高一物理必修一知识点总结

共共 8 页第页第 1 页页 高一物理必修知识点归纳高一物理必修知识点归纳 第一章第一章 运动的描述运动的描述 一 机械运动 一个物体相对于其它物体位置的变化 简称运动 二 参考系 在描述一个物体运动时 选来作为参考标准的另一个物体 1 参考系是假定不动的物体 研究物体相对参考系是否发生位置变化来判断运动或静止 2 同一运动 选取不同参考系 运动情况可能不同 比较几个物体的运动情况时必须选 择同一个物体作为参考系才有意义 运动是绝对的 静止是相对的 3 方便原则 可任意选择参考系 研究地面上物体的运动通常以地球为参考系 三 质点 用来代替物体的有质量的点 1 质点只是理想化模型 2 可看做质点的条件 物体上任一点的运动情况可代替整物体的运动情况 即平动时 不是研究物体自转或物体上某部分运动情况时 研究物体运动的轨迹 路径或运动规律时 物体的大小 形状时所研究的问题影响小 可以忽略时 四 时间 在时间轴用线段表示 与物理过程相对应 两时刻间的间隔 时刻 在时间轴上用点来表示 与物理状态相对应 某一瞬间 区分 多少秒内 多少秒 指的是时间 多少秒末 初 时 指的是时刻 五 路程 标量 表示运动物体所通过的实际轨迹的长度 位移 矢量 初位置指向末位置的有向线段 线段长度为位移大小 初位置指向末位 置 路程大于等于位移的大小 只有在单向直线运动中两者大小相等 矢量 有大小 方向的物理量 标量 只有大小 无方向的物理量 六 打点计时器 记录物体运动时间与位移的常用工具 电磁打点计时器 6V 交变电流 振针周期性振动 t 0 02s 电火花打点计时器 220V 交变电流 放电针周期性放电 t 0 02s 匀变速直线运动规律研究实验 注意事项及实验步骤 1 限位孔竖直向下将打点计时器固定 连接电路 2 纸带与重锤相连 穿过限位孔 竖直上提纸带 拉直并让重物尽可能靠近打点计时器 3 先接通电源后松开纸带 让重锤自由下落 七 平均速度和瞬时速度 速度和速率 单位 转换 m s 1 1 3 6 km hm s 1 平均速度 描述做变速运动的物体在一段时间内运动的平均快慢程度 位移与时间 S 的比值 它的方向为物体位移方向 矢量 t vS t 2 平均速率 路程与时间 的比值 标量 S路 t vSt 率路 平均速率一般大于平均速度 只有在单向直线运动中 两者大小相等 共共 8 页第页第 2 页页 3 瞬时速度 物体经过某一时刻 或某一位置 时运动的快慢程度 简称速度 矢量 它 的 方向为物体在运动轨迹上该点的切线方向 4 瞬时速率 简称速率 速度的大小 标量 八 加速度 矢量 速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值 1 加速度定义式 速度变化量 称为速 0 t avvtvt v 0t vv vt 度的变化率 单位 米每二次方秒 物理意义 描述速度变化快慢 2 m s 2 加速度与速度 速度的变化量之间的关系 avv 3 匀变速直线运动 加速度恒定不变 包括大小 方向 的直线运动 4 判断物体做加速运动或减速运动的条件 选初速度方向为正方向 0 v 增加 增加 快 av 与 同向 加速 增加 a 0 v vv 减小 增加 慢 aav 与 反向 减速 减小 a 0 v vv 注 加速度只是描述速度变化快慢 v m s 5 0 1 2 3 4 t s 5 向上倾斜 正向匀加速直线运动 t 轴上方 正方向 向下倾斜 正向匀减速直线运动 向上倾斜 反向匀减速直线运动 t 轴下方 反方向 向下倾斜 反向匀加速直线运动 正负只表示方向不表示大小 如 速度 3m s 与 5 m s 后者比前者大 九 匀速直线运动的 位移 时间 S t 与 速度 时间 v t 图像 与 匀变速直线运动的 速度 时间 v t 图像 的分析和比较 第二章匀变速直线运动的研究第二章匀变速直线运动的研究 一 匀变速直线运动规律 1 速度公式 速度 时间 关系 0t vvat 2 位移公式 位移 时间 关系 2 0 1 2 Sv tat 增加 减小 快 av 减小 减小 慢 av 共共 8 页第页第 3 页页 3 推论式 速度 位移 关系 找出题中给出的物理量后运用公式 22 0 2 t vvaS 4 平均速度连等式 适用于匀变速直线运动 0 2 2 t t vvS vv t 5 中间时刻的瞬时速度 与初 末速度的关系式 0 2 2 t t vv v 6 中间位置的瞬时速度 与初 末速度的关系式 22 0 2 2 t S vv v 