高一物理必修一总结课件

第一章整合,专题一,专题二,平均速度和瞬时速度的比较,专题一,专题二,专题一,专题二,【例题1】一质点沿直线Ox方向做变速运动,它离开O点的距离随时间变化的关系为x=5+2t3(m),它的速度随时间t变化关系为v=6t2(m/s)。该质点在t=0到t=2s间的平均速度和t=2s到t=3s间的平均速度大小分别为()A.12m/s,39m/sB.8m/s,38m/sC.12m/s,19.5m/sD.8m/s,12m/s,专题一,专题二,解析:t=0至t=2s的时间内,质点的位移x1=(5+223)m-(5+20)m=16m所以在这段时间内的平均速度在t=2s至t=3s的时间内质点的位移x2=(5+233)m-(5+223)m=38m所以在这段时间内的平均速度答案:B,专题一,专题二,专题一,专题二,从v-t图象或x-t图象判断物体的运动情况图象由于能更直观地表示出物理过程和各物理量之间的关系,因而在解题中被广泛应用,在运动学中,主要有x-t图象和v-t图象。1.x-t图象:它表示做直线运动的物体位移随时间变化的规律,图象上某点的切线的斜率表示该时刻物体的速度。2.v-t图象:它表示做直线运动的物体速度随时间变化的规律,图象上某点的切线的斜率表示该时刻物体的加速度;某段时间内图线与坐标轴围成的面积表示该段时间内物体通过的位移大小。形状相同的图线,在不同图象中所表示的物理规律不同,因此在应用时要特别注意看清图象的纵、横轴表示的物理量。,专题一,专题二,3.如图所示形状相同的图线在x-t图象和v-t图象中的比较,专题一,专题二,专题一,专题二,【例题2】(多选)图示为A、B两物体运动的位移图象,下述说法正确的是(),A.A、B两物体开始时相距100m,同时相向运动B.B物体做匀速直线运动,速度大小为5m/sC.A、B两物体运动8s时,在距A的出发点60m处相遇D.A物体在运动中停了6s,专题一,专题二,解析:A、B两物体相距100m,同时开始相向运动。两图线交点指明两物体8s时在距A出发点60m处相遇。B物体向0点方向运动速度大小m/s=5m/s。A物体先做匀速直线运动,从2s初到6s初中间停了4s,然后又做匀速直线运动,选项A、B、C正确。答案:ABC,第二章整合,匀变速直线运动的研究,专题一,专题二,匀变速直线运动规律解题的常用方法和解题模型1.匀变速直线运动解题的常用方法和规律特点,专题三,专题一,专题二,专题三,专题一,专题二,2.匀变速直线运动问题的解题模型确定研究对象分析题意,确定研究对象画运动草图建立直线坐标系,选取正方向,确定加速度方向、位移方向列运动方程由已知条件及待求量,选择合适的公式得出结论并验证统一单位,解方程(或方程组)求未知量,并注意对结果进行有关讨论,专题三,专题一,专题二,【例题1】物体以一定的初速度冲上固定的光滑斜面,到达斜面最高点时速度恰为零,如图所示。已知物体运动到斜面长度的B点时,所用时间为t,求物体从B滑到C所用的时间。,专题三,专题一,专题二,专题三,专题一,专题二,答案:t,专题三,专题一,专题二,纸带问题的分析与处理方法纸带的分析与计算是近几年高考考查的热点,因此应该掌握有关纸带问题的处理方法。1.判断物体的运动性质(1)根据匀速直线运动的位移公式x=vt知,若纸带上各相邻的点的间隔相等,则可判定物体做匀速直线运动。(2)由匀变速直线运动的推论x=aT2知,若所打的纸带上在任意两个相邻且相等的时间内物体的位移差相等,则说明物体做匀变速直线运动。,专题三,专题一,专题二,2.求加速度(1)逐差法:虽然用可以根据纸带求加速度,但只利用一个x时,偶然误差太大,为此应采取逐差法。,如图所示,纸带上有六个连续相等的时间间隔T内的位移x1、x2、x3、x4、x5、x6。由x=aT2可得x4-x1=(x4-x3)+(x3-x2)+(x2-x1)=3aT2x5-x2=(x5-x4)+(x4-x3)+(x3-x2)=3aT2x6-x3=(x6-x5)+(x5-x4)+(x4-x3)=3aT2,由此可以看出,各段位移都用上了,能有效地减小偶然误差。