物體的運(yùn)動 知識要點(diǎn)：(一) 機(jī)械運(yùn)動(二) 質(zhì)點(diǎn)(三) 位移和路程：主要講述質(zhì)點(diǎn)和位移等, 它是描述物體運(yùn)動和預(yù)備知識。(四) 勻速直線運(yùn)動、速度(五) 勻速直線運(yùn)動的圖象：主要講述速度的概念和勻速直線運(yùn)動的規(guī)律。(六) 變速直線運(yùn)動、平均速度、瞬時(shí)速度：主要講述變速直線運(yùn)動的平均速度和瞬時(shí)速度的概念。(七)勻變速直線運(yùn)動加速度。(八)勻變速直線運(yùn)動的速度(九)勻變直線運(yùn)動的位移：主要講述勻變直線運(yùn)動的加速度概念, 以及勻變速直線運(yùn)動的速度公式和位移公式。(十)勻變速運(yùn)動規(guī)律的應(yīng)用。(十一)自由落體運(yùn)動。(十二)豎直上拋運(yùn)動主要講述勻變速直線運(yùn)動的特例。(十三)系統(tǒng)、綜合全章知識結(jié)構(gòu)培養(yǎng)分析綜合解決問題的能力。為了掌握一個(gè)較完整的關(guān)于物體運(yùn)動的知識, 重點(diǎn)概念是: 位移、速度、加速度。重要規(guī)律則是: 勻速直線運(yùn)動和勻變速直線運(yùn)動。重點(diǎn)、難點(diǎn)：（一）、機(jī)械運(yùn)動、平動和轉(zhuǎn)動知道機(jī)械運(yùn)動是最普遍的自然現(xiàn)象。是指一個(gè)物體相對于別的物體的位置改變。為了說明物體的運(yùn)動情況, 必須選擇參照物是在研究物體運(yùn)動時(shí), 假定不動的物體, 參照它來確定其他物體的運(yùn)動。我們說汽車是運(yùn)動的, 樓房是靜止的是以地面為參照物, 我們說, 衛(wèi)星在運(yùn)動, 是以地球?yàn)閰⒄瘴铩！伴W閃紅星”歌曲中唱的“小小竹排江中游, 巍巍青山兩岸走”說明坐在竹排上的人選擇不同的參照物觀察的結(jié)果常常是不同的, 選河岸為參照物, 竹排是運(yùn)動的, 選竹排為參照物, 竹排是靜止的, 河岸上的青山是后退的。這既說明選參照物的重要性, 又說明運(yùn)動的相對性。如果選太陽為參照物地球及地球上的一切物體都在繞太陽運(yùn)動, 若以天上的銀河為參照物, 太陽是運(yùn)動, 進(jìn)而得出沒有不運(yùn)動的物體, 從而說明運(yùn)動是絕對的, 靜止是相對的。還應(yīng)指出的是: 在研究地面上物體運(yùn)動時(shí), 為了研究問題方便, 常取地球?yàn)閰⒄瘴?。運(yùn)動無論多么復(fù)雜, 都是由平動和轉(zhuǎn)動組成, 或只有平動, 或只有轉(zhuǎn)動, 或既有平動, 又有轉(zhuǎn)動。如判斷物體是平動或是轉(zhuǎn)動, 必須抓住, 物體上各點(diǎn)的運(yùn)動情況都相同, 這種運(yùn)動叫平動。物體上的各點(diǎn)都繞一點(diǎn)(圓心)或一軸做圓周運(yùn)動, 這樣的運(yùn)動叫轉(zhuǎn)動。如果運(yùn)動按運(yùn)動軌跡分類, 可為直線或曲線運(yùn)動, 而平動可沿直線運(yùn)動, 也可沿曲線運(yùn)動。只要保持物體上各運(yùn)動情況相同即可。（二）、質(zhì)點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)是一種抽象化的研究物體運(yùn)動的理想模型。理想模型是為了便于著手研究物理學(xué)采用的一種方法, 今后還會常用: 如高中物理將要學(xué)到的勻速直線運(yùn)動理想氣體、點(diǎn)電荷, 理想變壓器。都屬于理想模型。質(zhì)點(diǎn)是不考慮物體的大小和形狀, 而把物體看成一個(gè)有質(zhì)量的點(diǎn), 這在第一章物體受力分析時(shí)已經(jīng)這樣做了, 在那里所以用一個(gè)點(diǎn)表示物體, 就是因?yàn)槟莻€(gè)物體可以抽象為質(zhì)點(diǎn)。質(zhì)點(diǎn)是運(yùn)動學(xué)中的重要概念, 也是下一章開始研究的動力學(xué)中的重要概念。運(yùn)動學(xué)中的質(zhì)點(diǎn)只要把物體抽象為一個(gè)點(diǎn), 動力學(xué)中的質(zhì)點(diǎn)則要求這個(gè)點(diǎn)具有物體的全部質(zhì)量。