高中物理必修一知识点总结

必修知识点总结(2017年10月14日)第一章运动说明质点、参考系、位移的理解1 .对质点的3点进行说明(1)质点是理想的物理模型，实际上不存在。(2)物体是否被视为质点是由研究问题的性质决定的，不是由物体本身的大小和形状来判断的。(3)质点与几何学的“点”不同，是有忽略物体大小和形状的质量的点，几何学的“点”只表示空间中的某个位置。2 .参考系统“两性”的认识(1)任意性：参考系统的选择原则上是任意的，通常以地上为参考系统。(2)同一性：比较不同物体的运动必须选择同一参考系统。3 .变位和程度辨别比较项目位移x行程l决定因素由开始、结束的位置决定由实际运动轨迹的长度决定运算规则矢量三角形定律或平行四边形定律标量代数运算大小关系xl (程序在位移被无限分割后，被分割的各段的位移的绝对值之和)理解平均速度和瞬时速度平均速度瞬时速度实用化定义一段时间内物体完成的位移与经过时间的比率物体通过某时刻或某位置时的速度实验中用光电门测量速度将遮光条通过光电栅极时间内的平均速度视为瞬时速度表达式v=(x为位移)v=(t为零)矢量性矢量、平均速度方向与物体位移方向相同矢量、瞬时速度方向与物体运动方向相同，沿着其运动轨迹的切线方向方法技巧(1)当物体在微小时间t内产生的微小位移x已知时，在该位置处的物体的瞬时速度可以从v=大致求出。(2)计算平均速度时应注意的两个问题平均速度的大小与物体的不同运动阶段有关，要求平均速度必须明确哪个时间段的位移，哪个时间段的平均速度。=平均速度的定义式，适用于所有运动。=(v0 v )仅适用于均匀的变速直线运动。理解速度和加速度的关系1 .速度、速度变化量、加速度的比较比较项目速度速度变化量加速度物理意义描述物体运动的速度和方向的物理量是状态量描述物体速度变化的物理量是过程量描述物体的速度变化的速度和方向的物理量是状态量表达式v=v=v-v0a=。单位m/sm/sm/s2战斗机方向与位移x相同方向、即物体运动的方向由v=v-v0或a方向决定与v的方向一致，与v0、v的方向无关地由f的方向决定2 .速度与加速度的关系(1)速度的大小和加速度的大小没有直接关系。 速度大，加速度不一定大，加速度大，速度也不一定大，加速度为0，速度不为0，速度不为0，速度不为0，加速度不为0。(2)速度的方向与加速度的方向没有直接关系。 加速度和速度的方向可以相同，也可以相反，两个方向都不在直线上。方法：判断质点进行加速直线运动或减速直线运动的方法第二章均匀变速直线运动规律1 .均匀变速直线运动运动学公式的正、负符号的规定(1)除了时间t，x、v0、v、a都是向量，因此需要决定正方向，一般将v0的方向设为正方向。 与初始速度相同方向的物理量取正值，反方向的物理量取负值，在v0=0的情况下，一般将加速度a的方向设为正方向。(2)5个物理量t、v0、v、a、x必须对应相同的程序。2 .初速零均匀变速直线运动的四个重要推理(1)1T终端、2T终端、3T终端瞬时速度之比： v1:v2:v3:VN=1:2:3:n。(2)1T内、2T内、3T内位移之比： x1:x2:x3:xn=12:22:32:n2。(3)第1个t内、第2个t内、第3个t内位移之比：Xi:Xi:Xi:Xi:xn=1:3:5:(2n-1 )。(4)从静止状态连续通过相等位移所需的时间之比：t1:T2:T3 : TN=1: (-1 ):- : -。三.解决问题的基本思路方法：解决均匀变速直线运动问题常用的“六法”两类特殊均匀减速直线运动：制动类运动和双向可逆类运动制动类问题如果均匀减速直到速度变为零，运动会停止，加速度a会突然消失，需要注意求出时确定实际的运动时间双向可逆类沿着光滑斜面滑动的球，即使到达最高点也能以原来的加速度平滑地滑下去，因为全过程的加速度的大小、方向不变，所以解开时可以处理全过程的行列式，但必须注意x、v、a等矢量的符号和物理意义求解制动类问题的基本思路(1)预先决定制动时间。 假设车辆从制动到速度减小到零的时间为t0，则制动时间为t0=(a是制动时的加速度的大小，v0是汽车制动的初始速度)。