,专题三,专题一,专题二,(2)v-t图象法:根据纸带,求出各时刻的瞬时速度,作出v-t图象,求出该v-t图象的斜率k,则k=a。这种方法的优点是可以舍掉一些偶然误差较大的测量值,有效地减小偶然误差。,专题三,专题一,专题二,3.求瞬时速度将纸带上的某点看成某一段的中间时刻,利用可求得该点的瞬时速度。,专题三,专题一,专题二,【例题2】某同学用如图甲所示装置测量重力加速度g,所用交流电源频率为50Hz。在所选纸带上取某点为0计数点,然后每3个点取一个计数点,所有测量数据及其标记符号如图乙所示。,甲,乙,专题三,专题一,专题二,该同学用两种方法处理数据(T为相邻两计数点的时间时隔):从数据处理方法看,在x1、x2、x3、x4、x5、x6中,对实验结果起作用的,方法A中有;方法B中有。因此,选择方法(选填“A”或“B”)更合理,这样可以减小实验的(选填“系统”或“偶然”)误差。本实验误差的主要来源有(试举出两条)。,专题三,专题一,专题二,解析:两种方法中,我们先不代入数据,通过公式的运算,比较哪种方法更合理。从计算结果可看出,真正起到作用的只有x1和x6两个数据,其他数据如x2、x3、x4、x5都没用上。从计算结果可看出x1、x2、x3、x4、x5、x6六个数据都参与了运算,因此方法B的误差更小,选择方法B更合理,更易减小偶然误差。本实验的误差来源除了上述由测量和计算带来的误差外,其他的误差还有阻力(包括空气阻力、振针的阻力、限位孔的阻力、复写纸的阻力等)、交变电流频率变动、长度测量、数据处理方法等。答案:见解析,专题三,专题一,专题二,专题三,追及和相遇问题的分析思路和解题方法1.追及问题(1)追及的特点:两个物体在同一时刻处在同一位置。(2)时间关系:从后面的物体追赶开始,到追上前面的物体时,两物体经历的时间相等。(3)位移关系:x2=x0+x1其中x0为开始追赶时两物体之间的距离,x1表示前面被追物体的位移,x2表示后面追赶物体的位移。(4)临界条件:当两个物体的速度相等时,可能出现恰好追上、恰好避免相撞、相距最远、相距最近等情况,即出现上述四种情况的临界条件为v1=v2。,专题一,专题二,专题三,2.相遇问题(1)同向运动的两物体追及即相遇。(2)相向运动的物体,当各自发生的位移大小之和等于开始两物体的距离时即相遇。,专题一,专题二,专题三,3.常见的类型及特点,专题一,专题二,专题三,专题一,专题二,专题三,4.解题思路分析两物体运动过程画运动示意图找两物体位移关系列位移方程,专题一,专题二,专题三,【例题3】甲、乙两汽车沿同一平直公路同向匀速行驶,甲车在前,乙车在后,它们行驶的速度分别为16m/s和18m/s。已知甲车紧急刹车时的加速度a1大小为3m/s2,乙车紧急刹车时的加速度a2大小为4m/s2,乙车司机的反应时间为0.5s,则为保证两车在紧急刹车过程中不相撞,甲、乙两车行驶过程中至少应保持多大距离?,解析:设甲车刹车后经时间t甲、乙两车速度相等,则16m/s-a1t=18m/s-a2(t-0.5s)所以t=4sx=x乙-x甲=7.5m即甲、乙两车行驶过程中至少应保持7.5m距离。答案:7.5m,第三章整合,相互作用,专题一,专题二,弹力与摩擦力的对比理解1.弹力有无的判断方法(1)直接法对于物体形状变化明显的情况,可由形变情况直接判断弹力是否存在,如弹簧、橡皮条产生弹力的情况。(2)假设法假设与研究对象相接触的物体施加了弹力,画出假设状态下的受力分析图,判断受力情况与物体的运动状态是否矛盾。若矛盾,说明二者之间没有弹力,若不矛盾,说明二者之间有弹力。(3)状态法将与研究对象相接触的物体撤离,看研究对象的运动状态是否改变,若没有改变,则无弹力作用,若发生改变,则有弹力存在。,专题一,专题二,2.摩擦力(1)对摩擦力的进一步理解。摩擦力的方向与“相对运动”或“相对运动趋势”方向相反,但并不一定与物体的运动方向相反。摩擦力阻碍的是物体的“相对运动”或“相对运动趋势”,并不是阻碍物体的运动,摩擦力并不都是阻力。(2)摩擦力有无的判断方法。