初高中衔接教材《走进高中物理课堂之前》.doc

绪论怎样学好物理第一节认识高中物理和高考物理一、什么是物理学物理学是一门基础自然科学，它所研究的是物质的基本结构、最普遍的相互作用、最一般的运动规律以及所使用的实验手段和思维方法。在物理学的领域中，研究的是宇宙的基本组成要素：物质、能量、空间、时间及它们的相互作用；借由被分析的基本定律与法则来完整了解这个系统。物理在经典时代是由与它极相像的自然哲学的研究所组成的，直到十九世纪物理才从哲学中分离出来成为一门实证科学。在现代，物理学已经成为自然科学中最基础的学科之一。物理学理论通常以数学的形式表达出来。经过大量严格的实验验证的物理学规律被称为物理学定律。然而如同其他很多自然科学理论一样，这些定律不能被证明，其正确性只能经过反覆的实验来检验。随着人类对物质世界认识的深入，物理学一方面带动了科学和技术的发展；另一方面推动了文化、经济和社会的发展。经典物理学奠定了两次工业革命的基础；近代物理学推动了信息技术、新材料技术、新能源技术、航空航天技术、生物技术等的迅速发展，继而推动了人类社会的变化。物理学与其他许多自然科学息息相关，如数学、化学、生物、天文和地质等。特别是数学和化学。化学与某些物理学领域的关系深远，如量子力学、热力学和电磁学，而数学是物理的基本工具，也就是物理依赖着数学。二、回顾初中物理1. 机械运动：重点学习了匀速直线运动。2. 力：包括重力、弹力、摩擦力， 二力平衡条件，同一直线二力合成， 牛顿第一定律也称为惯性定律。3. 密度 4. 压强：包括液体内部压强，大气压强。 5. 浮力 6. 简单机械：包括杠杆、滑轮、功、功率。7. 光学：包括光的直线传播、光的反射折射、凸透镜成像规律8. 热学： 包括温度、内能9. 电路的串联并联、电能 、电功10. 磁场、磁场中的力、感应电流11. 能量和功三、高中物理知识结构高中物理是普通高中科学学习领域的一门基础课程，与九年义务教育物理或科学课程相衔接，旨在进一步提高学生的科学素养。高中物理课程有助于学生继续学习基本的物理知识与技能；体验科学探究过程，了解科学研究方法；增强创新意识和实践能力，发展探索自然、理解自然的兴趣与热情；认识物理学对科技进步以及文化、经济和社会发展的影响；为终身发展，形成科学世界观和科学价值观打下基础。（一）课程模块设置中物理课程由12个模块构成，每个模块占2学分，其中物理1和物理2为共同必修模块，其余为选修模块。学生完成共同必修模块的学习后，可获4学分，接着必须再选择学习一个模块，以便完成6个必修学分的学习任务。在获得6个必修学分后，学生还可以根据自己的兴趣、发展潜力以及今后的职业需求继续学习若干选修模块。课程结构框图如下。 （二）课程模块说明 共同必修物理1、物理2：这是全体高中学生的共同学习内容。在该模块中，学生通过学习运动描述、相互作用与运动规律、机械能和能源、抛体运动与圆周运动、经典力学的成就与局限性等物理学的核心内容，经历一些科学探究活动，初步了解物理学的特点和研究方法，体会物理学在生活和生产中的应用以及对社会发展的影响，同时为下一步选学模块做准备。 选修系列1选修11、选修12：本系列课程模块以物理学的核心内容为载体，侧重物理学与社会的相互关联和相互作用，突出物理学的人文特色，注重物理学与日常生活、社会科学以及人文学科的融合，强调物理学对人类文明的影响。 选修系列2选修21、选修22、选修23：本系列课程模块以物理学的核心内容为载体，侧重从技术应用的角度展示物理学，强调物理学与技术的结合，着重体现物理学的应用性、实践性。 选修系列3选修31、选修32、选修33、选修34、选修35：本系列课程模块侧重让学生较全面地学习物理学的基本内容，进一步了解物理学的思想和方法，较为深入地认识物理学在技术中的应用以及对经济、社会的影响。 无论哪一组模块，不仅含有物理学概念、规律和实验，而且含有物理与社会发展、物理与技术应用、物理与生活等方面的内容。