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高一物理必修一知识点总结
第一章运动的描述
第一节认识运动
机械运动:物体在空间中所处位置发生变化,这样的运动叫做机械运动。
运动的特性:普遍性,永恒性,多样性
参考系
,这个参照物称为参考系。
。
1〕比拟两个物体的运动必须选用同一参考系。
2〕参照物不一定静止,但被认为是静止的。
质点
,如果物体的大小和形状在所研究问题中可以忽略是,把物体简化为一个点,认为物体的质量都集中在这个点上,这个点称为质点。
:
1〕物体中各点的运动情况完全一样〔物体做平动〕
2〕物体的大小〔线度〕<<它通过的距离
,而不具有绝对性。
:根据所研究问题的性质和需要,抓住问题中的主要因素,忽略其次要因素,建立一种理想化的模型,使复杂的问题得到简化。〔为便于研究而建立的一种高度抽象的理想客体〕
第二节时间位移
时间及时刻
,就是时刻,时刻在时间轴上对应某一点。两个时刻之间的间隔称为时间,时间在时间轴上对应一段。
△t=t2—t1
,符号为s,常见单位还有min,h。
。
路程和位移
,但不能完全确定物体位置的变化,是标量。
,是矢量。
,只有大小的物理量称为标量;既有大小又有方向的物理量称为矢量。
,位移的大小等于路程。两者运算法那么不同。
第三节记录物体的运动信息
第2页
打点记时器:通过在纸带上打出一系列的点来记录物体运动信息的仪器。〔电火花打点记时器——火花打点,电磁打点记时器——电磁打点〕;。
第四节物体运动的速度
物体通过的路程及所用的时间之比叫做速度。
平均速度〔及位移、时间间隔相对应〕
物体运动的平均速度v是物体的位移s及发生这段位移所用时间t的比值。其方向及物体的位移方向一样。单位是m/s。
v=s/t
瞬时速度〔及位置时刻相对应〕
瞬时速度是物体在某时刻前后无穷短时间内的平均速度。其方向是物体在运动轨迹上过该点的切线方向。瞬时速率〔简称速率〕即瞬时速度的大小。
速率≥速度
第五节速度变化的快慢加速度
〔vt—v0〕及完成这一变化所用时间的比值
a=〔vt—v0〕/t
△v、t决定,而是由F、m决定。
=末态量值—初态量值……表示变化的大小或多少
=变化量/时间……表示变化快慢
,该物体的运动就是匀变速直线运动〔加速度不随时间改变〕。
,加速度是性质量,速度改变量〔速度改变大小程度〕是过程量。
第六节用图象描述直线运动
匀变速直线运动的位移图象
-t图象是描述做匀变速直线运动的物体的位移随时间的变化关系的曲线。〔不反映物体运动的轨迹〕
,斜率k≠tanα〔2坐标轴单位、物理意义不同〕
。
匀变速直线运动的速度图象
-t图象是描述匀变速直线运动的物体岁时间变化关系的图线。〔不反映物体运动轨迹〕
,在t轴上方位移为正,下方为负,整个过程中位移为各段位移之和,即各面积的代数和。
第二章探究匀变速直线运动规律
第一、二节探究自由落体运动/自由落体运动规律
记录自由落体运动轨迹
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,从静止开场下落的运动,叫做自由落体运动〔理想化模型〕。在空气中影响物体下落快慢的因素是下落过程中空气阻力的影响,及物体重量无关。
:观察→提出假设→运用逻辑得出结论→通过实验对推论进展检验→对假说进展修正和推广
自由落体运动规律
重力加速度g的方向总是竖直向下的。其大小随着纬度的增加而增加,随着高度的增加而减少。
vt2=2gs
竖直上抛运动
:分段法〔上升过程a=-g,下降过程为自由落体〕,整体法〔a=-g,注意矢量性〕
:vt=v0—gt位移公式:h=v0t—gt2/2
=v0/g,上升到最高点所用时间及回落到抛出点所用时间相等
:s=v02/2g
第三节匀变速直线运动
匀变速直线运动规律
:s=v0t+at2/2
:vt=v0+at
:1〕v=vt/2
2〕S2—S1=S3—S2=S4—S3=……=△S=aT2
3〕初速度为0的n个连续相等的时间内S之比:
S1:S2:S3:……:Sn=1:3:5:……:〔2n—1〕
4〕初速度为0的n个连续相等的位移内t之比:
t1:t2:t3:……:tn=1:〔√2—1〕:〔√3—√2〕:……:〔√n—√n—1〕
5〕a=〔Sm—Sn〕/〔m—n〕T2〔利用上各段位移,减少误差→逐差法〕
6〕vt2—v02=2as
第四节汽车行驶平安
=反响距离〔车速×反响时间〕+刹车距离〔匀减速〕
