，可能是是直线，也可能是折线或曲线.路程和运动路径有关
    • 位移：表示物体位置的变化，大小等于物体由初位置到末位置的有向线段的长度，方向由初位置指向末位置，与物体的运动方向并不一定相同，位移对应的是时间，是个过程量，但与运动路径无关
    • 路程与位移的关系
    • 矢量（又叫作向量，方向性是它最大的特点）与标量
      • 矢量：既有大小又有方向（例如：位移、速度、力等）
      • 标量：只有大小没有方向（例如：质量、时间、路程等）
  • 直线运动的位移
    • t1、t2时刻的位置分别记为x1、x2
    • 公式：△x=x2-x1
    • 若两坐标之差为正，则位移的方向指向x轴的正方向；若两坐标之差为负，则位移的方向指向x轴的负方向
  • 位移—时间图象
    • 用来表示物体在每一时刻的位置（在x-t图象中，位置坐标只有正、负两种，所以x—t图象只能描述直线运动）或每一时间间隔的位移
  • 计时器
    • 电磁打点计时器
      • 使用交流电源，工作电压约为8V
      • 当电源的频率为50Hz时，它每隔0.02s打一次点
    • 电火花计时器
      • 使用交流电源，工作电压为220V
      • 当电源的频率为50Hz时，它每隔0.02s打一次点
• 位置变化快慢的描述—速度
  • 速度
    • 定义
      • 公式：v=△x/△t（位置的变化率，速度越大，表示物体位置变化得越快）
      • 单位：米每秒，符号：m/s或m•s-1
      • 换算关系：1m/s=3.6km/h
    • 平均速度
      • 定义：运动物体的位移和所用时间的比值
      • 符号:-v
    • 瞬时速度
      • 公路上的限速标识指的是瞬间速度而不是平均速度
    • 速率
      • 指瞬时速度的大小（例如汽车速度计的示数为汽车的速率）
      • 标量
    • 平均速率：物体运动的路程与经过这一路程所用时间的比值是在这段时间内的平均速率
  • 匀速直线运动
    • 定义：物体在一条直线上运动，如果在任何相等的时间里位移相等，这种运动称为匀速直线运动
    • 速度公式：v=△x/△t
    • 规律：速度v恒定不变；△x=v△t，位移与时间成正比
  • 速度—时间图象
  • 处理纸带数据
    • 计算中间时刻的瞬时速度vn=Xn+Xn+1/2T
    • 作出v-t图象，直观反映速度随时间的变化关系
• 速度变化快慢的描述—加速度
  • 速度变化量
    • 公式：△v=vt-v0（△v由v0和vt共同决定）
    • 式中各量都是矢量
  • 加速度
    • 定义：物理学中把速度的变化量与发生这一变化所用时间之比
    • 符号：a
    • 定义式：a=△v/△t或a=vt-v0/t
    • 单位：米每二次方秒
    • 单位符号：m/s3或m•s-2
    • 矢量性：加速度是矢量，方向与△v的方向相同（v增大，a与v0同向，v减小，a与v0反向）
    • 平均加速度和瞬时加速度
  • 从v-t图象看加速度
    • 图线斜率（表示直线的倾斜程度，斜率越大，图象越“陡”）的绝对值表示加速度的大小，斜率的正负表示加速度的方向