四、高考物理考什么（一）理科综合科目考试范围如下A必考内容物理：物理1、物理2、物理选修3-1、物理选修3-2化学：化学1、化学2、化学反应原理生物：生物1、生物2、生物3B选考内容物理：物理选修3-3、物理选修3-4、物理选修3-5（三选一）化学：化学与技术、有机化学基础、物质结构与性质生物：生物选修1、生物选修3（二）对物理学科的能力要求1. 理解能力理解物理概念、物理规律的确切含义，理解物理规律的适用条件，以及它们在简单情况下的应用；能够清楚地认识概念和规律的表达形式(包括文字表述和数学表达)；能够鉴别关于概念和规律的似是而非的说法；理解相关知识的区别和联系。2. 推理能力 能够根据已知的知识和物理事实、条件，对物理问题进行逻辑推理和论证，得出正确的结论或作出正确的判断，并能把推理过程正确地表达出来。3. 分析综合能力 能够独立地对所遇到的问题进行具体分析、研究，弄清其中的物理状态、物理过程和物理情境，找出起重要作用的因素及有关条件；能够把一个复杂问题分解为若干较简单的问题，找出它们之间的联系；能够提出解决问题的方法，运用物理知识综合解决所遇到的问题。4. 应用数学处理物理问题的能力 能够根据具体问题列出物理量之间的关系式，进行推导和求解，并根据结果得出物理结论；必要时能运用几何图形、函数图象进行表达、分析。5. 实验能力 能独立地完成考试说明所要求的实验，能明确实验目的，能理解实验原理和方法，能控制实验条件，会使用仪器，会观察、分析实验现象，会记录、处理实验数据，并得出结论，对结论进行分析和评价；能发现问题、提出问题，并制定解决方案；能运用已学过的物理理论、实验方法和实验仪器去处理问题，包括简单的设计性实验。这五方面的能力要求不是孤立的，着重对某一种能力进行考查的同时，在不同程度上也考查了与之相关的能力。同时，在应用某种能力处理或解决具体问题的过程中往往伴随着发现问题、提出问题的过程，因而高考对考生发现问题和提出问题能力的考查渗透在以上各种能力的考查中。五、高中物理和初中物理的主要梯度(一)概念性阶梯1.从标量到矢量的阶梯。从标量到矢量的阶梯会使我们对物理量的认识上升到一个新的境界。初中我们只会代数运算，仅能从数值上判断一个量的变化情况。现在要求用矢量的运算法则，即要用平行四边形定则进行运算，判断矢量的变化时也不能只看数值上的变化，还要看方向是否变化。 跨越的“台阶”。2速度的概念，初中定义速度为路程和时间的比值，只有大小没有方向。而高中定义为位移和时间的比值，既有大小又有方向。初中学习的速度实际上是平均速率。3.从速度到加速度的阶梯。从位移、时间到速度的建立是很自然的一个过程，我们容易跨过这个台阶。从速度到加速度是对运动描述的第二个阶梯，面对这一阶梯我们必须经历一个由具体到抽象又由抽象到具体的过程。首先遇到的困难在于对加速度意义的理解，开始时我们往往认为加速度就是加出来的速度，这就把加速度和速度的改变量混淆起来。更困难的是加速度的大小、方向和速度大小、方向以及速度变化量的大小方向之间关系的梳理，都是一个很陡的阶梯。(二)规律上的阶梯概念上的阶梯必然导致规律上的阶梯，规律上的阶梯主要表现在以下两个方面:1.进入高中后，物理规律的数学表达式增多，理解难度加大，致使有的同学不解其意，遇到问题不知所措。2.矢量被引入物理规律的数学表达式，由于它的全新处理方法使很多学生感到陌生，特别是正、负号和方向间的关系，如牛顿第二定律，动量守恒定律的应用，解题时都要注意各量的矢量性。(三)研究方法上的阶梯1.从定性到定量。初中物理中的内容基本上是对物理现象的定性说明和简单的定量描述，进入高中后要对物理现象进行模型化抽象和数学化描述。2.从一维运动到二维运动。初中只学习匀速直线运动，而在高中不仅要学习匀变速直线运动，还要学习二维的曲线运动，并在研究物理过程时引入坐标法，把平面上的曲线运动(如平抛运动)分解成两个方向上的直线运动来处理。3.引入平均值的方法。这个方法对于研究非均匀变化的物理量的规律是很重要的科学简化法，如变速运动的快慢、变力做的功、变力的冲量等。当然，一旦跨越这个台阶就会对很多物理现象的理解带来很大的好处。总之，从初中到高中，要求我们处理问题时能从个别到一般，由具体到抽象，由模仿到思辨，由形式到辩证逻辑。第二节高一物理学习方法指导初进高中的同学对于物理的学习，大多会有“水土不服”的感觉，总要经历一段或长或短的适应过程。