運動的描述這一章是整個運動學的基礎篇章，要學習的主要方面包括：對質點的理解;理解參考系與座標系，與此同時還要能夠運用參考系與座標系解決實際的物理問題;理解時間和位移的概念;掌握速度的概念以及能夠熟練使用這樣一個物理量;掌握打點計時器的使用方法，能夠使用其測量速度;理解加速度的概念及其意義，掌握加速度的計算方法。

考試的要求：

Ⅰ、對所學知識要知道其含義，並能在有關的問題中識別並直接運用，相當於課程標準中的“瞭解”和“認識”。

Ⅱ、能夠理解所學知識的確切含義以及和其他知識的聯繫，能夠解釋，在實際問題的分析、綜合、推理、和判斷等過程中加以運用，相當於課程標準的“理解”，“應用”。

要求Ⅰ：質點、參考系、座標系。

要求Ⅱ：位移、速度、加速度。

質點、參考系和座標系

●物體與質點

1、質點：當物體的大小和形狀對所研究的問題而言影響不大或沒有影響時，為研究問題方便，可忽略其大小和形狀，把物體看做一個有質量的點，這個點叫做質點。

2、物體可以看成質點的條件

條件：①研究的物體上個點的運動情況完全一致。

②物體的線度必須遠遠的大於它通過的距離。

(1)物體的形狀大小以及物體上各部分運動的差異對所研究的問題的影響可以忽略不計時就可以把物體當作質點

(2)平動的物體可以視為質點

平動的物體上各個點的運動情況都完全相同的物體，這樣，物體上任一點的運動情況與整個物體的運動情況相同，可用一個質點來代替整個物體。

小貼士：質點沒有大小和形狀因為它僅僅是一個點，但是質點一定有質量，因為它代表了一個物體，是一個實際物體的理想化的模型。質點的質量就是它所代表的物體的質量。

參考系

1、參考系的定義：描述物體的運動時，用來做參考的另外的物體。

2、對參考系的理解：

(1)物體是運動還是靜止，都是相對於參考系而言的，例如，肩並肩一起走的兩個人，彼此就是相對靜止的，而相對於路邊的建築物，他們卻是運動的。

(2)同一運動選擇不同的參考系，觀察結果可能不同。例如司機開著車行駛在高速公路上以車為參考系，司機是靜止的，以路面為參考系，司機是運動的。

(3)比較物體的運動，應該選擇同一參考系。

(4)參考系可以是運動的物體，也可以是靜止的物體。

小貼士：只有選擇了參考系，說某個物體是運動還是靜止，物體怎樣運動才變得有意義參考系的選擇是研究運動的前提是一項基本技能。

座標系

1、座標系物理意義：在參考系上建立適當的座標系，從而，定量地描述物體的位置及位置變化。

2、座標系分類：

(1)一維座標系(直線座標系)：適用於描述質點做直線運動，研究沿一條直線運動的物體時，要沿著運動直線建立直線座標系，即以物體運動所沿的直線為x軸,在直線上規定原點、正方向和單位長度。例如，汽車在平直公路上行駛，其位置可用離車站(座標原點)的距離(座標)來確定。

(2)二維座標系(平面直角座標系)適用於質點在平面內做曲線運動。例如，運動員推鉛球以鉛球離手時的位置為座標原點，沿鉛球初速方向建立x軸，豎直向下建立y軸，鉛球的座標為鉛球離開手後的水平距離和豎直距離。

(3)三維座標系(空間直角座標系)：適用於物體在三維空間的運動。例如，籃球在空中的運動。

歸納整理：質點、參考系和座標系是運動學乃至整個力學的最基本最重要的概念。質點是為了研究問題的方便而引入的理想化模型。質點的運 動是相對的。為了描述運動而假定為不動的物體為參考系。座標系則是參考系中各個點的定量表示。本節重點內容是對質點概念的理解以及研究問題時如何選取參考系。

時間和位移

● 時間和時刻：

①時刻的定義：時刻是指某一瞬時，是時間軸上的一點，相對於位置、瞬時速度、等狀態量，一般說的“2秒末”，“速度2m/s”都是指時刻。

②時間的定義：時間是指兩個時刻之間的間隔，是時間軸上的一段，通常說的“幾秒內”，“第幾秒”都是指的時間。

●位移和路程：

①位移的定義：位移表示質點在空間的位置變化，是矢量。位移用又向線段表示，位移的大小等於又向線段的長度，位移的方向由初始位置指向末位置。

②路程的定義：路程是物體在空間運動軌跡的長度，是一個標量。在確定的兩點間路程不是確定的，它與物體的具體運動過程有關。

●位移與路程的關係：位移和路程是在一段時間內發生的，是過程量，兩者都和參考系的選取有關係。一般情況下位移的大小並不等於路程的大小。只有當物體做單方向的直線運動是兩者才相等。

運動快慢的描述――速度

●速度的定義：速度是描述物體運動快慢的物理量。

●瞬時速度、平均速率與平均速度：

瞬時速度：運動的物體經過某一位置或是某一時刻的速度，其大小叫速率。

平均速度：物體在某段時間的位移與時間的比值，能夠粗略的描述物體運動的快慢。

平均速度是矢量，平均速度的大小和物體運動的階段有關係。定義式：v=s/t適用於所有的運動形式。

平均速率：物體在某段時間內的路程與時間之比。平均速率是標量。定義式：v=s/t.

注意：平均速度和平均速率往往是不相等的，只有物體做無往復的直線運動時兩者才相等。

歸納整理：物體的運動有快慢之分。不同的物體運動的快慢程度可以用速度來描述。本節重點圍繞與速度相關的平均速度、平均速率、瞬時速度、瞬時速率等概念及相關的公式和應用。

用打點計時器測速度

●打點計時器的分類：電磁打點計時器和電火花計時器。

1、電磁打點計時器：電磁打點計時器是一種記錄運動物體在一定時間間隔內位移的儀器。它使用交流電源，工作電壓在10V以下，當電源的頻率為50Hz時，它每隔0.02S打一個點。

電磁打點計時器的構造如圖所示。

2、電火花計時器：電火花計時器使用交流電源，工作電壓是220V.

電火花計時器的構造如圖所示。主要由脈衝輸出開關，正負脈衝輸出插座、墨粉紙盤、紙盤軸等構成。

3、計時原理：

電火花計時裝置中有一將正弦式交變電流轉化為脈衝式交變電流的裝置當計時器接通220V交流電源時，按下脈衝輸出開關，計時器發出的脈衝電流經接正極的放電針和接負極的墨粉紙盤軸產生火花放電。利用火花放電在紙帶上打出點跡，當電源的頻率為50Hz時,它每隔0.02S打一個點。

●用打點計時器測量瞬時速度

處理這類問題可採用兩種方法：一是與某點相鄰的點間距離所對應的時間很短。只有0.02S，故只要測出某點與其相鄰點間的距離x，再利用v=x/t求出平均速度,就可用這個平均速度來代表某點的瞬時速度;二是利用某點左側的位移與時間(0.02S)的比值求出速度v1，再利用某點右側的一段位移與時間(0.02S)的比值求出速度v2，利用Va=(v1+v2)/2就可得出a點更準確的瞬時速度。