物理必修1前三章复习.ppt

知识框架 一 运动部分 第一章 第二章 二 力与物体平衡部分 第三章 三 牛顿运动定律 第四章 第一章 运动的描述 质点 1 理想模型 2 条件 3 说明 高中阶段 我们只能研究简化为质点的物体的运动 因此 如果没有特别说明 都可以把物体视为质点来处理 以有质量的点代替物体 物体的大小 形状对所研究问题的影响可以忽略不计的 可视为质点 例 下列关于质点的说法正确的是A 质点是一个理想模型 实际并不存在B 因为质点没有大小 所以与几何中的点没有区别C 凡是很小的物体 如电子 皆可看做质点D 如果物体的大小 形状对所研究的问题属于无关或次要因素 即可把物体看做质点 定量 定性 参考系与坐标系 描述运动时 假定不动作为参考的物体 1 参考系 3 说明 描述物体的运动选择参考系时 应遵这样的原则 选择前有任意性 选择后有惟一性 同时兼顾合理性 一般情况下往往选择地面或地面上静止不动的物体为参考系 为定量描述物体运动而在参考系上建立坐标 2 坐标系 例 坐在行驶的列车里的乘客 看到铁轨两旁的树木迅速后退 行驶的列车 和 树木迅速后退 的参考系分别为A 地面 地面B 地面 列车C 列车 列车D 列车 地面 时刻与时间 1 时刻 某一瞬间 时间轴上的点表示时刻2 时间间隔 一段时间 时间轴上的一条线段表示时间间隔 例 在时间轴上找到1 前3s2 第3s内3 第3s初4 第3s末5 第2s末 例 下列描述中指时间的是A 会议准备在什么时间召开B 会议准备召开多长时间C 主席在什么时间作报告D 主席的报告预计多长时间 2 标量和矢量的区别 矢量有方向 而标量无方向 要描述一个矢量 必须有大小 方向两个方面 只有大小 方向都相同时 两个矢量才相同 运算法则不一样 标量与矢量 1 标量 只有大小 没有方向的物理量矢量 既有大小 又有方向的物理量 3 注意 电流 磁通量虽然有大小 也有方向 但是是标量 位移与路程 1 位移 表示物体位置的变化 用从起点到终点的有向线段表示 是矢量 物体运动轨迹的长度 是标量 例 下列说法正确的是A 位移是矢量 位移的方向即为质点运动的方向B 路程是标量 其值是位移的大小C 质点做单向直线运动时 路程等于位移的大小D 位移的值不会比路程大 x x2 x1 2 路程 速度 平均速度 瞬时速度 例 由速度公式可知A V与 X成正比B 物体的速度由 X决定C V的方向与 X的方向相同D V与 t成反比 1 物理意义 2 定义式 3 方向 4 分类 描述物体运动的快慢 即物体位置变化的快慢 物体运动的方向 5 注意 瞬时速率与平均速率的区别 6 220 50 0 02 1 两种打点计时器功能 打点计时器及纸带的处理 打点计时器及纸带的处理 2 纸带的处理 ABCDEF 例如求D点的速度 加速度 3 方向 描述速度变化的快慢 速度的变化率 4 注意 加速度不变的为匀变速运动 若a v同向 则为加速运动 若a v反向 则为减速运动 例 若汽车的加速度方向与速度方向相同 当加速度减小时A 汽车的速度也减小B 汽车的速度仍在增大C 当加速度减小到零时 汽车静止D 当加速度减小到零时 汽车速度最大 1 物理意义 2 定义式 与速度变化 v的方向相同 图象 x m v m s d表示物体向反方向做匀速直线运动 交点表示三个运动质点相遇的时间与位移 c表示物体静止 a b表示物体做匀速直线运动 斜率表示速度 a b表示物体做匀加速直线运动 斜率表示加速度 c表示物体做匀速运动 d表示物体做匀减速运动 交点表示三者的速度相同 两种图象的区别 位移 时间图象 速度 时间图象 第二章匀变速直线运动规律 匀变速直线运动 定义 沿一条直线运动 且加速度不变的运动 特点 加速度恒定不变 速度随时间均匀变化 公式 速度 位移 分类 匀加速直线运动 速度与加速度方向相同 匀减速直线运动 速度与加速度方向相反 速度 位移 2 时间中点的瞬时速度 1 平均速度 只适用于匀变速 3 相邻的相等时间T内的位移差 X是一个常数 X aT2 特例 自由落体运动 竖直上抛运动 且方向竖直向上 自由落体运动 定义 物体只有重力作用下从静止开始下落的运动 特点 匀加速直线运动 重力加速度g 方向 竖直向下 大小 同一地点 g值相同 随纬度增大而增大 随高度增大而减小 一般取g 10m s2 规律 v t图象可知道哪些内容 可知物体初速度 可知对应时刻的瞬时速度 它的斜率表示加速度 可判断物体运动性质 图线与t轴包围的面积在数值上等于t时间内的位移 如图为两个在同一直线上运动的物体a和b的v t图象 从图可知 A 速度方向相同 加速度方向相反B 速度方向相反 加速度方向相同C 速度 加速度方向均相同D 速度 加速度方向均相反 图2 2 1 A 研究匀变速直线运动的简捷方法 推论的妙用 方法1 平均速度法 例1 2006年我国自行研制的 袅龙 战机04架在四川某地试飞成功 假设该战机起飞前从静止开始做匀加速直线运动 达到起飞速度v所需时间为t 则起飞前的运动距离为 A vtB C 2vtD 不能确定 B 例2 