究其原因，初高中物理在学习内容、学习过程、学习方法等方面存在较大差异。为帮助大家尽快进入状态，特列举出初高中物理的主要差异，以期引起同学们的重视，希望起到未雨绸缪的作用。同时，为大家的物理学习提供一点建议，希望达到抛砖引玉的功效。(一)差异产生原因的分析1.学习内容方面的差异（1）从简单到复杂。初中物理知识比较简单，通常被理想化，高中则要复杂很多，比如从光滑平面的匀速直线运动到考虑外力作用的变速运动，从单个物体到连接体问题，从部分电路的欧姆定律到闭合电路欧姆定律（考虑电源的内阻）等。（2）从现象到本质。初中的物理知识多是以有趣和有用为出发点，主要是对一些表面现象的观察分析，如声现象，光现象，物态变化等；而在高中则要深入到本质和规律层次。（3）从具体到抽象。初中的研究对象都是一些具体形象的东西，如平面镜和透镜成像，物态变化等；高中则要引入很多抽象的概念，如质点等理想模型、瞬时速度、力的相互作用和受力分析、电磁场、电磁波等。（4）从状态到过程。初中物理更多地研究密度、熔点、沸点、匀速直线运动的速度等常量，而高中物理则要研究很多变量的规律，如变速运动的速度和加速度等。初中以研究状态为主，高中则要更多地注重过程分析。（5）从标量到矢量。高中引入了初中所没有的矢量概念，物理量的方向成为分析研究问题需要考虑的重要因素，这是很多学生一时难以适应的一个知识点。（6）从一维到多维。研究范围从直线扩展到了平面，从只有直线运动发展到曲线运动，数轴已经不够用，要在直角坐标系中进行讨论，甚至要渗透三维空间的概念。（7）从定性到定量。高中物理学习对数学知识的依赖逐渐增强。必要数学工具的支持是学好物理的重要条件，初中知识大多数是定性描述分析，在高中更多的要进行定量计算研究，如摩擦力的大小，磁场的强度（磁感应强度）等。初中物理用的数学知识少而浅显，而高中物理要用到更多更深的数学知识，如极限和导数用于瞬时速度的概念，向量代数用于力等矢量的分析。（8）从演绎到归纳。高中不再局限于演绎规律，出现了归纳统计规律，而且学生缺乏这方面的相应经验积累，好在现在的新课程中数学增加了这方面的内容。新的数学课程改革在配合物理教学方面确实做了大量有效的工作。（9）从零散到系统。初中物理知识比较零散，高中开始系统化，知识点之间的相互联系增强，开始出现大量综合题，难度大幅度提升。而数学在初中就开始比较系统，因此学生也没有反映初、高中数学存在明显的跨度。（10）从宏观到微观和宇观。高中研究对象的线度向两方延伸，在高中万有引力把研究对象扩展到天体运动，还开始探讨分子运动理论以及原子的内部结构和规律。2.学生学习方法的差异（1）初中物理的学习，学生习惯于教师的（知识）传授。在学习中，学生对知识点的理解停留在“简单问题”的“简单理解”上；高中物理的学习则要求学生独立地在老师的指导下获取知识。要求学生要能（把课本作为工具）形成“自主学习”习惯，更要求学生在学习中学会多层次、多角度的逻辑分析，学会寻找知识点的“连续性”关系。（2）初中物理知识的简单性，决定了学生在学习中较多运用记忆方法掌握知识，对理解、分析方法使用的程度要求不高；高中物理知识的复杂性，决定了学生在学习中需要以理解、分析、归纳为主的方法来进行学习。同时，还需“形成物理学思想”，寻找物理课学习的门路。（3）高中物理习题的求解，要求学生在数学工具使用上学会用数学语言表示物理问题，学会数学工具的灵活运用，实现大量定量分析的自如化。(二)高中物理学习的方法 1.培养学习物理的浓厚兴趣。 孔子曰：知之者不如好之者，好之者不如乐之者。爱因斯坦说：“兴趣是最好的教师。”杨振宁博士也说过：“成功的真正秘诀是兴趣”。学生只有对物理感兴趣，才想学、爱学，才能学好，从而用好物理。兴趣是思维的动因之一，兴趣是强烈而又持久的学习动机，兴趣是学好物理的潜在动力。培养兴趣的途径很多，从学生角度：应注意到物理与日常生活、生产、现代科技密切联系，息息相关。在我们的身边有很多的物理现象，用到了很多的物理知识，如：说话时，声带振动在空气中形成声波，声波传到耳朵，引起鼓膜振动，产生听觉；为什么我们能收看中央电视台的现场直接节目；人造地球卫星是如何发射升空的等等。