≥停车距离
:抓住两物体速度相等时满足的临界条件,时间及位移关系,临界状态〔匀减速至静止〕。可用图象法解题。
第三章研究物体间的相互作用
第一节探究形变及弹力的关系
认识形变
。
第4页
:按形式分:压缩形变、拉伸形变、弯曲形变、扭曲形变。
按效果分:弹性形变、塑性形变
:1〕定义法〔产生条件〕
2〕搬移法:假设其中某一个弹力不存在,然后分析其状态是否有变化。
3〕假设法:假设其中某一个弹力存在,然后分析其状态是否有变化。
弹性及弹性限度
。
,物体能完全恢复原状的形变,称为弹性形变。
,撤去外力后,物体的形状不能完全恢复,这种现象为超过了物体的弹性限度,发生了塑性形变。
探究弹力
,会对及它接触的物体产生力的作用,这种力称为弹力。
,及引起形变的外力方向相反,及恢复方向一样。
绳子弹力沿绳的收缩方向;铰链弹力沿杆方向;硬杆弹力可不沿杆方向。
弹力的作用线总是通过两物体的接触点并沿其接触点公共切面的垂直方向。
,弹簧弹力F的大小及弹簧的伸长或缩短量x成正比,即胡克定律。
F=kx
〔倔强系数〕,反映了弹簧发生形变的难易程度。
、并联:串联:1/k=1/k1+1/k2并联:k=k1+k2
第二节研究摩擦力
滑动摩擦力
,物体之间存在的摩擦叫做滑动摩擦。
,物体间产生的阻碍物体相对滑动的作用力,叫做滑动摩擦力。
〔≠G〕成正比。即:f=μN
,及相接触的物体材料和接触面的粗糙程度有关。0<μ<1。
,及其接触面相切。
:直接接触、相互挤压〔弹力〕,相对运动/趋势。
,及相对运动速度无关。
,也可以是动力。
:公式法/二力平衡法。
研究静摩擦力
,物体间产生的摩擦叫做静摩擦,这时产生的摩擦力叫静摩擦力。
,这个最大值叫最大静摩擦力。
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,及物体相对运动趋势的方向相反。
,及正压力无关,平衡时总及切面外力平衡。0≤F=f0≤fm
。fm=μ0·N〔μ≤μ0〕
:概念法〔相对运动趋势〕;二力平衡法;牛顿运动定律法;假设法〔假设没有静摩擦〕。
第三节力的等效和替代
力的图示
〔定量〕表示力的三要素的方法。
:选定标度〔同一物体上标度应当统一〕,沿力的方向从力的作用点开场按比例画一线段,在线段末端标上箭头。
:突出方向,不定量。
力的等效/替代
,那么这个力及另外几个力可以相互替代,这个力称为另外几个力的合力,另外几个力称为这个力的分力。
,称为力的合成及分解。求几个力的合力叫力的合成,求一个力的分力叫力的分解。合力和分力具有等效替代的关系。
:平行四边形定那么:P58
第四节力的合成及分解
力的平行四边形定那么
:如果用表示两个共点力的线段为邻边作一个平行四边形,那么这两个邻边的对角线表示合力的大小和方向。
。
合力的计算
:公式法,图解法〔平行四边形/多边形/△〕
:将两个分力首尾相接,连接始末端的有向线段即表示它们的合力。
、F2的合力,θ为F1、F2的夹角,那么:
F=√F12+F22+2F1F2cosθtanθ=F2sinθ/〔F1+F2cosθ〕
当两分力垂直时,F=F12+F22,当两分力大小相等时,F=2F1cos〔θ/2〕
〕|F1—F2|≤F≤|F1+F2|
2〕随F1、F2夹角的增大,合力F逐渐减小。
3〕当两个分力同向时θ=0,合力最大:F=F1+F2
4〕当两个分力反向时θ=180°,合力最小:F=|F1—F2|
5〕当两个分力垂直时θ=90°,F2=F12+F22
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分力的计算
:力的实际效果/解题方便〔正交分解〕
:G→N→F→电磁力
第五节共点力的平衡条件
共点力
如果几个力作用在物体的同一点,或者它们的作用线相交于同一点〔该点不一定在物体上〕,这几个力叫做共点力。
寻找共点力的平衡条件
。
,就叫做共点力的平衡。
,其平衡条件是这两个离的大小相等、方向相反。多力亦是如此。
:把一个矢量分解在两个相互垂直的坐标轴上,利于处理多个不在同一直线上的矢量〔力〕作用分解。
第六节作用力及反作用力
探究作用力及反作用力的关系
,同时也受到另一物体对它的作用力,这种相互作用力称为作用力和反作用力。
:物质性〔必有施/手力物体〕,相互性〔力的作用是相互的〕
:
同:等大,反向,共线
异:相互作用力具有同时性〔产生、变化、小时〕,异体性〔作用效果不同,不可抵消〕,二力同性质。平衡力不具备同时性,可相互抵消,二力性质可不同。
