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第一章 运动的描述
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第一章 运动的描述
知识网络
建立物理模型： 质点
引进数学手段： 参考系中建立坐标系
定义
位移 （x） 表示方法
物理意义
运
动
物理意义
的 认识描述运
速度 （v）
描 动的物理量 平均速度
述 分类
瞬时速度
定义
Δv
加速度 （a） 表达式： a=
Δt
用速度图象表示加速度
x-t图象
画图象
v-t图象
概述： 1． 本章将学习描述运动的基本概念、 物理量和研究运动的方法 （引入物理量、 画图
象、 建立物理模型） 等， 它们是研究运动的基础， 分析运动问题的工具.
2． 本章内容是高中物理的第一章， 在很多方面对高中物理来说都起到奠定基础的作
用. 学习高中物理需要具备的一些重要的基本素养都是在本章中第一次出现.
1GAOZHONGWULIGONGSHIDINGLIDINGLUTUBIAO
高中物理公式、 定理、 定律图表
一、 质点 参考系和坐标系
一、 知识图解
机械运动———物体空间位置随时间的变化称为机械运动.
质点———用来代替物体的有质量的 “点” 叫做质点.
几个概念
参考系———描述物体的运动时， 用来做参考的物体称为参考系.
坐标系———定量地描述物体在空间的位置及其变化而在参考系
上建立的坐标轴.
二、 重要知识剖析
1． 物体与质点
质点是实际物体的理想化模型， 当物体的大小和形状在所研究的问题中是一个无关因素， 或物
体的大小和形状与问题中涉及的距离相比小得多、 可以忽略不计时， 一个实际的物体就可以理想化
为一个质点.
质点是高中物理教材中涉及的第一个理想化模型. 把 “实际物体” 理想化为 “质点”， 是一种科
学的抽象， 正是由于这种抽象， 才使我们对物体运动的研究得以简化， 使我们能够透过复杂的表面
现象， 抓住问题的物理本质. 排除次要的、 非本质的因素， 抓住问题的主要方面， 这种研究问题的
思想方法即为理想化方法， 这是物理学的研究与发现的重要手段之一.
2． 参考系
为了研究某一个物体的机械运动， 必须首先选一个假定不动的物体， 以确定研究对象相对于这
个假定不动的物体位置如何改变， 这个假定不动的物体就是参考系. 被选做参考系的物体可以是静
止的， 也可以是运动的. 同一个物体的同一种运动， 在不同的参考系中， 观察的结果往往不同， 因
此， 在描述物体的运动时， 要指明所选的参考系， 否则， 视为以地面为参考系. 恰当的选择参考系，
可以使运动的形式得以简化.
三、 学习方法引导
例题 甲、 乙、 丙三位观察者， 同时观察一个物体的运动. 甲说该物体是在做匀速运动； 乙说该物
体是静止的； 丙说该物体是在做加速运动. 这三位观察者的说法 （ ）
A． 在任何情况下都是不对的
B. 三人中总有一人或两人的说法是错误的
C． 如果选定同一个参考系， 那么三人的说法都可能是正确的
D. 如果各自选择自己作为参考系， 那么三人的说法都可能是对的
解析：对物体运动的描述是相对的， 同一个运动物体， 选取不同的参考系， 其运动情况可能是
不相同的， 但对同一个参考系， 物体的运动情况则是确定的， 正确选项为D.
答案 D
2第一章 运动的描述
二、 时间和位移
一、 知识图解
时刻： 一个时刻就是一个瞬时、 时间轴上的一个点.
描 对时间
述 的描述
时间间隔： 两个时刻之间的一段时间叫做时间间隔.
运
动
的 位置： 质点在某一时刻所处空间的一个点就是一个位置.
物
理 对空间
量
位移： 质点在某一段时间内位置的变化叫做位移.
的描述
路程： 质点运动轨迹的长度叫做路程.
二、 重要知识剖析
1． 位移与路程
位移是最为基础的物理量. 位移的大小和方向只与起点和终点的位置有关， 与运动的路径无关.
当物体沿直线运动时， 以这条直线为 x 坐标轴， 物体在 t 时刻的位置可以用位置坐标 x 来表
1 1
示， 物体在t 时刻的位置用位置坐标x 来表示， 物体在t 到t 时间内的位移就可以用位置坐标的变
2 2 1 2
化x-x 来表示， 即位移为Δx＝x-x， Δx的大小表示位移的大小， Δx的正负表示位移的方向.
2 1 2 1
路程是运动的质点运动轨迹的长度， 这个物理量只有大小没有方向. 同样的起点和终点， 在路
径不同时， 路程一般不同. 当质点做单向的直线运动时， 位移的大小等于路程.