有意识地在实际中联系到物理知识，将物理知识应用到实际中去，使我们明确：原来物理与我们联系这样密切，这样有用。可以大大地激发学习物理的兴趣。 2.提高听课的效率是关键。 学习期间，在课堂中的时间很重要。因此听课的效率如何，决定着学习的基本状况，提高听课效率应注意以下几个方面： （1）课前预习能提高听课的针对性。 预习中发现的难点，就是听课的重点；对预习中遇到的没有掌握好的有关的旧识知，可进行补缺，新的知识有所了解，以减少听课过程中的盲目性和被动性，有助于提高课堂效率。预习后把自己理解了的知识与老师的讲解进行比较、分析即可提高自己思维水平，预习还可以培养自己的自学能力。 （2）听课过程中要聚精会神、全神贯注，不能开小差。全神贯注就是全身心地投入课堂学习，做到耳到、眼到、心到、口到、手到。若能做到这“五到”，精力便会高度集中，课堂所学的一切重要内容便会在自己头脑中留下深刻的印象。 要保证听课过程中能全神贯注，不开小差，上课前必须注意课间十分钟的休息，不应做过于激烈的体育运动或激烈争论或看小说或做作业等，以免上课后还气喘嘘嘘，想入非非，而不能平静下来，甚至大脑开始休眠。所以应做好课前的物质准备和精神准备。 （3）特别注意老师讲课的开头和结尾。 老师讲课开头，一般是概括前节课的要点指出本节课要讲的内容，是把旧知识和新知识联系起来的环节，结尾常常是对一节课所讲知识的归纳总结，具有高度的概括性，是在理解的基础上掌握本节知识方法的纲要。 （4）作好笔记。 笔记不是摘抄而是将听课中的重点，难点等作出简单扼要的记录，记下讲课的要点以及自己的感受或有创新思维的见解，以便复习，消化。 3.知道物理解题的一般步骤是关键 物理解题是应用物理概念、物理模型和物理规律分析解决物理问题，是学习物理的重要环节。 解题的过程，是一个应用知识、分析问题以进一步深化对物理概念和物理规律的理解过程，因此应在解题中多下功夫，真正把其中的物理道理想清楚，只有这样才能巩固知识，灵活应用。 同时，解题又是一种思维活动。在解题过程中要应用知识进行演绎、归纳、推理、判断、分析、综合等一系列思维活动，因此在解题过程中应该有意识地锻炼我们的科学思维能力，从而提高分析解决物理问题的能力。 物理解题的一般步骤: （1）审题：解题时首先要仔细审题，认真阅读题，开清题意，明确题目给定的条件，即题目的已知条件和题目需要解决的问题。这一步是解题的基础和出发点，只有认真审题，解题才有可靠的基础和明确的目标。 （2）分析：物理解题中的分析是指在审题的基础上，通过分析弄清问题所涉及的物理现象、研究对象所处的物理状态和经历的物理过程，形成清晰的物理情景，最后能建立正确的物理模型。只有把题目中所涉及的物理现象和问题的性质搞清楚了，才能提出解决问题的办法，找到解题的途径。因此分析在物理解题中具有重要的意义，只有通过分析才能将具体问题与普遍的物理原理联系起来。学会对具体问题具体分析，这是解题的关键。 （3）列式求解：根据问题给定的条件、所求，结合所建立的物理模型，应用普遍的物理原理建立已知量和末知量之间的关系，建立方程或方程组。这一步是把普遍的物理原理在特定的问题情境中具体化，从而使物理问题转化为数学问题。 4.做好复习和总结工作是必要的。 （1）做好及时的复习。 上完课的当天，必须做好当天的复习。复习的有效方法不只是一遍遍地看书和笔记，而最好是采取回忆式的复习：先把书、笔记合起来回忆上课时老师讲的内容，例如：分析问题的思路、方法等（也可边想边在草稿本上写一写）尽量想得完整些。然后打开书和笔记本，对照一下还有哪些没记清的，把它补起来，就使得当天上课内容巩固下来了，同时也就检查了当天课堂听课的效果如何，也为改进听课方法及提高听课效果提出必要的改进措施。 （2）做好章节总结。 章节总结内容应包括以下部分。 本章的知识网络。主要内容：定理、定律、公式、解题的基本思路和方法、常规典型题型、物理模型等。 自我体会：对本章内，自己做错的典型问题应有记载，分析其原因及正确答案，应记录下来本章觉得最有价值的思路方法或例题，以及还存在的未解决的问题，以便今后将其补上。 （3）做好全面复习。 为了防止前面所学知识的遗忘，每隔一段时间，最好不要超过十天，将前面学过的所有知识复习一遍，可以通过看书、看笔记、做题、反思等方式。 5.正确处理好做题与反思的关系 有不少同学把提物理成绩的希望寄托在大量做题上，搞题海战术，这是不妥当的。有的同学在做题时，没有意识到并发挥做题的功能，仅仅是做题-看答案-纠错。同学们可分析一下往年的高考题，虽然不会出现原题，但是知识点不可能不重复，只不过换个角度，重新设定一个背景来考查同一个知识点而已。这就要求我们做后要反思。 （1）反思这种解题方法以往解哪些方面的题用过，还可以用来解那些方面的习题。 （2）反思这一道题还可以出现哪些变化，该如何解答，即“一题多变”。每年高考都出现一些新题，可以说没有一道题和以前做过的完全一样，但很多题都是由以前已使用过的优秀题目创新变化而来的。这就要求我们在平时的习题练习中，千万不能为解题而解题。题海茫茫如何走上岸，关键在于能否通过习题练习开拓思维。变化是一种创新，一题多变，变换题设条件、更新物理背景、创设新的情境展示出一幅多角度变化的物理图景，提供多项思考的机会，有利于将学过的知识联系起来形成知识网络，实现思维的联想和顺利迁移，发展思维的流畅性，培养创新意识，提高应变能力。只有注重对所解习题进行挖掘，才能充分发挥解这道题所花时间、精力的价值，收到事半功倍的效果。 （3）反思这一道题还可以如何解答，即“一题多解”，提高思维的灵活性和变通能力。一题多解，不是一味追求解法的多少，而是为了从多种解答中，掌握规律并探求解题的最佳方案。多解不在多，而是在于活，在于巧。这就要求站在新的高度，多侧面、多角度、全方位地去认识过去所学的东西。通过系统分析和综合，达到对物理规象和过程的整体认识，培养思维的灵活性和变通能力。 6.必须重视观察和实验。 物理知识来源于实践，特别是来源于观察和实验。要认真观察物理现象，分析物理现象产生的条件和原因。要认真做好物理学生实验，学会使用仪器和处理数据，了解用实验研究问题的基本方法。要通过观察和实验，有意识地提高自己的观察能力和实验能力。 总之， 对于走入物理课堂的高一新生来说，虽然台阶客观存在，但只要我们认真掌握初、高中物理学习中衔接和过渡的特点，就一定能实现初高中物理学习的自然过渡，为整个高中物理学习打下坚实的基础。第三节 高中物理涉及到的数学知识一、锐角三角函数（一） 锐角三角函数的定义1直角三角形的三条边 如图所示，在直用三角形ABC中，C是直角。则AC、BC叫做直角边，AB叫做斜边。A、B都是锐角。对于A来说，AC叫做A的邻边，BC叫做A的对边。 2锐角三角函数 初中几何课本中给出锐角三角函数的定义，是依据这样一个基本事实：在直角三角形中，当锐角固定时，它的对边、邻边与斜边的比值是一个固定的值。 关于这点，我们看下图，图中的直角三角形AB1C1，AB2C2，AB3C3，都有一个相等的锐角A，即锐角A取一个固定值。如图所示，许许多多直角三角形中相等的那个锐角叠合在一起，并使一条直角边落在同一条直线上，那么斜边必然都落在另一条直线上。不难看出： B1C1B2C2B3C3， AB1C1AB2C2AB3C3， 因此，在这些直角三角形中，A的对边与斜边的比值是一个固定的值。 根据同样道理，由“相似形”知识可以知道，在这些直角三角形中，A的对边与邻边的比值，A的邻边与斜边的比值都分别是某个固定的值。 这样，在ABC中，C为直角，我们把锐角A的对边与斜边的比叫做A的正弦，记作SinA；锐角A邻边与斜边的比叫做A的余弦，记作cosA；锐角A的对边与邻边的比叫做A的正切，记作tanA；锐角A的邻边与对边的比叫做A的余切，记作cotA，于是我们得到锐角A的四个锐角三角函数。 三角函数定义如下： 设A=，并令AC=x，BC=y，AB=r，则的四个三角函数值定义为： A 的正弦、余弦、正切、余切统称为三角函数（高中数学还将会学到其它的三角函数名称）。 （二）锐角三角函数的主要性质 1. 三角函数值只是一个比值，由角的大小唯一确定，与直角三角形的边长无关。 2Sin、cos、tan、cot均为正值。 3.