2024年高二物理知识点.doc

质点和参照系

1、质点

质点,就是将物体简化后得到的只有质量而不计大小、形状的一种几何点。

何時才可以将物体抽象视為质点呢？

假如研究问題的尺度远远不小于被研究物体自身的尺度，被研究物体自身的形状和大小可以不考虑，就可以将被研究物体简化成一种质点。例如說从北京开往广州的火车，假如我們的研究尺度是北京到广州的距离，那么火车就可以抽象為一种质点；但假如我們研究的尺度是正在过桥的火车，由于桥的長度和火车的長度相差并不悬殊，此時就不可以将火车处理為质点。

（1）质点是一种理想化的模型﹐它是实际物体在一定条件下的科学抽象。

（2）质点不一定是很小的物体﹐只要物体的形状和大小在所研究的问題中属于无关原因或次要原因﹐既物体的形状和大小在所研究的问題中影响很小時﹐物体就能被看作质点。

2、参照系

参照系,就是描述物体运动状况的時候用来做参照的物体。

自然界的万物都在运动，运动是物体的固有属性。然而，选择不一样的参照系，运动的状况就会不一样。例如說假如我們选大地作為参照系，那么坐在教室里的同学們就是静止的；但假如我們选择太阳作為参照系，那么坐在教室里的同学又是随地球一起围绕太阳做高速运动的，也就是“坐地曰行八万里”。

由于参照系的选择会得出对运动不一样的描述，因此我們在研究物体的运动状况的時候首先就要指明所选用的参照系是什么。一般来讲，我們默认的参照系是大地参照系（或称地球参照系），我們說疾驰的火车，咆哮而过的飞机，奔跑中的运动员等等，都是默认了以大地作為参照得来的。

為了对物体的运动进行定量的描述，就需要建立数学模型来进行运动的计算。这个時候，我們将我們所处的現实空间转化為了数学中的数学空间（例如說平面中的象限），然后在这个数学空间里将待研究的物体抽象為质点，然后建立坐标系，赋予该质点一种固定的坐标，这样就可以用数学的工具进行计算和分析。最终得出結论，再根据一定的物理意义还原為現实世界的成果。因此，数学是物理的語言，人类研究物理，就是通过对已经有的物理试验和逻辑进行归纳，得出数学方程，再用这些数学方程去解算現实世界。不过，要想通过这种措施对自然界进行完美的描述和预言是不也許的。由于真实的世界是一种非常复杂的体系，往往很难找到一种可以完美描述現实世界的数学方程，例如說主线无法找到一种方程可以解算树枝上飘落下来的树叶，也主线无法解算天空中的云朵会被风吹成何种形状。不过，現实生活中我們只关注复杂问題中的一种方面，并且并不规定100%精确的解或描述，这样数学方程便可以根据我們的规定对物理世界作不一样的近似，以得出我們关注的答案。例如說我們无法求出每時每刻在不一样的地方某个人的重力精确的数值，我們只需要一种大概的值就可以满足我們的需要了。

指出如下所描述的各运动的参照系是什么?

(1)太阳从东方升起、西方落下．

(2)大山向我們迎面走来．

(3)运动的车外的树木、房屋向后退．

(4)两岸猿声啼不住，轻舟已过万重山．

(5)月亮在白莲花般的云朵中穿行．

時间、時刻、旅程和位移

1、時间、時刻、時间间隔

時间这个量，在高中物理里面要分清晰時刻和時间间隔。

時刻，是指一种确切的時间点，而時间间隔指的就是两个時刻之间的時间段。例如說“3時15分”，这就是一种時刻的概念，再例如說“時间t”，这也是一种時刻的概念；而“5分钟”、“半小時”等就是時间间隔的概念了。

2、旅程和位移

物体运动轨迹的長度，就是物理学上所谓旅程的定义。我們从小学开始，一直到初中毕业，基本上接触的都是旅程这个概念，它强调的是物体的实际运动轨迹。然而，假如我們只关怀物体运动的初始点和最终点之间的位置关系，忽视详细的运动轨迹或线路，我們就得到了一种新的概念——位移。

如上图所示，质点从A到B经历了一种曲线的真实运动轨迹，然而，位移的定义是从A指向B的一种“有向线段”。这个“有向线段”是以运动的起点A為起点，以运动的终点B為终点，以AB两点直线長度為長度的量。这个物理量包括两个内容：

第一、它有方向性；从A指向B，也既从起点指向终点；

第二、它有大小；他的大小就是A、B两点之间的距离；

3、标量和矢量

位移是不一样于旅程的，旅程是没有方向的，仅强调实际的轨迹和实际轨迹的長度。而位移强调初末位置之间的方向性和距离。他們从数学属性上讲也有很大的不一样，旅程只有大小，也就是說旅程只有一种数值定义而已；位移却不仅有大小，也有方向，这是一种全新的无法仅仅用一种数值描述的量。物理学上我們把类似于旅程的这种仅用一种数值大小就可以描述的量称之為标量，而把位移这种既有大小又有方向，两者缺一不可的量，称之為矢量。

矢量与标量在数学运算上存在主线的差异。标量很简朴，就可以用我們已经有的加、减、乘、除、平方、开根等等运算法则直接进行处理。而对于矢量，这些运算法则就必须重新定义。我們看下面的例子：

小明从A点先