牛顿第三定律
:两个物体之间的作用力及反作用力总是大小相等、方向相反。
,及物体的质量、运动状态无关。二力的产生和消失同时,无先后之分。二力分别作用在两个物体上,各自分别产生作用效果。
第四章力及运动
第一节伽利略理想实验及牛顿第一定律
伽利略的理想实验〔见P76、77,以及单摆实验〕
牛顿第一定律
〔惯性定律〕:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止。——物体的运动并不需要力来维持。
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。
,及物体受力、运动状态无关,质量是物体惯性大小的唯一量度。
,惯性表现为物体保持匀速直线运动或静止状态;受外力时,惯性表现为运动状态改变的难易程度不同。
第二、三节影响加速度的因素/探究物体运动及受力的关系
加速度及物体所受合力、物体质量的关系〔实验设计见B书P93〕
第四节牛顿第二定律
牛顿第二定律
:物体的加速度跟所受合外力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合外力的方向一样。
=k·F/m〔k=1〕→F=ma
。国际单位制中k=1。
,发生质的飞跃的转折状态叫做临界状态。
〔预测和处理临界问题〕:通过恰当地选取某个变化的物理量将其推向极端,从而把临界现象暴露出来。
:1〕矢量性:加速度及合外力任意时刻方向一样
2〕瞬时性:加速度及合外力同时产生/变化/消失,力是产生加速度的原因。
3〕相对性:a是相对于惯性系的,牛顿第二定律只在惯性系中成立。
4〕独立性:力的独立作用原理:不同方向的合力产生不同方向的加速度,彼此不受对方影响。
5〕同体性:研究对象的统一性。
第五节牛顿第二定律的应用
解题思路:物体的受力情况?牛顿第二定律?a?运动学公式?物体的运动情况
第六节超重及失重
超重和失重
〔或对悬挂物的拉力〕大于物体所受重力的情况称为超重现象〔视重>物重〕,物体对支持物的压力〔或对悬挂物的拉力〕小于物体所受重力的情况称为失重现象〔物重
≠0,物体一定处于超重或失重状态。
:物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力〔仪器称值〕。
:实际重力〔来源于万有引力〕。
=G+ma〔设竖直向上为正方向,及v无关〕
:一个物体对支持物的压力〔或对悬挂物的拉力〕为零,到达失重现象的极限的现象,此时a=g=。
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,人工加速使落体加速度大于g,那么落体对上方物体〔如果有〕产生压力,或对下方牵绳产生拉力。
第七节力学单位
单位制的意义
。
,导出单位那么由定义方程式及比例系数确定的。根本单位选取的不同,组成的单位制也不同。
国际单位制中的力学单位
〔符号~单位〕:时间〔t〕~s,长度〔l〕~m,质量〔m〕~kg,电流〔I〕~A,物质的量〔n〕~mol,热力学温度~K,发光强度~cd〔坎培拉〕
:使1kg的物体产生单位加速度时力的大小,即1N=1kg·m/s2。
:1英尺=12英寸=,1英寸=,1英里=。
附:力学知识点归纳
第一章..定义:力是物体之间的相互作用。
理解要点:
〔1〕力具有物质性:力不能离开物体而存在。
说明:①对某一物体而言,可能有一个或多个施力物体。
②并非先有施力物体,后有受力物体
〔2〕力具有相互性:一个力总是关联着两个物体,施力物体同时也是受力物体,受力物体同时也是施力物体。
说明:①相互作用的物体可以直接接触,也可以不接触。
②力的大小用测力计测量。
〔3〕力具有矢量性:力不仅有大小,也有方向。
〔4〕力的作用效果:使物体的形状发生改变;使物体的运动状态发生变化。
〔5〕力的种类:
①根据力的性质命名:如重力、弹力、摩擦力、分子力、电磁力、核力等。
②根据效果命名:如压力、拉力、动力、阻力、向心力、回复力等。
说明:根据效果命名的,不同名称的力,性质可以一样;同一名称的力,性质可以不同。
重力
定义:由于受到地球的吸引而使物体受到的力叫重力。
说明:①地球附近的物体都受到重力作用。
②重力是由地球的吸引而产生的,但不能说重力就是地球的吸引力。
③重力的施力物体是地球。
