第一章运动的描述
§1—1 质点参考系和坐标系
一、物体和质点
1、质点：用来代替物体的有质量的点
2、将物体看成质点的条件：
a．物体的大小、形状对所研究问题的影响可以忽略不计时
b．平动的物体
注：质点是理想化模型
二、参考系
1、定义：在描述物体的运动时，另外选来作为参考的物体，称为参考系
2、用一物体，选取不同的参考系，其运动情况可能不同。

3、参考系的选择是任意的，但应以观测方便和使运动的描述变得简单、方便为原则。

研
究地面上物体的运动时，常选地面或相对于地面不动的物体为参考系。

三、坐标系
1、定义：为了定量地描述物体的位置及位置的变化，需要在参考系上建立适当的坐标系。

2、一维坐标系：选某一位置为坐标原点，以某一方向为正方西，选择适当的标度建立
一个坐标轴，就构成了一维坐标系；
二维坐标系：由两个互相垂直的坐标轴组成，又称为平面直角坐标系；
三维坐标系：由两个相互垂直的坐标轴组成，又称为立体直角坐标系。

§1—2 时间和位移
一、时刻和时间间隔
时刻：某一瞬时在时间轴上用点表示
时间间隔：一段时间在时间轴上用两点间的线段表示
二、路程和位移
路程：物体运动轨迹的长度
位移：从初位置到末位置的一条有向线段
线段的长度表示位移的大小，有向线段箭头的指向表示位移的方向
位移的物理意义：表示质点的位置变化
联系：⑴在单向直线运动中，位移的大小等于路程
⑵一般情况下，位移的大小小于路程
区别：路程是标量，位移是矢量
三、矢量和标量
矢量：既有大小又有方向的物理量。

如力、位移、速度、加速度等
标量：只有大小没有方向的物理量。

如路程、质量、长度、时间等
标量的相加遵从算数加法的法则
矢量的相加遵从平行四边形定则
四、直线运动的位置和位移 位置：用坐标轴上的一个点来表示
位移：用坐标轴上的一段有向线段表示 12x x x -=∆
x ∆的大小表示位移的大小，x ∆的正负．．表示位移的方向．．
§1—3 运动快慢的描述—速度 一、速度
1.定义：位移与发生这个位移所用时间的比值．．
2.定义式：t
x v ∆∆=
3.单位：()1/-⋅s m s m 或、km/h 等
4.物理意义：描述物体运动快慢和运动方向的物理量
5.速度是矢量
二、平均速度和瞬时速度 1.平均速度：t x v ∆∆=
物体在一段时间内的平均快慢程度
2.瞬时速度：运动物体在某一时刻或某一位置的速度
平均速度t
x v ∆∆=
，t ∆越小，运动的描述越精确。

当0→∆t 时，质点在这段时间内
的运动可以认为是匀速的，求的平均速度就等于质点通过该点的瞬时速度。

求瞬时速度我们采取无限取微、逐渐逼近的方法。

三、速度和速率
（瞬时）速率：瞬时速度的大小 平均速率：路程与所用时间的比值 要点总结：
1．速度（包括瞬时速度和平均速度）都是矢量；速率（包括瞬时速率和平均速率）都是标量
平均速度是矢量，其方向与对应的位移方向相同 瞬时速度是矢量，其方向与该时刻物体的运动方向相同
2．无论速度方向如何，瞬时速度的大小总等于该时刻的速率（也叫瞬时速率） 3．平均速度是矢量，平均速率是标量
平均速度等于位移与所用时间的比值，平均速率等于路程与所用时间的比值
只有单向直线运动时，平均速度的大小等于平均速率。

其他情况下，平均速度均小于平均速率。

二者的关系类似于位移和路程。

§1—4 实验：用打点计时器测速度
一、打点计时器
（1）打点计时器是一种记录运动物体的位移和时间信息的仪器
（2）电磁打点计时器：使用交流电源，工作电压为6 V 一下，当接通电源时，在线圈和永久磁铁的作用下，振片便振动起来，振针周期性上下振动。

如果电源的频率为50Hz ，它每隔0.02s 在纸带上打一个点。

（3）电火花计时器：使用时，墨粉纸盘套在纸盘轴上，接通220V 交流电源，按下脉冲输入开关时，计时器发出的脉冲电流经过放电针、墨粉纸盘到纸盘轴，周期性产生火花放电。

当电源的频率是50Hz 时，每隔0.02s 在纸带上打一个点。

二、练习使用打点计时器 实验操作注意事项
1. 清楚所使用的打点计时器的类型，电磁打点计时器使用6V 以下的学生交流电源；
电火花打点计时器使用220V 的交变电压。

2. 实验前，应将打点计时器固定好，以免拉动纸袋时晃动。

3. 使用打点计时器时，应先接通电源，待打点计时器打点稳定后，再拉动纸袋。

打
点计时器不能连续工作时间太长，打点结束后应立即关闭电源。

4. 使用电磁打点计时器时，应让纸带穿过限位孔，压在复写纸下面；使用电火花计时器时，应注意把两条纸带正确穿好，墨粉纸盘夹在两纸带之间。

5. 使用电磁打点计时器应在纸带上打出清晰的小圆点，如打出的点是短横线或双点，
应调整振针距复写纸的高度或调低电压。

三、用打点计时器测量瞬时速度
⑴计算平均速度：用刻度尺量出某两个点间的距离x ∆，数出点子的个数n ，求出打这两点的时间间隔t ∆，由t
x v ∆∆=
算出平均速度。

⑵计算瞬时速度：先测量包括某点在内的两点间的平均速度，用来代替．．该点的瞬时速度，这两点离该点越近，平均速度越接近该点的瞬时速度。

四、用图象表示速度
以速度v 为纵轴、时间t 为横轴，在坐标纸上建立直角坐标系。

在坐标系中描点。

然后用平滑的曲线．．．．．将这些点连接起来，就得到了描述纸带运动的速度—时间图象（t v -图象） 在确定坐标系横轴、纵轴的单位长度时，要根据实验数据的最大值、最小值合理选取，使描绘的t v -图象能充满坐标平面的大部分空间。

§1—5 速度变化快慢的描述—加速度 一、加速度
1. 定义：速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值
2. 定义式：t
v a ∆∆=
或t
v v a 0
-=
3. 单位：在国际单位制中，加速度的单位是米每二次方秒，符号是2/s m 或2-⋅s m
4. 物理意义：表示速度变化快慢．．．．
的物理量 5. 加速度是矢量．．，其方向与速度变化．．．．的方向相同。

在直线运动中，如果速度增加．．
，加速度的方向与速度方向相同．．；如果速度减小．．，加速度的方向与速度方向相反．．。

二、从t v -图象看加速度
⑴t v -图象反应了物体的速度随时间的变化规律
⑵在t v -图象中，从图线的倾斜程度就能判断加速度的大小，比值t
v ∆∆就是加速度的数
值。

倾斜程度（图线与横坐标轴的夹角）越大，加速度越大。

三、速度、速度变化量、加速度的比较。