当0<<90°时，正弦与正切函数为增函数；余弦与余切函数为减函数 4.对于同一个角，存在如下的关系： 平方和关系： 比值的关系： 倒数关系： 5. 若、互为余角，则有： Sin=Cos，Cos=Sin，tan=cot，cot=tan 6互补角和互余角关系式（三）090°之间的特殊角的各三角函数值 高中物理计算中经常用到0、30°、37°、45°、53°、60°、90°的角的三角函数的值。现把这些值列在下面的表格中，这些值都是要求记忆的。其它角度的三角函数的值可以查数学用表或用计算器来算角度正弦（sin）余弦（cos）正切（tan）余切（cot）030°45°60°90°120°135°150°180°360°37°53°表格中的37°和53°角同学们在初中很少遇到，但我们在高中物理中经常要用到它们。其实这两个角也是大家很熟悉的，还记得“勾3股4弦必5”吧？在这个直角三角形中，长为5的边所对的是直角，长为3的边所对的锐角就是37°，长为4的边对的角就是53°。 二、正余弦定理1正弦定理= 2R（R为三角形外接圆半径）cACBbaRO2余弦定理a=b+c-2bc b=a+c-2ac 三、直线方程四、一元二次函数ax2+bx+c=0五、角的弧度制表示 1弧度制另一种度量角的单位制 角的单位，除了我们熟知的“度、分、秒”以外，还可以用另一个单位弧度。它的单位是“弧度”，记作rad ，读作弧度。 在一个圆中，圆心角的弧度值等于圆弧的长度除以圆的半径。所以，当圆弧的长度等于圆的半径长度时，这段圆弧所对的圆心角称为1弧度的角。如图： AOB=1rad AOC=2rad 2. 角度制与弧度制的换算 显然，一个平角对应的弧长就是一个“半圆”，如果这个圆的半径是R，那么这段弧长就是R，所以，180°的角用弧度做单位就是180°=R/R =弧度rad。这个关系式可以作为角度与弧度的换算关系式。 由上述关系式可知：今后在具体运算时，“弧度”二字和单位符号“rad”可以省略不写。例如：3表示3rad sin表示rad角的正弦。一些特殊角的度数与弧度数的对应值应该记住。你能自己推出30°、45°、60°、90°、120°、150°分别等于多少rad了吧！第一章运动的描述 自然界的一切物体都在不停地运动着，河水奔流，鸟儿飞翔，车辆行驶，火箭发射，卫星飞行，还有让中国人扬眉吐气的“嫦娥奔月”，让人无法直接看到的电子绕核旋转、分子的不停跳跃即使我们原地不动，也有毛主席“坐地日行八万里”的豪言诗篇，容易猜想，一切物体都在永不停息的运动着。抓住主要因素，忽略次要因素，从复杂的实际问题中抽象出理想的物理模型，是中学物理中常用的研究方法；图象、公式和处理实验数据的方法在以后的学习中也经常用到，请同学们在学习过程中逐步领会这些基本思想和方法。马克思哲学承认世界是物质的，物质的运动是绝对的。运动存在于我们生活的每一个角落。亚里士多德说：“不了解运动，就不了解自然”。所以进入高中阶段的首先要学习的就是关于运动的知识。 学习中，要把理解概念作为本章的重点，着重对概念形成过程的理解和掌握，搞清知识的来龙去脉，弄清它的物理实质；本章的难点有两个，一是位移的矢量性，二是对加速度的理解。 一、知识要点（一）初中阶段已经学习的知识在初中阶段我们关于物体的运动都学习了哪些内容呢？现在一起回顾一下，以便于高中的学习。 1知识点：机械运动、参照物、路程和时间、速度、匀速直线运动、平均速度、用刻度尺和秒表测平均速度、变速直线运动、路程-时间图像以及速度-时间图像。2主要能力要求： 会用控制变量法、公式法。（二）高中阶段将要学习的知识1知识点： 质点、参考系、坐标系、时间和位移的概念及其关系的图像、速度、用打点计时器测速度、加速度、匀变速直线运动的研究、自由落体运动。2主要能力要求： 用数学方法去处理物理问题，例如：科学抽象、图像法表述。能分析物体的运动过程。能熟练的运用公式进行计算。高中关于运动的描述是一个循序渐进的过程：1位移是描述物体位置的变化。2速度是描述物体位置变化的快慢3加速度是描述物体速度变化的快慢。在学习时注意把握知识之间的联系更有利于知识的加深与巩固。二、知识对接1. 