比较中间时刻和中间位置的瞬时速度大小 适用于一切匀变速直线运动 22 St vv 二 自由落体运动规律 1 条件 初速度为零 即 仅受重力作用 加速度 0 0v ag 2 自由落体加速度 g 大小 粗略 方向竖直向下 2 9 8 m s 2 10 m s g 值的变化 A 维度越高 g 越大 B 高度越高 g 越小 3 自由落体运动为匀加速直线运动 由条件推到其规律公式 速度公式 速度 时间 关系 t vgt 位移公式 位移 时间 关系 2 1 2 Sgt 推论式 速度 位移 关系 找出题中给出的物理量后运用公式 2 2 t vgS 平均速度连等式 2 2 t t vS vv t 三 匀变速直线运动实验中纸带的处理 连续相等时间内位移差是恒定值 匀变速直线运动判别式 2 SaT 推广 某点速度 用于分析纸带的运动 2 MN SS a MN T 1 2 NN N SS v T 如 求加速度 1 S 2 S 3 S 4 S 12345 共共 8 页第页第 4 页页 奇数段 在此若为 3 段时 则去掉中间段 31 2 2 SS a T 偶数段 第 1 个 2 代表项数 第 2 个 2 代表间隔差 4231 2 2 2 SSSS a T 2 求瞬时速度 记数点 3 的速度为 点 3 为点 2 和 4 中间时刻 23 3 2 SS v T 已知 相邻两个记数点间还有 4 个点未画出 或 每 5 个点取一个记数点 则时间间隔 打点计数器的工作频率都是 50Hz 0 1Ts 四 行车安全 反应时间 在此时间段汽车做匀速直线运动 0 t 反应距离 即匀速直线运动的距离 初速度为 则有 1 S 0 v 10 0 Sv t 刹车距离 即匀减速直线运动的距离 有 即 2 S 2 02 2vaS 2 0 2 2 v S a 0a 停车距离 发现状况到车停下的距离 有 S12 SSS 五 追及和相遇 1 匀加速直线运动的甲追同向的匀速直线运动的乙 一定能追上 0 0v A 追上时 为初始时刻甲和乙的间距 0 SSS 甲乙0 S B 当时 即追上前甲和乙的间距有最大值 vv 甲乙S 2 匀速直线运动的甲 追同向 匀加速直线运动的乙 0 0v 追不上 0 SSS 甲乙 A 当时若有 恰为追上或追不上 vv 甲乙0 SSS 甲乙 追上 0 SSS 甲乙 B 若追不上 即 时 甲和乙的间距有最小值 0 SSS 甲乙 vv 甲乙S 1 S 2 S S 0 v 共共 8 页第页第 5 页页 3 速度大匀减速直线运动的甲追同向速度小的匀速直线运动的乙 追不上 0 SSS 甲乙 A 当时若有 恰为追上或追不上 vv 甲乙0 SSS 甲乙 追上 0 SSS 甲乙 B 若追不上 即 时 甲和乙的间距有最小值 0 SSS 甲乙 vv 甲乙S 4 速度小匀速直线运动的甲追同向速度大匀减速直线运动的乙 一定能追上 追上时 注意乙何时停下 0 SSS 甲乙 第三章第三章 相互作用相互作用 一 弹力方向的判断 具体图例详见笔记 1 点与平面 弹力垂直于平面 2 点与曲面 弹力垂直于点的切面 3 两平面 弹力垂直于接触面 4 平面与曲面 弹力垂直于平面 5 曲面与曲面 弹力垂直于公切面 二 胡克定律 公式 为劲度系数 单位 Fkx k N m 为弹簧伸长量或缩短量 伸长量 分别代表弹簧伸长后的长度和原长 x0 xll 0 ll 缩短量 分别代表弹簧缩短后的长度和原长 0 xll 0 ll 三 摩擦力 1 滑动摩擦力 阻碍物体相对运动的作用力 产生条件 A 接触 B 弹性形变 C 粗糙 D 相对运动 大小 为动摩擦因数 取决于接触面粗糙程度和材料 一般 fN 动 01 为正压力 垂直于接触面 正压力 垂直于接触面并使接触面发生弹性形变的力 N 方向 与物体相对运动方向相反 与接触面相切 注 与相对运动方向相反 与运动方向可以相同或相反 区分相对运动和运动 f动 可以是物体运动的阻力 也可以是动力 f动 2 静摩擦力 阻碍物体相对运动趋势的作用力 产生条件 A 接触 B 弹性形变 C 粗糙 D 相对运动趋势 大小 共共 8 页第页第 6 页页 a 物体静止 由二力平衡知 静摩擦力的大小随外力增大 或减少 而增大 或减 少 b 取值范围 为最大静摩擦力 max 0ff 静max f max ff 动 相对静止 max Ff c 状态 临界条件 动与不动 max Ff 相对运动 max Ff 方向 与相对运动趋势相反 接触面相切 注 受到可以是运动的物体 受到可以是静止的物体 f静f动 四 力的合成与分解 1 力的示意图 受力分析时用 仅画出力的作用点和方向 2 