升降机从静止开始上升 先做匀加速运动 经过4秒钟速度达到4m s 然后匀速上升2秒 最后3秒做匀减速运动直到停止 求升降机上升的总高度 例3 一辆汽车以72km h的速度行驶 因刹车并最终停止运动 已知刹车是a的大小为5m s2 则从开始刹车经过5s时 汽车的位移是多少 方法2 利用 X aT2 相同时间段T 例1 一个做匀变速直线运动的物体 第3s内的位移为7m 第5s内的位移为11m 第10s末物体到达终点 求物体运动的加速度 例2 有一个做匀变速直线运动的质点 它在两段连续相等的时间内通过的位移分别为24 和64 连续相等的时间为4 求质点的加速度大小 方法3 逆向思维法 把减速运动看成逆向的加速运动来处理 例1 一物体做匀减速直线运动 初速度为10m s 则物体在停止前2s内的位移是多少 例2 火车刹车后7s停下来 设火车匀减速运动的最后1s内的位移是2m 则刹车过程中的位移是多少米 98m 1 1s末 2s末 3s末 ns末的瞬时速度之比1 2 3 n2 1s内 2s内 3s内 ns内的位移之比1 4 9 n23 第1s内 第2s内 第3s内 第ns内的位移之比1 3 5 7 2N 1 4 静止开始通过连续相同位移所用时间之比 4 做匀减速直线运动直到静止的质点 在最后三个连续相等的运动时间内通过的位移之比是 5 子弹恰好能穿过三块同样厚的木板 设子弹在木板里运动的加速度是恒定的 则子弹依次穿过三木板所用的时间比为 5 3 1 运动学中经常遇见的几个问题 1 刹车类问题 关键在于判断物体运动到停止时所用时间2 追及问题 1 临界条件 速度相等 然后再根据位移关系判断并计算 能否 恰好 追上 最大 小 距离 2 能追上时 位移关系3 相遇问题 相向而行的两物体距离之和等于两者的初始距离 练习 一辆汽车在十字路口遇红灯 当绿灯亮时汽车以4m s2的加速度开始行驶 恰在此时 一辆摩托车以10m s的速度匀速驶来与汽车同向行驶 汽车在后追摩托车 求 1 汽车从路口开始加速起 在追上摩托车之前两车相距的最大距离是多少 2 汽车经过多少时间能追上摩托车 第三章 物体间的相互作用 一 三种常见的力的相关概念1 力的概念 效果不同的力 性质可以相同 性质不同的力 效果也可以相同 2 重力 1 概念 大小 G mg 方向 竖直向下 2 重心 1 几何形状规则的质量均匀分布的物体的重心在几何中心上 不规则的物体的重心位置跟形状和物体质量的分布情况有关2 重心可以在物体上 也可以不在物体上3 重心越低越稳定 3 弹力 1 定义 产生条件 2个 弹簧弹力的大小 F kX 2 弹力的方向 垂直于接触面或接触曲面的切面 弹力存在与否的判断 消除法或假设法 3 弹力产生原因的分析 如一本书放在桌面上 4 摩擦力 1 定义 产生条件 3个 大小 2 方向 总跟接触面相切并与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反 3 摩擦力可以是阻力也可以是动力 可以与物体运动方向相反也可以相同 4 静止的物体可以受滑动摩擦力的作用 运动的物体可以受静摩擦力的作用 5 滑动f 或最大静f 跟压力成正比并和接触面的性质有关 静f在未达到最大f时不跟压力成正比注 计算摩擦力时 应先判断是静f还是滑动f 二 力的合成与分解 遵循平行四边形定则 1 合力 分力以及共点力的概念 2 合力与分力的大小关系 合力可以大于 小于或等于分力 当合力一定时 增大分力之间的夹角 分力变大 当分力一定时 增大分力之间的夹角 合力变小合力范围 推广到三个共点力的合力范围 3 分力的唯一性以及作图法求最小分力的两种情况 三 力的平衡及其应用 静止或匀速直线运动 1 物体的平衡条件 物体的合外力为0或物体的加速度为0推广 n个共点力的作用下使物体平衡 则任n 1个力的合力一定与第n个力等值反向 2 解题方法 力的合成 分解 力的正交分解 3 判断在平衡状态下几个力的夹角变化过程中某些力如何变化 函数表达式法和作图法 受力分析物体的平衡 例1一个成人与一个小孩分别在河的两岸拉一条船沿河岸前进 成人的拉力为F1 400N 方向如图甲所示 未画出小孩的拉力方向 要使船在河流中平行于河岸行驶 求小孩对船施加的最小力的大小和方向 例2如右图所示 半圆形支架BAD 两细绳OA和OB结于圆心O 下悬重为G的物体 使OA绳固定不动 将OB绳的B端沿半圆支架从水平位置逐渐移至竖直位置C的过程中 分析OA绳和OB绳所受力的大小如何变化 四 实验部分 一 匀变速直线运动的实验探究1 打点计时器及其应用交流电源 电火花220V 电磁式4 6V 先开电源后拉纸带交流频率50Hz 即每隔0 02s打一个点 处理数据时 为了方便测量和减少误差 通常都采用以6个点为一段划分纸带 即取5个时间间隔 作为一个时间单位T 则T 0 05 2 0 1s 注意取点的其他说法 如 2个计数点之间有4个点没画出 2 数据处理 1 求加速度 逐差法和v t图象法 假设有六组数据 逐差法 2 求某个计数点的瞬时速度 原理 中间时刻的瞬时速度