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④在两极时重力等于物体所受的万有引力,在其它位置时不相等。
〔1〕重力的大小:G=mg
说明:①在地球外表上不同的地方同一物体的重力大小不同的,纬度越高,同一物体的重力越大,因而同一物体在两极比在赤道重力大。
②一个物体的重力不受运动状态的影响,及是否还受其它力也无关系。
③在处理物理问题时,一般认为在地球附近的任何地方重力的大小不变。
〔2〕重力的方向:竖直向下〔即垂直于水平面〕
说明:①在两极及在赤道上的物体,所受重力的方向指向地心。
②重力的方向不受其它作用力的影响,及运动状态也没有关系。
〔3〕重心:物体所受重力的作用点。
重心确实定:①质量分布均匀。物体的重心只及物体的形状有关。形状规那么的均匀物体,它的重心就在几何中心上。
②质量分布不均匀的物体的重心及物体的形状、质量分布有关。
③薄板形物体的重心,可用悬挂法确定。
说明:①物体的重心可在物体上,也可在物体外。
②重心的位置及物体所处的位置及放置状态和运动状态无关。
③引入重心概念后,研究具体物体时,就可以把整个物体各局部的重力用作用于重心的一个力来表示,于是原来的物体就可以用一个有质量的点来代替。
弹力
〔1〕形变:物体的形状或体积的改变,叫做形变。
说明:①任何物体都能发生形变,不过有的形变比拟明显,有的形变及其微小。
②弹性形变:撤去外力后能恢复原状的形变,叫做弹性形变,简称形变。
〔2〕弹力:发生形变的物体由于要恢复原状对跟它接触的物体会产生力的作用,这种力叫弹力。
说明:①弹力产生的条件:接触;弹性形变。
②弹力是一种接触力,必存在于接触的物体间,作用点为接触点。
③弹力必须产生在同时形变的两物体间。
④弹力及弹性形变同时产生同时消失。
〔3〕弹力的方向:及作用在物体上使物体发生形变的外力方向相反。
几种典型的产生弹力的理想模型:
①轻绳的拉力〔张力〕方向沿绳收缩的方向。注意杆的不同。
②点及平面接触,弹力方向垂直于平面;点及曲面接触,弹力方向垂直于曲面接触点所在切面。
③平面及平面接触,弹力方向垂直于平面,且指向受力物体;球面及球面接触,弹力方向沿两球球心连线方向,且指向受力物体。
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〔4〕大小:弹簧在弹性限度内遵循胡克定律F=kx,k是劲度系数,表示弹簧本身的一种属性,k仅及弹簧的材料、粗细、长度有关,而及运动状态、所处位置无关。其他物体的弹力应根据运动情况,利用平衡条件或运动学规律计算。
摩擦力
〔1〕滑动摩擦力:一个物体在另一个物体外表上相当于另一个物体滑动的时候,要受到另一个物体阻碍它相对滑动的力,这种力叫做滑动摩擦力。
说明:①摩擦力的产生是由于物体外表不光滑造成的。
②摩擦力具有相互性。
ⅰ滑动摩擦力的产生条件:;;;。
ⅱ滑动摩擦力的方向:总跟接触面相切,并跟物体的相对运动方向相反。
说明:①“及相对运动方向相反〞不能等同于“及运动方向相反〞
②滑动摩擦力可能起动力作用,也可能起阻力作用。
ⅲ滑动摩擦力的大小:F=μFN
说明:①FN两物体外表间的压力,性质上属于弹力,不是重力。应具体分析。
②μ及接触面的材料、接触面的粗糙程度有关,无单位。
③滑动摩擦力大小,及相对运动的速度大小无关。
ⅳ效果:总是阻碍物体间的相对运动,但并不总是阻碍物体的运动。
ⅴ滚动摩擦:一个物体在另一个物体上滚动时产生的摩擦,滚动摩擦比滑动摩擦要小得多。
〔2〕静摩擦力:两相对静止的相接触的物体间,由于存在相对运动的趋势而产生的摩擦力。
说明:静摩擦力的作用具有相互性。
ⅰ静摩擦力的产生条件:;;;。
ⅱ静摩擦力的方向:总跟接触面相切,并总跟物体的相对运动趋势相反。
说明:①运动的物体可以受到静摩擦力的作用。
②静摩擦力的方向可以及运动方向一样,可以相反,还可以成任一夹角θ。
③静摩擦力可以是阻力也可以是动力。
ⅲ静摩擦力的大小:两物体间的静摩擦力的取值范围0<F≤Fm,其中Fm为两个物体间的最大静摩擦力。静摩擦力的大小应根据实际运动情况,利用平衡条件或牛顿运动定律进展计算。
说明:①静摩擦力是被动力,其作用是及使物体产生运动趋势的力相平衡,在取值范围内是根据物体的“需要〞取值,所以及正压力无关。
②最大静摩擦力大小决定于正压力及最大静摩擦因数〔选学〕Fm=μsFN。
ⅳ效果:总是阻碍物体间的相对运动的趋势。
对物体进展受力分析是解决力学问题的根底,是研究力学的重要方法,受力分析的程序是: