高一物理——质点、参考系和坐标系

高一物理——质点、参考系和坐标系

本文会对相关知识点进行讲解，来帮助同学们巩固教材上的部分知识点。

注：本文不会涵盖教材上的所有知识点。

一、质点的定义：

用来代替物体的有质量的点。

这里注意两点：

1、这个点要能代替物体；

2、这个点是有质量的（一般具有物体的全部质量）。

二、质点的基本属性：

只占位置不占空间（无形状无大小），具有被代替物体的全部质量。

这里要注意理解：

1、质点会占位置，即质点会在某个位置上；

2、质点不占空间，即质点实际是不存在的，所以不会占空间（因为质点是理想模型）；

3、质点不同于只表示空间位置的几何点。

三、将物体看成质点的条件：

物体的大小、形状对所研究问题的影响可以忽略不计时。

这里注意：

能不能将物体看成质点要看具体情况。

例如：研究“地球绕太阳公转的运动”时，因为地球的直径远小于地球到太阳的距离，所以地球上各点相对于太阳的运动都可以看作是相同的，即此时可以把地球看作一个质点；研究“地球上不同地区的季节”时，就不能把地球看作一个质点，因为此时若把地球看作一个质点，那么地球上的不同地区就相当于在这个点上，而我们不能从这个点上看出地球上不同地区的季节。

简单来说就是：研究某个物体各部分的情况时，不能将其看作质点，反之则可以视情况确定能不能将其看作质点。

四、物体可视为质点的情况：

1、研究的物体的运动形式是平动时。（平动的概念此处不赘言）

2、物体的转动不起主要作用时。（转动的概念此处不赘言）

3、问题涉及的空间、尺寸远大于物体本身的大小时。

4、当物体上各个点的运动情况相同，且可用物体上一个点的运动代替整个物体的运动，研究其运动性质时。

五、质点的物理意义：

质点是一个理想的物理模型，尽管不是实际存在的物体，但它是实际物体的一种近似，是为了研究问题的方便而进行的科学抽象，它突出了事物的主要特征，抓住了主要因素，忽略了次要因素，使所研究的复杂问题得到了简化。

一、参考系的定义：

在描述一个物体运动时，选来作为用来观察这个物体的运动的另外的某个物体。

注：用来做参考系的物体都是假定不动的（即可以是静止的，也可以是运动的）；一定不能将研究对象作为参考系。

二、参考系的选定原则：

任意、以观测方便或使运动的描述尽可能简单。

（若选择一个参考系后使得研究的问题变得复杂，那么这个参考系可能选错了）

三、参考系的四个性质：

1、相对性：物体的运动都是相对参考系而言的。

2、任意性。

3、同一性：比较不同物体的运动时，应该选择同一参考系。

4、差异性：同一运动选择不同的参考系，观察结果可能不同。

注：

1、因运动描述的相对性，凡是提到物体的运动，都必须明确它是相对于哪个参考系而言的。

2、在同一个问题中研究多个物体的运动或同一物体在不同阶段的运动时，必须选取同一个参考系。

一、坐标系的出现：

物体做机械运动时，位置发生变化，为了定量描述出物体的位置及位置的变化，并使描述更方便简洁，需要在参考系内建立坐标系。

二、坐标系的种类：

1、物体沿直线运动，就可以以这条直线为x轴，在直线上规定原点、正方向和单位长度，建立直角坐标系。

2、物体在平面内运动时，可以建立二维平面直角坐标系。

3、物体在空间内运动，可以建立三维空间直角坐标系。

三、建立坐标系的目的：

定量地描述物体的位置及位置的变化。

注意事项：

1、物体在坐标系中坐标值的正负号不表示大小，只表示在参考系的哪一侧；坐标值的数值表示距坐标原点的距离。

2、建立坐标系时，必须标上原点、正方向和单位长度。

3、坐标轴的方向不一定必须在水平方向或竖直方向上。

4、不能省略“+”“－”号。