隨著學(xué)習(xí)的深入, 對質(zhì)點(diǎn)的理解將會更加深刻。應(yīng)該知道, 理想模型是實(shí)際物體的一種科學(xué)的抽象, 采取這種方法是抓住問題中物體的主要特征, 簡化對物體的研究, 而把物體看成一個(gè)點(diǎn), 它是實(shí)際物體的一種近似。我們把物體看成質(zhì)點(diǎn)是在研究問題中, 物體的形狀、大小各部分運(yùn)動的差異是不起作用的或是次要的因素。這有兩種情況: 物體各部分運(yùn)動情況相同, 即物體做平動; 物體有轉(zhuǎn), 但因轉(zhuǎn)動引起的物體各部分運(yùn)動的差異, 對我們研究問題不起主要作用。一個(gè)很好例子就是研究地球公轉(zhuǎn)時(shí)可把地球看成質(zhì)點(diǎn), 研究地球上晝夜交替時(shí)要考慮地球自轉(zhuǎn), 不能把地球看成質(zhì)點(diǎn)。再如乒乓球旋轉(zhuǎn)時(shí)對球的運(yùn)動有較大影響, 運(yùn)動員在發(fā)球、擊球時(shí)都要考慮, 就不能把球簡單地看成質(zhì)點(diǎn)。應(yīng)該指出絕不能誤解為小物體可以看成質(zhì)點(diǎn), 大物體就不能看成質(zhì)點(diǎn)。又如我們在運(yùn)動會上投擲手榴彈、鉛球、標(biāo)槍時(shí)如何測量距離計(jì)成績。此時(shí)常常不考慮物體各部分運(yùn)動的差異, 而物體簡化為一個(gè)沒有大小、形狀的點(diǎn)。這就是研究問題的一種科學(xué)抽象的方法。最后還要強(qiáng)調(diào)指出: 研究質(zhì)點(diǎn)模型的意義有兩個(gè)方面: 在物體、形狀、大小不起主要作用時(shí)把物體看成一個(gè)質(zhì)點(diǎn); 在物體形狀、大小起主要作用時(shí), 把物體看成由無數(shù)多個(gè)質(zhì)點(diǎn)所組成。所以研究質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動, 是研究實(shí)際物體運(yùn)動的近似和基礎(chǔ)。在中學(xué)力學(xué)中研究對象如不特別指出: (除非涉及到轉(zhuǎn)動)即是質(zhì)點(diǎn)。（三）、位移和路程位移: 位置的改變。位移是矢量, 不僅有大小, 而且還有方向, 它可用一個(gè)從起點(diǎn)到終點(diǎn)的有向線段表示。例如: 從甲地到乙地如右圖所示: 可以沿直線從甲到乙地, 起點(diǎn)為甲地的A點(diǎn), 終點(diǎn)是乙地的B點(diǎn), 則位移大小為線段AB長, 方向從A到B方向, 還可沿ACB曲線由甲地到乙地, 還可沿折線ADB從甲地到乙地, 盡管通過的路徑不同, 但它們的起點(diǎn)和終點(diǎn)相同, 所以位移一樣, 路程不一樣。路程是運(yùn)動的軌跡是標(biāo)量, 只有大小無方向。如果物體從甲地A點(diǎn)沿直線到乙地的B點(diǎn)后繼續(xù)沿AB延長線到E, 由E又返回到B, 此時(shí)位移仍為AB(長)方向: A指向B, 而路程則為AE的長度加上線段BE的長度。應(yīng)該指出: 只有做直線運(yùn)動的質(zhì)點(diǎn), 且始終向著同一個(gè)方向運(yùn)動時(shí), 位移的大小才等于路程。又如一物體沿半徑為R的圓弧做圓周運(yùn)動如圖示: 從圖周的一點(diǎn)A出發(fā)(直徑的一端)分別經(jīng)圓弧; 到達(dá)直徑的另一端B點(diǎn), 其位移大小都為2R方向A®B, 路程為整個(gè)圓周長的。若經(jīng)圓周長分別沿逆時(shí)和順時(shí)針方向到達(dá)C或D點(diǎn)則位移的大小(因起點(diǎn)為A, 終點(diǎn)分別為C、D), 方向不同分別為A®C; A®D, 路程相等為。若分別沿逆時(shí)針由A經(jīng)C、B到D, 或由A經(jīng)D、B到C, 根據(jù)位移表示為起終點(diǎn)的有向線段, 則位移大小分別為; 方向分別為A®D; A®C。而路程相等都是圓周長。