(2)比较问题中给出的已知时间t和t0。 t0大时，直接利用运动学式进行计算的情况下，式中的运动时间为t，t大时，利用运动学式进行计算的情况下，式中的运动时间必须为t0。自由落体运动与垂直上抛运动1 .自由下落运动的处理方法由于自由落体运动是v0=0、a=g的均匀变速直线运动，因此均匀变速直线运动的所有公式和推理方法都适用。2 .垂直投掷运动的两种处理方法(1)分段法：分为上升过程和落下过程。(2)全过程法：将全过程视为初始速度v0、加速度a=-g的均匀变速直线运动。3 .垂直投掷运动的特点(1)对称性如图所示，物体以初始速度v0垂直抬起，a、b为中途的任意2点，c为最高点时间对称性物体的上升过程中从AC开始的时间tAC和下降过程中从CA开始的时间tCA相等，相同的tAB=tBA。速度的对称性物体上升过程通过a点的速度和下降过程通过a点的速度大小相等。能量的对称性物体从AB和BA的重力电势变化量的大小相等，都等于mghAB。(2)多解性物体通过慢点上的某个位置(最高点除外)时，可能处于上升阶段，也可能处于下降阶段，可能是双解，因此在解决问题时要注意这个特征。动态图像的理解与应用比较三种图像图像x-t图像v-t图像a-t图像图像示例线的意思曲线表示质点进行等速直线运动(斜率表示速度v )曲线表示质点均匀加速的直线运动(斜率为加速度a )曲线显示质点正在进行加速度增大的运动线表示质点静止线表示质点作等速直线运动线表示质点进行均匀的变速运动曲线表示质点正向等速直线运动曲线表示质点均匀地进行减速直线运动曲线表明质点正在做减小加速度的运动交点表示此时的三个质点相遇交点表示此时3个质点具有相同的速度交点此时表示3个质点有相同的加速度点表示t1时刻的质点位移为x1(图中阴影部分的面积没有意义)。点表示t1时刻的质点速度为v1 (图中阴影部分的面积表示质点在0t1小时内的位移)。点表示t1时刻的质点加速度为a1 (图中的阴影部分的面积表示质点在0t1小时内的速度变化量)。方法技巧为了解决这种问题，必须根据物理场合下的规律，从图像中提取信息和相关数据，并根据对应的规律公式正确解决问题。 具体的分析过程包括：追求邂逅讨论相遇问题的本质是分析两个物体在同一时间内能否到达同一空间位置。1 .抓住一个条件和两个关系(1)一个条件：两者速度相等。 它常常是能否赶上最大、最小的临界条件，也是分析判断的入口。(2)时间关系和位移关系两种关系。 通过绘制草图可以找到两物体的位移关系，也是解决问题的突破口。2 .是否赶上的判断方法常见情况：物体a追赶物体b，若两者的距离开始为x0(1)A追上b时，需要xA-xB=x0、vAvB。(2)为了使两物体不碰撞，需要xA-xB=x0、vAvB。方法技巧1 .记住“一个思考过程”2 .把握“三种分析方法”(1)分析法应用运动学公式，抓住一个条件和两个关系，列举并求解两个物体运动的时间、位移、速度及其关系方程式。(2)极值法以相遇时间为t，根据条件排列方程式，得到有关t的一次二次方程式，用数学求极值的方法求解。 这里经常使用配置法、判别式法、重要不等式法等。(3)图像法在同一坐标系上画两物体的运动线。 位移曲线的交点表示相遇，速度曲线捕捉速度相等时的“面积”关系，寻找位移关系。打点计时器的应用1 .根据纸带求出物体运动速度的方法：根据一定的变速直线，某一时间的中间时刻的瞬时速度等于该时间内的平均速度，vn=。2 .利用胶带求物体加速度的两种方法(1)依次方法：基于x4-x1=x5-x2=x6-x3=3aT2(T是相邻两个计数点之间的时间间隔)，a1=、a2=、a3=，并且a1、a2、a3的平均值a=(222222000埃)=物体的加速度。(2)图像法：以击中某个计数点时为起点，使用vn=求出击中各点时的瞬时速度，绘制v-t图像，图像的倾斜度是物体进行均匀的变速直线运动的加速度。区分“两点”1 .时点与计数点的比较计时点是打点计时器击中磁带的实际点，相邻点之间的时间间隔为0.02 s的计数点是根据需要以一定个数选择的点，相邻两个计数点之间的时间间隔由选择的个数决定。 例如，每5点取计数点，每4点取计数点，时间间隔均为0.1 s。