2． 矢量与标量
像位移这样既有大小， 又有方向的物理量叫做矢量， 只有大小、 没有方向的物理量叫做标量，
如质量、 时间、 路程等.
3GAOZHONGWULIGONGSHIDINGLIDINGLUTUBIAO
高中物理公式、 定理、 定律图表
三、 运动快慢的描述———速度
一、 知识图解
定义： 运动物体的位移与发生这个位移所用时间的比值， 叫做这段时间内的平均速度.
平均 Δx
定义式： v=
速度 Δt
描 物理意义： 能粗略地反映运动的快慢.
述
运 概念： 质点在某一时刻或经过某一位置时的速度.
动
快 瞬时 Δx
定义式： v=lim .
慢 速度 Δt→0 Δt
的
物 意义： 精确地描述质点在某一时刻或经过某一位置时的运动快慢和运动方向.
理
量 速率： 瞬时速度的大小叫做速率.
二、 重要知识剖析
平均速度与瞬时速度
（1） 在变速直线运动中， 平均速度只能粗略地描述运动的快慢和运动的方向， 与时间间隔或位
移相对应， 不同时间 （或不同位移） 内的平均速度一般不同.
（2） 瞬时速度是精确地描述物体运动快慢和运动方向的物理量， 与时刻或位置相对应. 做变速运
动的物体， 其瞬时速度随时间的变化而变化， 当位移足够小或时间足够短时， 可以认为平均速度近似
等于瞬时速度； 做匀速直线运动的物体， 瞬时速度的大小和方向都是不变的， 与平均速度相同.
三、 学习方法引导
题型 正确理解瞬时速度和平均速度
例题 某赛车手在一次野外训练中， 先测量出出发地和目的地在地
小贴士： 平均速度的
图上的直线距离为 9 km， 从出发地到目的地用了 5 分钟， 赛车上
大小等于位移大小与
的里程表指示的里程数值增加了15 km， 当他经过某路标时， 车内
时间的比值， 而平均
速度计指示的示数为150 km/h， 那么可以确定的是 （ ）
速率等于路程与时间
A． 在整个过程中赛车手的平均速度是108 km/h
的比值.
B． 在整个过程中赛车手的平均速度是180 km/h
C． 在整个过程中赛车手的平均速率是108 km/h
D． 经过路标时的瞬时速度是150 km/h
解析：此赛车在 5 分钟内的位移大小为 9 km， 通过的路程为
15 km. 平均速度的大小等于位移大小与所用时间的比值， 所以， A
选项正确， B 选项错误； 平均速率等于路程与时间的比值， 等于
180 km/h， 所以 C 选项错误； 通过某一路标时的速度是瞬时速度，
瞬时速度的大小等于瞬时速率， 车内速度计指示的数字是瞬时速
率， 所以， D选项正确.
答案 AD
4第一章 运动的描述
四、 速度变化快慢的描述———加速度
一、 知识图解
定义： 速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值叫做加速度.
Δv
定义式： a=
Δt
加速度 方向 与速度变化量的方向相同
意义： 描述速度变化的快慢和速度变化的方向.
从v-t图象看加速度 速度图线的切线斜率代表加速度
二、 重要知识剖析
1． 加速度
加速度是反映速度变化快慢的物理量， 物体的加速度越大， 表明它的速度变化越快. 一个做变
速运动的物体， 其加速度的方向与速度方向可能相同、 可能相反、 还可能不在同一直线上； 当两者
同向时， 物体的速度增大； 当两者反向时， 物体的速度减小.
2． 位移、 速度、 加速度的比较
Δx
位移是描述物体位置变化的物理量 Δx＝x-x， 速度是描述物体位置变化快慢的物理量 v= ，
2 1 Δt
Δv
加速度是描述速度变化快慢的物理量a= .
Δt
三、 学习方法引导
题型 正确理解加速度的矢量性
例题 一个物体做匀变速直线运动， 某时刻速度大小为4 m/s， 1 s
小贴士： 速度和加速
后速度大小变为 10 m/s， 则该物体在这 1 s 内的加速度大小
度都是矢量， 求和、
（ ）
差时一定要注意方向
A． 一定为6 m/s2 B． 一定为14 m/s2
的特点.
C． 可能为6 m/s2 D． 无法确定
解析： 1s后10m/s的速度方向可能与4m/s的初速度方向相同， 也
可能与4 m/s的初速度方向相反， 取初速度4 m/s方向为正方向， 则
v=4 m/s， 末速度可能为v=10 m/s， 也可能为v=-10 m/s， 当初、 末
0 t t
v-v 10-4
速度同向时， 加速度为a= t 0= =6 （m/s2）， 当初、 末速度反
1 t 1
v-v -10-4
向时， 加速度为a= t 0= =-14 （m/s2） . 故正确选项为C.
2 t 1
答案 C
5