机械运动：在研究物体的运动时，学会用科学抽象法。若物体的大小、形状和所研究的问题没有关系时，可以将物体简化成一个有质量的点，即质点。2. 参照物：高中引入了参考系的概念，它指用来做参考的物体，可等同于初中的“参照物”。3. 路程和时间：将初中的“时间”进一步细分，分为时刻和时间间隔。若用数轴表示，它们相当于数轴上的点和线段关系；在初中“路程”的基础上引入了位移的概念，他描述的是物体（质点）的位置变化。路程与位移有区别又有联系。4. 速度：指平均速度或瞬时速度，初中定义的速度为高中知识的平均速率。5. 匀速直线运动：速度（矢量）的大小和方向都不变的运动。6. 变速直线运动：高中引入了加速度的概念，并在此基础上研究了一种特殊的变速直线运动-匀变速直线运动。7. 图像法表述：在初中“路程和时间以及速度和时间的图像”的基础上引入了位移-时间以及速度-时间的图像来描述物体的运动。第一节走进运动飞船在茫茫太空遨游，如何描述它的运动呢？文学家、艺术家采用形象的手法：“凌云戏月游银汉，转瞬翔天过太空”，短短一两句话就勾勒出航天飞船的雄姿。诗人常用“气势磅礴”，“惊滔拍岸，卷起千堆雪”，“奔流凝激电，惊浪似浮霜”等诗词来描述江水的运动；画家则运用简笔画加线条来描述汽车的运动。那么科学家怎样描述物体的运动呢？著名物理学家海森伯曾说过：“为了理解现象，首要条件就是引入适当的概念。只有借助于正确的概念，我们才能真正知道观察到了什么。”一、运动1.机械运动： 物体相对于其它物体的位置变化叫做机械运动。 2.参照物：一个物体是运动还是静止，要看是以哪一个物体作为标准，这个作为标准的物体就叫做参照物。在高中阶段我们称作为标准的物体为参考系。 对于参考系需要注意两点：（1） 参考系的选取是任意的（无论是运动的物体还是静止的物体都可作为参考系）。对于同一个物体，选择的参照物不同，其运动情况的描述也就不一样。如果参考系选择得当，将有利于问题的解答。一般选地面为参考系。（2） 判断一个物体是运动还是静止，要看这个物体与所选参照物之间是否有位置变化。典例1. 从一千多年前的唐代流传下来一首诗：“满眼风光多闪烁，看山恰似走来迎，仔细看山山不动是船行。”作者为什么有“山迎”、“船行”这样两种不同的感受呢？研析 “看山恰似走来迎”是作者的自然感觉，不自觉地他已选择自身为参考系；“仔细看山山不动是船行”是作者的理性思考，他知道若以地面为参考系，山是不动的，是船在前进。学法指导判断物体运动或静止的方法：(1)确定研究对象；(2)根据题意确定参考系，并假定参考系是不动的；(3)分析被研究的物体相对于参考系有没有发生位置的变化。 二、 物体与质点1质点的概念用来代替物体的有质量的点叫做质点，即质点是没有大小和形状，而具有物体全部质量的点。2什么样的物体可以看成质点？一个物体能否看成质点是相对的，是由问题的性质决定的，要视具体情况而定，不能绝对化。物体能否看成质点，与物体本身的大小没有必然的关系。很大的物体可能被看成质点，而很小的物体却不一定能够被看成质点。例如，研究地球绕太阳的公转时，地球尽管很大，仍然能够看成质点；但在研究双原子分子的振动及转动时，小小的分子却不能看成质点了。一般情况下与物体做直线运动还是曲线运动没有关系，即物体做直线运动或曲线运动时，都可能被看成质点。例如，研究运动员在400m赛跑中的速度变化时，无论是在直道上还是在弯道上，都可以将运动员看成质点。总之，在研究物体的运动时，若可以不考虑物体的大小和形状，就可以将物体看成质点。3建立物理模型是物理学研究问题的基本方法事实上，严格意义上的有质量而无大小、形状的点是不存在的，质点的概念是科学抽象的产物。在物理学中，突出问题的主要方面，忽略次要因素，建立理想化的“物理模型”，并将其作为研究对象，是经常采用的一种科学研究方法。理想物理模型是运用理想化的思维方法得到的理想化的事物，建立理想化物理模型的过程是反映事物本质特性的过程。质点就是这种物理模型之一。4质点与物体的异同质点是一个理想模型，没有体积大小，没有形状，也不是几何上的“点”，是一个与物体质量相等的，不占空间的含有质量的抽象模型。物体是一种实际的物质，有质量也有体积形状、占据空间。