质点参考系和坐标系是什么( 二 ) _高一物理必修一知识点总结

(2)二维坐标系(平面直角坐标系)适用于质点在平面内做曲线运动。例如，运动员推铅球以铅球离手时的位置为坐标原点，沿铅球初速方向建立x轴，竖直向下建立y轴，铅球的坐标为铅球离开手后的水平距离和竖直距离。
(3)三维坐标系(空间直角坐标系)：适用于物体在三维空间的运动。例如，篮球在空中的运动。
归纳整理：质点、参考系和坐标系是运动学乃至整个力学的最基本最重要的概念。质点是为了研究问题的方便而引入的理想化模型。质点的运动是相对的。为了描述运动而假定为不动的物体为参考系。坐标系则是参考系中各个点的定量表示。本节重点内容是对质点概念的理解以及研究问题时如何选取参考系。
二、时间和位移
时间和时刻：
①时刻的定义：时刻是指某一瞬时，是时间轴上的一点，相对于位置、瞬时速度、等状态量，一般说的“2秒末” ， “速度2m/s”都是指时刻。
②时间的定义：时间是指两个时刻之间的间隔，是时间轴上的一段，通常说的“几秒内” ， “第几秒”都是指的时间。
位移和路程：
①位移的定义：位移表示质点在空间的位置变化，是矢量。位移用又向线段表示，位移的大小等于又向线段的长度，位移的方向由初始位置指向末位置。
②路程的定义：路程是物体在空间运动轨迹的长度，是一个标量。在确定的两点间路程不是确定的，它与物体的具体运动过程有关。
位移与路程的关系：位移和路程是在一段时间内发生的，是过程量，两者都和参考系的选取有关系。一般情况下位移的大小并不等于路程的大小。只有当物体做单方向的直线运动是两者才相等。
三、运动快慢的描述――速度
速度的定义：速度是描述物体运动快慢的物理量。
瞬时速度、平均速率与平均速度：
瞬时速度：运动的物体经过某一位置或是某一时刻的速度，其大小叫速率。
平均速度：物体在某段时间的位移与时间的比值，能够粗略的描述物体运动的快慢。
平均速度是矢量，平均速度的大小和物体运动的阶段有关系。定义式：v=s/t适用于所有的运动形式。
平均速率：物体在某段时间内的路程与时间之比。平均速率是标量。定义式：v=s/t.
注意：平均速度和平均速率往往是不相等的，只有物体做无往复的直线运动时两者才相等。
归纳整理：物体的运动有快慢之分。不同的物体运动的快慢程度可以用速度来描述。本节重点围绕与速度相关的平均速度、平均速率、瞬时速度、瞬时速率等概念及相关的公式和应用。
四、实验：用打点计时器测速度
打点计时器的分类：电磁打点计时器和电火花计时器。
1、电磁打点计时器：电磁打点计时器是一种记录运动物体在一定时间间隔内位移的仪器。它使用交流电源，工作电压在10V以下，当电源的频率为50Hz时，它每隔0.02S打一个点。
电磁打点计时器的构造如图所示。
2、电火花计时器：电火花计时器使用交流电源，工作电压是220V.
电火花计时器的构造如图所示。主要由脉冲输出开关，正负脉冲输出插座、墨粉纸盘、纸盘轴等构成。
3、计时原理：
电火花计时装置中有一将正弦式交变电流转化为脉冲式交变电流的装置当计时器接通220V交流电源时，按下脉冲输出开关，计时器发出的脉冲电流经接正极的放电针和接负极的墨粉纸盘轴产生火花放电。利用火花放电在纸带上打出点迹，当电源的频率为50Hz时,它每隔0.02S打一个点。
用打点计时器测量瞬时速度
处理这类问题可采用两种方法：一是与某点相邻的点间距离所对应的时间很短。只有0.02S ，故只要测出某点与其相邻点间的距离x ，再利用v=x/t求出平均速度,就可用这个平均速度来代表某点的瞬时速度二是利用某点左侧的位移与时间(0.02S)的比值求出速度v1 ，再利用某点右侧的一段位移与时间(0.02S)的比值求出速度v2 ，利用Va=(v1+v2)/2就可得出a点更准确的瞬时速度。
参考系和坐标系有什么不同?一、概念不同：
1、参考系：
指研究物体运动时所选定的参照物体或彼此不作相对运动的物体系。根据牛顿力学定律在参考系中是否成立这一点，可把参考系分为惯性系和非惯性系两类。