假如從A點(diǎn)出發(fā), 分別沿逆時(shí)針方向或順時(shí)針方向又回到A點(diǎn)。此時(shí)位移為零, 路程則為圓長。又一物體沿斜面從底端的A斜向上滑到最遠(yuǎn)點(diǎn)B后返回滑到C, 最后到A如右圖所示: 試說明物體分別滑到B、C、A的位移和路程各為多少？從A到B, 因?yàn)檠刂本€且方向始終不變, 所以位移和路程大小相等為AB線段長度, 位移的方向A®B。由A經(jīng)B到C, 位移大小為AC線段的長度, 位移的方向A®C, 而路程則為線段AB長度加上BC線段的長度。當(dāng)從A經(jīng)B到C又滑到A時(shí), 位移為零, 則路程為線段AB長度的2倍?，F(xiàn)有皮球從離地面5m高處下落, 經(jīng)與地面接觸后彈跳到離地面高4m處接住, 試說明皮球的位移, 和路程？依據(jù)位移表示為起點(diǎn)到終點(diǎn)的有向線段, 位移大小為(54) = 1(m)方向豎直向下, 而路程為5 + 4 = 9(m)。（四）、勻速直線運(yùn)動速度首先應(yīng)認(rèn)識到, 勻速直線運(yùn)動也是一種理想模型, 它是運(yùn)動中最簡單的一種, 研究復(fù)雜的問題, 從最簡單的開始, 是一種十分有益的研究方法。實(shí)際上物體的勻速直線運(yùn)動是不存在的, 不過不少物體的運(yùn)動可以按勻速直線處理。這里對物體在一直線上運(yùn)動就不好做到, 而如果在相等的時(shí)間里位移相等, 應(yīng)理解為在任意相等的時(shí)間, 不能只理解為一小時(shí)、一分鐘、或一秒鐘, 還可以更小。認(rèn)真體會“任意”相等的時(shí)間里位移都相等的含意, 才能理解到勻速的意義。進(jìn)而再去理解描述物體做勻速直線運(yùn)動快慢的物理量速度的概念, 是在勻速直線運(yùn)動中, 位移跟時(shí)間的比值, 更確切的講是位移跟通過比位移所用時(shí)間的比值。就更加準(zhǔn)確。而不用單位時(shí)間內(nèi)的位移去表述速度概念。只說明速度在數(shù)值上等于單位時(shí)間內(nèi)位移的大小。還必須強(qiáng)調(diào)指出: 速度和速率常常有些同學(xué)混淆不清。速度是矢量不但有大小, 而且有方向。速率通常是指速度的大小, 這在今后解決問題時(shí)會用到。這里第一次出現(xiàn)用比值的形式表示物理量之間的關(guān)系, 只考慮速度大小, 稱之為定義式。將來隨著學(xué)習(xí)深入, 還會出現(xiàn), 決定式和量度式。由于勻速直線運(yùn)動中, 速度大小、方向都不變, 所以勻速直線運(yùn)動是速度不變的運(yùn)動。由速度的定義式可以準(zhǔn)確的預(yù)測物體在給定時(shí)間內(nèi)的位移即稱之為勻速運(yùn)動的位移公式。（五）、勻速直線運(yùn)動的圖象, 含位移和時(shí)間的關(guān)系圖象位移時(shí)間圖象以及速度和時(shí)間關(guān)系的圖象速度時(shí)間圖象。這是學(xué)習(xí)高中物理以來第一次出現(xiàn)圖象, 即應(yīng)用數(shù)學(xué)處理物理問題的能力: 必要時(shí)能夠運(yùn)用函數(shù)圖象進(jìn)行表達(dá)分析。通常圖象是根據(jù)實(shí)驗(yàn)測定的數(shù)據(jù)作出的。如位移圖象 依據(jù)S = vt不同時(shí)間對應(yīng)不同的位移, 位移S與時(shí)間t成正比。所以勻速直線運(yùn)動的位移圖象是過原點(diǎn)的一條傾斜的直線, 這條直線是表示正比例函數(shù)。而直線的斜率即勻速直線運(yùn)動的速度。(有)所以由位移圖象不僅可以求出速度, 還可直接讀出任意時(shí)間內(nèi)的位移(t1時(shí)間內(nèi)的位移S1)以及可直接讀出發(fā)生任一位移S2所需的時(shí)間t2。由于勻速直線運(yùn)動的速度不隨時(shí)間而改變, 所以它的速度圖象是平行時(shí)間軸的直線。（六）、變速直線運(yùn)動、平均速度、瞬時(shí)速度變速直線運(yùn)動, 強(qiáng)調(diào)物體沿直線運(yùn)動, 與勻速比相等時(shí)間內(nèi)位移不相等。