二者共性是质点在一定条件下可以代替物体的机械运动状态。典例2.下列各种运动物体中，能被视为质点的是A 做花样滑冰的运动员 B 运动中的人造地球卫星C转动着的砂轮 D顺水漂流的小船研析 如果物体的大小和形状对所研究的问题不起主要作用，其影响可以忽略不计，就可以把物体当成质点。做花样滑冰的运动员，人们欣赏和裁判判分的依据都是运动员的各种动作，不能视为质点，A错；运动中的人造地球卫星，其本身的大小和形状与轨道半径相比很小，可忽略不计，能视为质点，B对；转动着的砂轮上各点的运动情况与砂轮的形状和大小有关，不能看成质点，C错；顺水漂流的小船上各点的运动情况是一致的，可以视为质点，D对。答案 BD学法指导 初中物理中接触到的光滑水平面，也是一种理想化的物理模型。你还能举出一些学过的理想化物理模型吗？三、时间与时刻1时刻：时间轴上一个确定的点，如“3秒末”和“4秒初”就属于同一时刻，是事物运动发展变化过程所经历的各个状态的先后顺序的标志。2时间：时间轴上的一段间隔，也是时间轴上两个不同的时刻之差。时间则是变化过程长短的量度。3时间和时刻的区别：平常所说的“时间”，有时指时刻、有时指时间间隔；如果用一条坐标轴来表示时间轴，时间轴上的点表示时刻，某一段线段表示时间间隔我们在研究物体的运动时，常常要求出“物体在1s末、2s末（第1s末、第2s末）的位置，第2秒内位移或路程”。要想准确解决这个问题，必须搞清楚1s末、2s末（第1s末、第2s末）表示的是时刻，第2秒内表示的是时间。再者第1s末和第2s初表示的是同一时刻。如图1-1所示。图1-1如图1-2所示，上午前两节课开始和结束的时刻及两节课和课间休息持续的时间间隔。 图1-24时间的测量测量时间可以用秒表，时间的法定计量单位是秒、分、时，它们的符号分别是s、min、h。典例3. 下列说法中表示同一个时刻的是( )A 第2s末和第3S初 B 前3s内和第3s内C第3s末和第2s初 D第1s内和第1s末研析 同一时刻在时间轴上对应同一个点，所以选项A正确，答案 A学法指导 同一时刻在时间轴上对应同一个点，如第n秒末和第n-1秒初都是指的是同一时刻。前几秒内和第几秒内说的都是时间。四、路程和位移1为什么要引入“位移”概念？一个人从北京去重庆，可以选择不同的交通方式，既可以乘火车，也可以乘飞机，还可以先乘车到武汉，然后乘轮船沿长江而上。显然，在这几种情况下，他所通过的路线，也就是他运动的轨迹是不一样的。由初中的知识我们已经知道路程是物体运动轨迹的长度，可见他所经过的路程是不同的。但有一点，就位置的变动来说，无论使用什么交通工具、走过了怎样不同的路程，他总是从北京到达了西南直线距离约为1300km的重庆，即位置的变动是相同的。为了描述物体位置的变化，我们引入“位移”概念。图13 2 怎样表示位移？如图3当物体从某一点A运动到另一点B时，尽管可以沿不同的轨迹，走过不同的路程，但位置的变化是相同的。在物理学中用一个叫做位移的物理量来表示物体的位置变化（回扣前面机械运动的定义）。由初位置指向末位置的一根有向线段叫做位移。这个有向线段的长度表示位移的大小，有向线段的方向表示位移的方向。3路程和位移的区别位移与初中物理中讲的路程是两个不同的概念。位移是描述物体位置变化的物理量，而路程则是描述物体运动路径（轨迹）长短的物理量。位移既有大小又有方向，而路程只有大小没有方向。位移的大小等于物体初始位置到末位置的直线距离，与运动路径无关；而路程是按运动路径计算的实际长度。由于物体运动的路径可能是直线，也可能是曲线，两点间又以直线距离为最短，所以物体位移的大小只能小于、最多等于路程，不可能大于路程。yOxAB图14（4）位移的矢量性通过上面的说明可以看出位移既有大小，又有方向。物理学上把像位移这样的物理量叫做矢量。而路程是运动轨迹的长度，只有大小，没有方向。我们把像路程这样的物理量叫做标量。但从大小上来看，位移的大小要小于等于路程。只有在单向直线运动中位移的大小才等于路程。典例4. 一质点在x轴上运动，各个时刻的位置坐标如下表：t/s0 1 2345x/m054171则此质点开始运动后，