同学们大家好，今天我们学习必修一的第一节课，主要讲的是一些概念，讲质点和位移。那质点呢。是我们高中物理主要的一个物理模型，那什么是质点呢？

首先，为什么要引入质点这个物理模型，因为我们在考虑一些物理问题的时候呢，有的时候是忽略物体的大小的，因为如果不忽略物体的大小，我们考虑问题的时候呢，是很复杂的，如果忽略物体的大小呢，考虑问题是非常简单的，但是这两种情况下，对于我们研究问题的结果的影响呢，是非常微小的，这时我们就有必要把物体看作没有大小，忽略它大小来考虑，这样的考虑问题呢，非常简单，但什么是质点？

质点就是用来代替物体的，而只有质量没有大小点，就是质点。

那是什么样的物体可以看成是质点呢？是不是小东西可以看着质点，大的东西就不能了，实际上不是这样的，这需要我们看，我们要研究什么样的问题？如果，对于我们研究的这些问题，物体的大小。对我们研究的结果几乎不产生影响的时候。我们就可以看成是质点。如果产生影响了。这个物体，就不能看成质点。

我们举个例子。太阳和地球，这是太阳。我们知道地球绕着太阳做公转啊，而且呢。太阳的和地球的距离是非常远的。地球本身的大小和这个距离相比，它就非常小了。我们研究它的公转一周是多长时间，我们就没有必要考虑地球大小。在这种情况下，地球的大小就可以忽略了。所以在这种情况下，地球的公转就可以把地球看作质点。因为地球的大小，对我们研究的这个问题，公转的周期，是不产生影响的。

那么我再举一个例子。现在我们知道，地球是绕着地轴在做自转的。地球绕着地轴在做自转，但是地球表面上的各个点围绕地轴做旋转的各个点的情况是不一样的。因为地球上各个点，他的旋转情况是不一样的，所以当我们研究这种问题的时候，我们是不能够忽略地球本身的大小的。所以这种情况下，地球是不能被看作质点的。我们通过这两种情况就知道，同样是研究地球，我们在第一种情况中研究地球的公转，而在第二种情况中研究地球的自转。在第一种情况中，地球是能被看作质点的，而第二种情况中，地球不能被看作是质点。这就证明了，同一个物体在不同的情况中，有的时候可以被看作质点，而有的时候是不能被看作质点的，主要是我们具体研究的问题而定。

我们再举一个例子，说有一趟列车从北京开往天津。那么北京和天津的距离，相对于火车的大小长度来说，火车的长度是可以被忽略的。我们研究的是从北京到天津火车要，行驶的这个时间，所以这个时候呢，我们就可以，把火车的长度忽略不计，这个时候火车就可以被看作是质点。我们再假设，如果这个在通往北京到天津的这个火车轨道的旁边某一位置，有一棵树。如果我们研究火车，通过这棵树，所用的时间的话，我们就不能忽略火车的大小长度了。这个时候呢，火车就不能被看作质点。同样是火车在研究它，从北京到天津的时间的时候，它就是可以被看作质点的，但是如果研究他，经过这一棵树的时间长度的话，那就不能被看作质点了。

所以现在我们应该知道，同样一个物体，有的时候是能被看作质点，有的时候不能被看作质点，这要视我们具体的问题而定。如果我们要研究的物体的大小，对我们研究的问题产生很大的影响的时候，我们就不能把这个物体当成是质点。如果研究物体的大小，对我们研究的问题不产生影响，那在这种情况下我们就可以把这个物体看成是质点。

那么有的时候有问题出现。就是说，做平动的物体可以被当做质点而作转动的物体，不能被当做质点。那么这样的说法是太绝对了，那什么是转动？什么是平动？

平动呢，就是说，如果物体上面的各个点的运动状态是一样的。这个就叫做物体在平动。

如果一个物体上面的各个点的运动状态是不一样的，这个时候我们就管它叫做物体在转动。

我们来举个例子。

一支笔从这边的运动到那边。运动情况是完全一致，这个时候就管它叫做平动。

用笔那么竖直着，在黑板画圈。这个时候虽然说这个比，他就可以往上画圈，但是，他的笔上的每一个点，这个的运动情况还是一致的。这个时候其实他还是平动。

那什么是转动来看一下，就是这个笔沿着这一点在进行转动，这个时候这个笔的各个点啊，画的这个圆圈是不一样的，他每个点的运动状态是不一样的，这个时候它就是在转动。

所以说，无论是做平动的物体，还是在做转动的物体，它都不一定说是哪一种情况，就一定把它当作是质点。所以我们还是要看具体的情况。

下面我们来讲，第二个概念就是参考系。

为什么我们要引入参考系的概念，是因为我们要研究物体的运动。而引入了参考系。那什么是参考系呢。我们要研究运动的时候，要选择其他的物体作为参考，这样研究这个物体相对于，另外一个物体的位置变化，那么被选择作为参考的那个物体，通常我们所说的，参照物就是参考系。那么研究运动的时候，你选入不同的参考系那么这些物体的运动情况是完全不一样的。举个例子。

在一条平直的公路上。并排行驶了两个汽车，甲和乙，如果甲车选乙车位研究对象，或参考系。甲车选乙车为参考系。那么甲车的运动情况就是静止的。如果甲车选择地面作为参照系，那么它就是向前运动的，所以同样是甲车选择不同的参考系，运动情况是不一样的。再举个例子。如果甲乙两个车一前一后行驶，而且前面的车，运动得快，那么如果后面的车选择前车为参考系的话，那么你后面车就是向后运动，而不是向前运动，因为前车快。如果后面的车。选地面为参考系，那么它是向前运动，所以通过这个例子我们知道，同样一个物体选择不同的参考系，他运动情况是不一样的，那我们在解决平时的物理问题的时候，到底应该怎样选择参考系，有一个原则就是我们，怎样考虑问题方便，我们就怎样选取参考系，就是初中我们谈的参照物。下面在，说一下，坐标系，目前我们高中阶段有两种坐标系。那么坐标系，第一种就是直线坐标系，通常我们说的是，时间直线坐标系，还有位置，直线坐标系。一个时间的直线坐标系就是这样，零秒，这是一秒，两秒。那就是位置的直线坐标系，单位，如果是你的话，那你这是出发点零米，这就是一米，二米的位置啊，这是直线坐标系。这都是为了研究物体的运动而引入的直线坐标系，第二种坐标系，那就是，平面直角坐标系初中，我们通常所谈的x轴y轴，就构成了平面直角坐标系。到我这就是平面直角坐标系，这就是水平轴x轴，竖直轴y轴，平面直角坐标系非常简单的。

那我研究物理问题必然涉及到时间问题还有，路程问题，或者是位置问题，那什么样是时间我们介绍一下。时间和时刻有什么区别和联系，我们平时接触到最多的就是，旅客列车时刻表，火车运行多长时间，时间和时刻的区别，画一个时间，直线坐标系的话。时间就是时间直线坐标系上的一段，时刻呢，就是这直线坐标系上的一个点，那么对于这一点。那他就是，一秒末。他指的是时刻让我对第二，二这点，他应该是，第二秒末，啊，这一段，在第二秒末，第三这一点他应该是第三秒末，我这指的都是一个点时刻，那么你第二，这是第二秒末，同时呢，他也是第三段时间的初，所以二点又叫第二秒末，也叫第三秒初，这都指的是时刻。而。时间呢，是这个轴上的一段，第一段，他应该叫第一秒，第二秒，第三个第三秒，都是时间，时间就叫的时间间隔，两个时刻之间的间隔就叫时间间隔，简称就是时间了，这就是时间和时刻的区别，我们举个例子。我们通常早上是7:20上课。七点二十上课，一节课40分钟，那你7:20就指的是时刻，第一节课的时间是40分钟，用了40分钟就是时间在这里呢，我们就区分好了时间和时刻的区别，以后大家要注意。

通常我们坐火车，如果北京，11点，有一列火车开往天津，两个小时以后，13点到达天津，那么11点出发这个时刻，13点到达天津，13点，这也是一时刻，那么你运行时间两小时，这就是时间。那么物理上有很多物理量，比如是速度，压强，密度面积，路程，时间，还有很多物理量，那么这些物理量有的是有方向的，有的是没有方向的，那么他俩，有方向的量统称为矢量。没有方向的量叫做标量，这矢量和标量。在物理学上，所有有方向的物理量，都叫的矢量，没有方向的量，它只有大小，没有方向，那么它就是标量。矢量和标量的区别，那么通常。我们在初中，谈了物体运动了，多少米？多少米？那指的是路程，然后在这里呢，我们有必要引入一个为你的物理量，涉及到位移和路程，他俩有什么区别和联系？路程，这是我们初中谈的最多的就是路程。那就是物体通过实际轨迹的长度就到路程，比如，这个物体，从a地出发。到b地，是走了一段曲线那个b地，那么这段曲线到底有多长？这个长度就是路程。实际轨迹的长度。那么什么是位移，位移一个是物体的出发点到终止点的直线距离，就是位移的大小。方向呢，就是从出发点指向终止点的。那出发点是要就叫作初位置，这点就是末位置，严格说来位移它就是物体从初位置到末位置的，有向线段，就叫做位移。那我画一个有向线段。这就是从初位置到末位置的，有向线段，就是位移，有向线段，当然它是有长度的，还有方向的，那你这个有效线段的长度就是位移的大小，当你从初位置指向末位置，那么你这个指向就是方向就是位移的方方向。你这就是位移，位移和路程，他俩是完全不同的，位移它是有方向的，而路程是没有方向的，他俩大多数情况下是不等的，大小是不等的。在一定的情况下，他俩。大小是相等的，但在什么样情况下它俩是相等的，谁让就是物体，如果做的是单方向的，直线运动时，它俩大小相等，单方向的，假设这个物体，一直向右运动，单方向的直线运动，我已经到这儿了，那么你这个路程就是这么大，你位移大小，当然也是这么长，啊，所以单向的直线运动时，位移和路程是大小相等。如果万一某个物体走到一定点的时候，他又回来了。回走了，到这儿，还到这。那问你a到b这个过程当中，你路程就是，这个长度，而位移呢，就是从初位置到末位置的，有向线段还问一大小就是，长大了，方向从a指向b这是位移和路程的区别，我们举个例子，计算一下。某位同学绕着圆形的操场跑圈。二，从a点出发，他说我跑了3/4圆周的话，那她应该讲是到b点。这个过程当中的路程是多少？那就是3/4圆周，路程3/4。这就是路程。那位移是多少，位移是初位置到末位置的，有向线段。哎，那你在这直角三角形。位移大小就是根号二倍的r的位移大小，说一下方向。位移是矢量，我们解决大小之后呢，必须说一下方向啊。方向是从a点指向b点，这就是位移和路程。如果某位同学，他从a点出发，运动一周以后，又回到了最初的出发点，a点。你运动一周后路程当然就是一个圆周长2πr。二那么位移呢，那你初位置和末位置重合了。位移很显然是零了。大小就是零，所以这是位移，和路程的区别，让我们看一看知道，那位移它是有方向的，有方向它就是矢量，路程，它是没有方向的，他事实上就是个标量，那我再说一个一些有方向的物理量，比如说速度，他说矢量，没有方向量，还有什么密度是吧？还有一个压强，这都是我们平时嗯以前学过的，还要有方向量，还有一个初中学过，力，所以这就是矢量和标量。那我们修理的时候必然受到时间和空间，这两个，概念，那么时间，有，时间和时刻，而空间上呢，我们谈的是位置和位移，那么你时空它是对应的，时空，它是对应的，但我对于空间上，谈的是位置和位移。而我们对时间上，他谈的是时刻和时间，那么对于空间的位置，实际上就是，一个点，你时刻呢，在时间轴上它也是一个点，而你位移呢在空间呢他是一段儿，而时间呢，当然在时间，他也是一段，我们谈位置的时刻和时间，他俩是对应的。而位移和时间呢，他俩是对应的。这是什么意思，我们谈时刻的时候，我们谈物体运动到某一位置，而我们谈时间的时候，谈的是物体在这一段时间内物体运动的位移。是时间和空间上的观念。举个例子，一位同学，早上七点从家出发，运动到学校，假设是七点二十，那么你七点那个时刻，位置就是家。而七点二十这一时刻，他的位置就是学校，是对应的关系。那么你七点到七点二十这段时间，时间上是20分钟。那么你对20分钟这个时间，你运动的位移就是从家到学校。时空是对应的。好，同学们，今天我们就学习到这里。