高一物理上期期末复习专题（运动学的基本概念辨析）

昵称3826483 2013-12-06

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高一物理上期期末复习专题（运动学的基本概念辨析）

河南省新县高级中学　吴国富

　　学好物理，重在理解，理解物理概念，要搞清知识的来龙去脉，弄清其实质，掌握其确切含义，这样才能辨别物理概念的似是而非的说法，而不仅仅是记住几个条文。例如对质点概念，单单记住质点的定义是不够的，重要的是领会其实质，学会物理学的研究方法，即理想模型法。现就几组易混淆基本概念辨析如下：

　　一、时刻和时间

　　时刻指的是某一瞬时，在时间轴上用一个点表示，如第2秒末、第5秒初等均为时刻，对应的是位置、速度等状态量；时间是两时刻间的间隔，在时间轴上用一段线段来表示，如4秒内（0～4s末）、第4秒内（3s末～4s末）等均为时间，对应的是位移、路程、平均速度等过程量。如反映火车等进出车站时刻的表叫“列车时刻表”，不能称为“列车时间表”。而反映我们学习、休息的作息表叫“作息时间表”，不能称为“作息时刻表”。

　　例1 第四次提速后，出现了“星级列车”。从其中的T14次列车时刻表可知，列车在蚌埠到济南区间段运行过程中的平匀速率为 km/h。

T14次列车时刻表
停靠站	到达时刻	开车时刻	里程（km）
上海	…	18：00	0
蚌埠	22：26	22：34	484
济南	03：13	03：21	966
北京	08：00	…	1643

　　解析：由T14次列车时刻表可知，蚌埠到济南区间段运行时间为，路程为，则平均速率。

　　二、位移、路程和距离

　　位移是描述质点位置变化的物理量，是矢量，既有大小又有方向，是由初位置指向末位置的有向线段。位移的大小等于质点始末两位置间的距离，与具体运动的路径无关。位移的方向则由初位置指向末位置，在规定正方向的情况下，与正方向相同的位移为正位移，反之为负位移。

　　路程是质点运动轨迹的长度，是标量，只有大小。一般情况下，路程不等于位移的大小，如质点沿曲线ABC从A到C，路程是曲线ABC的长度，而位移大小是线段AC的长度，如图1甲所示。同样，质点沿直线从A点到C点，又从C点折回B点，质点通过和路程是线段AC和长度加CB的长度，而质点的位移大小是线段AB的长度，方向由A指向B，如图1乙所示。只有在质点做单向直线运动时，位移的大小才等于路程。否则，路程总是大于位移的大小。

　　距离是两点间直线的长度，显然，距离就是两点间位移的大小。

　　例2 如图2所示，垒球场的内场是一个边长为的正方形，它的四个角分别设本垒和一、二、三垒，一位击球运动员，由本垒经过一垒，再经过二垒直跑到三垒，他运动的路程为，位移大小为。

　　解析：击球员所走过的路程为三倍边长，即；击球员的位移大小即为从本垒指向三垒这条有向线段的长，即。

　　三、速度和速率

　　速度是表示物体运动快慢和方向的物理量，它等于位移跟发生这段位移所用时间的比值。公式为，是矢量。在变速运动中，随或的选取的不同而不同，这一比值反映了平均速度，只能粗略地描述物体的运动情况，方向为这段时间内的位移方向。对于变速运动的物体，我们在它通过的某一位置附近选取一段很小的位移，只要足够小（即通过该段小位移所用的时间足够短），使的比值在这段小位移上不再发生变化，那么这段小位移上的平均速度，就是物体通过该位置的瞬时速度。即时，。在匀速运动中，由于速度不变，即不变，所以是平均速度，也是各个时刻的瞬时速度。