1.1質(zhì)點 參考系和坐標(biāo)系

　　1．質(zhì)點——理想模型

　　質(zhì)點是一種科學(xué)抽象，是在研究物體運動時，抓住主要因素，忽略次要因素，對實際物體的近似，是一個理想化模型。

　　一個物體能否視為質(zhì)點，要具體情況具體分析。例如：一列火車從北京開往上海，在計算運行時間時，可以忽略列車的長短，把它視為質(zhì)點。但是，同樣這列火車，要計算它通過黃河鐵路大橋所需的時間時，必須考慮列車的長度，不可把列車視為質(zhì)點。

　　一個物體能否看作質(zhì)點，主要取決于物體的大小和形狀在所研究的問題中是否屬于次要的、可以忽略的因素，而不是僅僅取決于物體的大小。地球雖然很大，但在研究地球繞太陽的公轉(zhuǎn)時，地球的大小相對它到太陽的距離可以忽略，故可視為質(zhì)點；乒乓球雖然小，在研究它的旋轉(zhuǎn)對運動的影響時，卻不能看成質(zhì)點。

　　2．實際物體在下列三種情況下都可簡化為質(zhì)點：

　�。�1）物體的大小和形狀對研究問題的影響可忽略不計。

　�。�2）物體上的各點的運動情況都是相同的，所以研究它上面某“點”的運動規(guī)律就可以代表它的整體運動情況了，故此時物體也可當(dāng)質(zhì)點處理。

　　（3）物體有轉(zhuǎn)動，但相對平動而言可以忽略時，也可以把物體視為質(zhì)點。如汽車在運行時，雖然車輪有轉(zhuǎn)動，但我們關(guān)心的是車輛整體運動的快慢，故汽車可以看成質(zhì)點。

　　知識總結(jié)

　　1．機械運動：物體相對于其他物體的位置變化叫機械運動，簡稱運動。

　　2．質(zhì)點：用來代替物體的有質(zhì)量的點。

　　說明：嚴(yán)格意義上的“有質(zhì)量的點”實際上是不存在的，是一種理想化模型，是對實際物體的近似，是一種科學(xué)抽象，物體能否看作質(zhì)點，由所描述的問題的性質(zhì)決定。

　　3．參考系：描述物體運動時，用來做參照（假定為不動）的另外的物體。

　　選擇和利用參考系的原則：

　�。�1）描述物體是否運動是看相對于參考系的位置是否改變，事先假定參考系不動。

　�。�2）選取不同的參考系來觀察同一物體的運動結(jié)果往往是不同的。

　�。�3）參考系的選取可以是任意的，實際解題應(yīng)以觀測方便和使物體的運動盡可能簡單為原則。

　�。�4）通常選取地面為參考系。

　　4．比較兩個物體的運動應(yīng)選在同一參考系下。

　　5．坐標(biāo)系：為了定量的描述物體的位置及位置的變化，需要在參考系上建立適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系。

　　說明：有一維坐標(biāo)系，也有二維和三維坐標(biāo)系。

　　1.2時間和位移  知識全解

　　1．時刻和時間間隔

　　在表示時間的數(shù)軸上，時刻表示一個點；而兩個點之間（即兩個時刻之間）對應(yīng)的線段表示時間間隔，簡稱時間。時間的法定計量單位是秒、分、時，它們的符號分別是s、min、h。

　　2．位置、位移和路程

　　（1）位置：運動物體在某時刻處在空間的某個點，就叫物體的位置。

　　（2）位移：位移表示質(zhì)點的位置變動，從初位置指向末位置的有向線段表示質(zhì)點在這次運動中發(fā)生的位移，有向線段的長度表示位移的大小，有向線段的方向表示位移的方向。位移既有大小，又有方向，位移是矢量，通常用字母x表示位移。

　�。�3）路程：路程是指質(zhì)點運動軌跡的長度。路程只有大小沒有方向，是標(biāo)量。

　　知識總結(jié)

　　1.3描述運動的快慢--速度  知識全解

　　知識總結(jié)