2 .纸带上相邻两点的时间间隔相同，速度越大，纸带上的计数点越稀疏。注意事项1 .平行：纸带和绳子必须与板平行。2.2个开头和结尾：实验中先打开电源，再移动推车实验结束后，先切断电源再取磁带。第三章相互作用1 .有无弹力的判断“三法”(1)条件法：根据物体是否直接接触弹性变形，判断是否有弹性力。 该方法多用于判断畸变显着的情况。(2)假说法：歪斜不明显时，假设两个物体之间没有弹力，看物体能否维持原来的状态，如果运动状态不变，这里没有弹力，运动状态变化的话，这里一定有弹力。(3)状态法：根据物体的运动状态，利用牛顿的第二定律或“共点力平衡条件”，判断是否有弹力。2 .弹力方向判断方法(1)常见模型中的弹力方向(2)根据共点力的平衡条件和牛顿的第二定律决定弹力的方向。3 .弹力大小计算的三种方法(1)根据力的平衡条件求解。 (2)根据牛顿第二定律求解。 (3)根据钩子定律求解。方法技巧：1 .光杠杆和灯帘弹性的差异有轻绳和固定旋转轴的轻棒的同一点，弹力的方向沿着绳和棒，但是轻绳只能提供拉力，轻棒既能提供拉力，也能提供支撑力。 因此，能够用轻绳代替的棒是拉力，不能用轻绳代替的棒是支撑力。2 .容易出错的注意事项(1)横跨光滑滑轮、杠杆、钩的同一绳索容易错误地作为2根绳索处理，认为张力不同的不光滑滑轮、杠杆、钩跨的绳索容易错误地作为同一绳索处理，认为张力在任何地方都相等。(2)在任何情况下，都容易误以为杠杆的弹力一定是沿着杠杆的。摩擦力方向判断1 .摩擦力的理解(1)摩擦力的方向总是与物体之间的相对运动(或相对运动倾向)的方向相反，但是不总是与物体的运动方向相反。(2)摩擦力总是阻碍物体之间的相对运动(或相对运动倾向)，但是并不总是阻碍物体的运动。(3)摩擦力不一定是阻力，也可以是动力的摩擦力不一定使物体减速，也可以使物体加速。(4)受静摩擦力作用的物体不一定是静止的，但必定是相对静止的。2 .澄清“三个方向”名字释义词运动方向一般指物体相对于地面(以地面为参考系统)的运动方向相对运动方向以一方物体为基准系统，以另一方物体为相对于基准系统的运动方向相对运动倾向方向由于两物体间静摩擦力的存在，不发生的相对运动的方向方法：静摩擦力的有无和方向的判断方法(1)假说法(2)状态法：根据平衡条件、牛顿第二定律，判断静摩擦力的方向。(3)牛顿的第三定律法决定力少的物体受到的静摩擦力的方向，接着根据“力的相互性”决定另一物体受到的静摩擦力的方向。摩擦力大小的计算计算摩擦力大小的“四点”注意事项(1)在决定摩擦力的大小之前，首先分析物体所处的状态，区分是静摩擦力还是滑动摩擦力。(2)滑动摩擦力的大小可以用公式F=FN计算，但是静摩擦力没有公式，所以只能用平衡条件和牛顿的第二定律列方程式计算。 因为静摩擦力是受动力，其大小根据状态变化，在0Fm之间。(3)“F=FN”中FN并不总是等于物体的重力。(4)滑动摩擦力的大小与物体的速度大小无关，也与接触面积的大小无关。方法：摩擦力大小计算的思路摩擦力突变问题1 .“静-静”突变物体通过摩擦力或其他力而静止，但即使作用于物体的其他力的合力发生变化，如果物体保持静止，物体受到的静止摩擦力的大小或方向也会急剧变化。2 .“静-动”突变或“动-静”突变物体因摩擦力或其他力而处于静止状态，当其他力变化时，如果物体无法维持静止状态，则物体受到的静止摩擦力变为“急剧滑动摩擦力”。3 .“动-动”突变当一个物体相对于另一个物体滑动时，如果相对运动方向突然改变，滑动摩擦力的方向就会“突然变异”。方法分析摩擦力突变问题的三点注意事项(1)主题出现“最大”“最小”“正好”等关键词时，一般隐藏着临界问题。 在某些情况下，有些临界问题不包含上述的“临界术语”，但在审查问题时，如果发现某物理量在变化过程中发生突变，则该物理量突变时物体的状态为临界状态。(2)静摩擦力的大小、方向取决于物体间相对运动的倾向，静摩擦力具有最大值。 存在静摩擦的联系，相对折动和相对静止的临界条件是静摩擦力达到最大值。(3)研究输送机问题时，物体与输送机速度相等的时机多为摩擦力大小、方向与运动性质的边界点。共点力的合成1 .力