力的图示 力的三要素 大小 方向 作用点 步骤 选择标度 一般 2 5 段 同一物体的受力用同一标度 选取作用点 加 箭头表示力的方向 3 合力与分力 如果一个力和几个力 等的作用效果相同 则称为 F 1 F 2 F 3 F F 这几个力 等的合力 这几个力 等称为这个力的分 1 F 2 F 3 F 1 F 2 F 3 FF 力 可分解为 等 等可合成 注 最终合力只有 F 1 F 2 F 3 F 1 F 2 F 3 FF 一个 4 力的合成 两个分力 的情况 1 F 2 F 两分力同向 合力有最大值 max12 FFF 两分力反向 合力有最小值 合力方向与较大的分力同向 min12 FFF 合力范围 1212 FFFFF 当两分力的夹角为时 合力为 22 1212 2cosFFFFF 合力随夹角变化 增大 减小 减小 增大 F F0180 有 同向 0 max F 有 组成直角三角形 90 22 12 FFF 当时 有 组成等边三角形 120 12 FF 12 FFF 共共 8 页第页第 7 页页 有 反向 180 min F 合力大小可以小于 等于或大于某一分力 5 力的分解 已知合力和两分力的方向 它们组成的方式有唯一解 已知合力方向和两分力大小 它们的组成方式可有两个解 唯一解或无解 已知合力 一个分力的方向和另一分力的大小 它们的组成方式可有两个解 唯一解 或无解 已知合力和一个分力的大小和方向 它们的组成方式有唯一解 6 力的正交分解法 将不在同一直线上的力分解到两个相互垂直的方向然后再进行运算的方法 步骤 画出受力分析图 建立直角坐标系 把尽可能多的力落在坐标轴上 把不在坐标轴上的力分解到坐标轴上 分别通过平衡条件列出平衡方程 7 验证平行四边形定则 实验 一切矢量都遵从平行四边形定则 三维 P76 巧用 5 其步骤如下 a 在水平放置的木板上 垫一张白纸 把橡皮条的一端固定在板上 A 点 用两条细绳 连接在橡皮条的另一端 通过细绳同时用两个测力计互成角度地拉橡皮条 使橡皮条与细 绳的连接点到达某一位置 O 并记下此位置 称为结点 记下两测力计读数F1 F2 描出 两测力计的方向 在白纸上按比例做出两个力F1和 F2的图示 b 只用一只测力计 通过细绳把橡皮条的结点拉到同样的位置 O 记下测力计的读数 F 和细绳方向 按同一比例做出力 F 的图示 c 根据平行四边形法则作图求出合力 F 比较 实测合力 F 和按平行四边形法则求出的合力看它 们的大小和方向是否相同 d 改变两测力计拉力的大小和方向 重做两次 实验 从实验得出结论 注意事项 经验得知两个分力F1 F2间夹角 越大 用平行四边形作图得出的合力 F 的误差也 越大 所以实验中不要把 角取得太大 一般不大于 90 为最佳 橡皮条 细绳 测力计应在同一平面内 测力计的挂钩应避免与纸面磨擦 拉橡皮条的细线要长些 标记每条细线方向的方定是使视线通过细线垂直于纸面 在细 线下面的纸上用铅笔点出两个定点的位置 并使这两个点的距离要尽量远些 图的比例要尽量大些 要用严格的几何方定作出平行四边形 图旁要画出表示力的比例 线段 且注明每个力的大小和方向 五 共点力的平衡条件 平衡状态 物体保持静止或匀速直线运动状态 静止 匀速 0v 0a 平衡条件 合外力为零 两个力平衡 两个力等值反向 三个力平衡 任意两个力的合力 与第三个力等值反向 六 作用力与反作用力 牛顿第三定律 作用力与反作用力为等值反向 共线 异体 同性 同生同灭 共共 8 页第页第 8 页页 区分作用力与反作用力平衡力 相同点等值反向 共线 对象两物体一物体 性质相同不一定相同 时间同生同灭不一定同生同灭 不同点 效果不能抵消可以抵消 第四章 牛顿运动定律 一 伽利略理想实验 结论 外力不是维持物体运动的原因 二 牛顿第一定律 亦称 惯性定律 概念 一切物体总保持匀速直线运动或静止状态 直到有外力迫使它改变这种状态为止 说明 不受外力或合外力为零时 物体保持匀速直线运动或静止 即力不是维持物 体运动的原因 力是改变物体运动状态的原因 运动状态用速度描述 速度大小 方向任意一者或 两者都变时 物体的运动状态都该变 一切物体都具有惯性 惯性由质量决定 质量越大 惯性越大 运动状态越难改变 三 牛顿第二定律 计算公式 为合外力 为质量 为加速度 Fma Fma 说明 一定时 与成反比 一定时 与成正比 与始终同 FammaFFa 向 四 超重和失重 1 超重 物体对支持物的压力 或悬挂物的拉力 大于物体所受重力 N G 2 失重 物体对支持物的压力 或悬挂物的拉力 小于物体