　　1.4實驗：用打點計時器測速度  知識全解

　　1．電磁打點計時器與電火花計時器

　　這兩種計時器由于計時原理相同，所以在實際應(yīng)用中不加區(qū)分，根據(jù)學(xué)校的實際條件，用哪一種都行。對這部分的教學(xué)要注意以下幾點：

　�。�1）突出計時原理，不過分追求工作原理。

　�。�2）要充分向?qū)W生展示實物，以使學(xué)生掌握接入電源的方法和穿紙帶的方法。

　�。�3）明確紙帶上的點是如何反映時間和物體運動情況的。

　�。�4）讓學(xué)生知道電火花計時器比電磁打點計時器誤差小的原因。

　　2．練習(xí)使用打點計時器

　　練習(xí)使用打點計時器主要包括兩個方面，一是打點計時器的安裝，特別是紙帶的安裝；二是用紙帶上的點研究物體的運動。由于是第一個學(xué)生實驗，所以教學(xué)中要注意：

　�。�1）要讓學(xué)生在教師的指導(dǎo)下按步驟有序操作，培養(yǎng)學(xué)生規(guī)范進行實驗操作的習(xí)慣。

　�。�2）掌握由紙帶上的點確定物體運動位移與運動時間的方法與原理。

　　（3）牽拉紙帶一定要讓學(xué)生親自動手操作，然后與紙帶上的點跡分布相對應(yīng)，以感悟運動速度變化情況。

　　（4）要注意測量點與打點的區(qū)別，并學(xué)會靈活選定測量點。

　　3．用打點計時器測量瞬時速度

　　用打點計時器打出的紙帶計算平均速度絕大多數(shù)學(xué)生都能掌握，但用打點計時器測量瞬時速度多數(shù)學(xué)生可能會感到困惑。教學(xué)中要突出：

　�。�1）平均速度與瞬時速度主要是描述的精確程度不同。

　�。�2）這里采取的描述方法是：用包含該點在內(nèi)的一小段位移上的平均速度代替該點的瞬時速度。

　�。�3）要求每個0.1s測一次速度，這主要是為了處理實驗數(shù)據(jù)時計算方便，在實際教學(xué)中根據(jù)紙帶上的點的分布情況靈活確定。

　�。�4）要嚴(yán)格按實際測出數(shù)據(jù)進行計算，不可主觀臆造，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)肅進行科學(xué)研究的學(xué)習(xí)品質(zhì)。

　　4．用圖象表示速度

　　用圖象表示速度，在這里主要是作為一種處理實驗數(shù)據(jù)的方法，而不是作為一個重要知識點，這一點在實際教學(xué)中要充分注意。作為一種方法的教學(xué)，要按一定的思維程序進行：

　�。�1）建立坐標(biāo)系，設(shè)定合適的刻度，注明單位。

　�。�2）嚴(yán)格按實驗數(shù)據(jù)描點，根據(jù)點的分布定性分析速度的變化特點。

　�。�3）描出的點是不連續(xù)的，之所以要用平滑曲線來“擬合”實驗中描出的點，是因為各個時刻都有速度，速度隨時間是連續(xù)變化的，而實驗中又不可能把所有時刻的速度都測出來。

　　知識總結(jié)

　　1.5描述速度變化的快慢--加速度  知識全解

　　知識總結(jié)

　　1．加速度：加速度是速度的變化量與發(fā)生這一變化所用時間的比值。

　　定義式：。

　　加速度意義：描述了物體的速度隨時間變化的快慢。

　　加速度方向：加速度的方向與速度改變量的方向相同。

　　加速度的單位是米每二次方秒，符號是m/s2或m·s-2。

　　2．在變速直線運動中，若取初速度v0的方向為正方向，則：

　�。�1）加速直線運動：a與v的方向相同。

　�。�2）減速直線運動：a與v的方向相反。

　　3．從v-t圖象看加速度

　　速度時間圖象中圖象的傾斜程度越大表示加速度越大，斜率為零是說明加速度為零，即保持速度不變。