即沒有恒定的速度, 要想描述其運(yùn)動快慢程度, 只有粗略的按勻速運(yùn)動處理, 把在變速直線運(yùn)動中, 運(yùn)動物體的位移和所用時(shí)間的比值, 叫做這段時(shí)間內(nèi)的或通過這段位移的平均速度。表示為, 如果一段位移S內(nèi), 分作幾段位移S1、S2、S3。而在每一段位移內(nèi)可視為勻速, 其速度分別為v1、v2、v3。求這一段位移S內(nèi)的平均速度？依定義式并會用平均速度去計(jì)算位移和時(shí)間。瞬時(shí)速度: 描述的是變速運(yùn)動物體在某一時(shí)刻(或某一位置)的速度。它能最精確地描述變速運(yùn)動的質(zhì)點(diǎn)在某位置運(yùn)動快慢和運(yùn)動方向, 它是把平均速度的時(shí)間無限縮短到時(shí)刻。它的方向總是運(yùn)動質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動軌跡的切線方向。小結(jié)1、知道機(jī)械運(yùn)動、平動、轉(zhuǎn)動; 參照物的概念; 質(zhì)點(diǎn)的概念以及把物體簡化成質(zhì)點(diǎn)的條件。勻速、變速直線運(yùn)動的特點(diǎn)。2、理解靜止和運(yùn)動的相對性; 位移的概念會用圖象法表示位移矢量, 理解速度的定義、物理意義速度是矢量及速率的概念, 理解平均速度, 即時(shí)速度的物理意義。了解即時(shí)速度與平均速度的區(qū)別和聯(lián)系。3、掌握位移和路程的區(qū)別和聯(lián)系, 并能在具體問題中正確識別位移和路程; 掌握速度的概念, 速度的單位和換算; 掌握勻速直線運(yùn)動的規(guī)律, 能熟練運(yùn)用勻速直線運(yùn)動的速度公式和位移公式求解問題。會畫勻速直線運(yùn)動的位移圖象和速度圖象, 會從圖象判斷物體的運(yùn)動狀態(tài); 掌握平均速度的定義, 并能運(yùn)用公式求變速直線運(yùn)動的平均速度, 從而計(jì)算位移和時(shí)間。必須再次強(qiáng)調(diào)以下三點(diǎn):1、位移和路程不同位移是表示質(zhì)點(diǎn)位置變化的物理量, 可以用由初位置到末位置的有向線段來表示, 位移既有大小, 又有方向, 是矢量。路程表示質(zhì)點(diǎn)在一定時(shí)間內(nèi)運(yùn)動軌跡的長度, 只有大小, 沒有方向, 是標(biāo)度。只有當(dāng)物體運(yùn)動的軌跡是一條直線, 運(yùn)動方向不變時(shí), 路程與位移的大小相等, 其他情況下, 路程的數(shù)值都大于位移的數(shù)值。2、時(shí)刻和時(shí)間不同時(shí)間反映一段時(shí)的間隔, 如“一節(jié)課的時(shí)間是45分鐘”“一秒內(nèi)”“第二秒”等都表示時(shí)間。而時(shí)刻反映的是時(shí)間里的某一點(diǎn), 如上第一節(jié)課的時(shí)刻是“八點(diǎn)十分”“一秒末”“第三秒初”等表示的是時(shí)刻。時(shí)間與時(shí)刻都是標(biāo)量。對于運(yùn)動物體, 時(shí)刻與位置對應(yīng), 時(shí)間與位移對應(yīng)。3、速度和速率不同速度是描述物體位置變化快慢的物理量, 在勻速直線運(yùn)動中速度等于位移跟時(shí)間的比值, 是矢量, 方向與位移方向一致。速率是速度的大小, 是標(biāo)量。在勻速直線運(yùn)動中, 速度與速率數(shù)值相等, 僅是矢量和標(biāo)量的區(qū)別。在變速運(yùn)動中, 物體位移與時(shí)間的比是平均速度; 路程與時(shí)間的比是平均速率。如果運(yùn)動物體軌跡是曲線, 或做往返直線運(yùn)動, 由于路程的值大于位移的值, 所以平均速度和平均速率不僅有矢量和標(biāo)量的區(qū)別, 數(shù)值上也不相等。如汽車環(huán)城跑了一圈又回到初始位置, 位移是零, 平均速度是零, 而路程不為零, 平均速率不為零。在變速運(yùn)動中, 當(dāng)時(shí)間趨于零時(shí), 在極短時(shí)間內(nèi)的平均速度, 叫該時(shí)刻的即時(shí)速度。即時(shí)速率與即時(shí)速度的大小相等, 只是標(biāo)量與矢量的區(qū)別。