,专题一,专题二,(3)摩擦力的计算方法。静摩擦力:根据平衡知识求解。滑动摩擦力:用公式Ff=FN求解。,专题一,专题二,【例题1】跨过光滑定滑轮的轻绳,两端各拴一个物体,如图所示。物体A和B重力均为20N,水平拉力F=12N。若物体A和B均处于静止状态,试分析物体A和B的受力情况,并计算各力的大小。,专题一,专题二,解析:物体的受力情况如图所示,物体A和B均处于静止状态,它们所受合力均为0。物体B受重力GB和拉力FT,则GB=FT=20N。,物体A受重力GA=20N,水平拉力F=12N,绳子拉力FT=20N,水平面支持力FN=GA-FTsin30=10N,FT的水平分力为FTcos3017N。由于FT向左的水平分力比方向向右的水平拉力F大5N,所以物体A还受到5N的静摩擦力Ff的作用,其方向向右。答案:见解析,专题一,专题二,物体的受力分析1.受力分析分析物体受到哪些力,并将它们以示意图的形式表示出来,这一过程及方法叫受力分析。2.受力分析的步骤,专题一,专题二,3.如何防止“多力”或“丢力”(1)防止“多力”的有效途径是找出力的施力物体,若某力有施力物体则它实际存在,无施力物体则它不存在。另外合力与分力不要重复分析。(2)按正确的顺序(即一重、二弹、三摩擦、四其他)进行受力分析是保证不“丢力”的有效措施。,专题一,专题二,4.受力分析的方法:整体法与隔离法,专题一,专题二,5.受力分析时需要注意的问题(1)只分析所受的力在进行受力分析时,一定要注意,我们分析的是物体“受到”的力,而不是物体对外施加的力,也不要把作用在其他物体上的力,错误地认为通过“力的传递”而作用在研究对象上。(2)只分析外力对几个物体的整体进行受力分析时,这几个物体间的作用力为内力,不能在受力图中出现;当把某一物体单独隔离分析时,原来的内力变成了外力,要画在受力分析图上。(3)只分析性质力进行受力分析时,只分析物体所受到的性质力,不分析效果力。,专题一,专题二,(4)合力与分力进行受力分析时,同一物体受到的合力与分力是“等效替代”的关系,不能同时出现。(5)力与物体的运动状态分析物体受力时,要注意物体所处的状态,物体所处的状态不同,其受力情况一般也不相同。如:放在水平传送带上的物体随传送带一起运动时,若传送带加速运动,物体受到的摩擦力向前;若传送带减速运动,物体受到的摩擦力向后;若传送带匀速运动,物体不受摩擦力作用。,专题一,专题二,【例题2】如图所示,截面为三角形的木块a上放置一铁块b,三角形木块竖直边靠在竖直且粗糙的竖直面上,现用竖直向上的作用力F推动木块与铁块一起向上匀速运动,运动过程中铁块与木块始终保持相对静止,则下列说法正确的是()A.木块a与铁块b间一定存在摩擦力B.木块与竖直墙面间一定存在水平弹力C.木块与竖直墙面间一定存在摩擦力D.竖直向上的作用力F大小一定大于铁块与木块的重力之和,专题一,专题二,解析:铁块b匀速运动,故铁块b受重力、斜面对它的垂直斜面向上的支持力和沿斜面向上的静摩擦力,选项A正确;将a、b看作一个整体,竖直方向:F=Ga+Gb,选项D错误;整体水平方向不受力,故木块与竖直墙面间不存在水平弹力,没有弹力也就没有摩擦力,选项B、C均错误。答案:A,第四章整合,专题一,专题二,专题三,专题四,专题五,动态平衡问题的求解方法所谓动态平衡问题是指通过控制某些物理量,使物体的状态发生缓慢变化,而在这个过程中物体又始终处于一系列的平衡状态中;解决这一类问题的一般思路是把“动”化为“静”,“静”中求“动”。(1)图解分析法:对研究对象在状态变化过程中的若干状态进行受力分析,依据某一参量的变化,在同一图中作出物体在若干状态下力的平衡图(力的平行四边形),再由动态力的平行四边形各边长度变化及角度变化确定力的大小及方向的变化情况。动态平衡中各力的变化情况是一种常见题型。总结其特点有合力大小和方向都不变;一个分力的方向不变,分析另一个分力方向变化时两个分力大小的变化情况。用图解法具有简单、直观的优点。,专题一,专题二,专题三,专题四,专题五,(2)相似三角形法:对受三力作用而平衡的物体,先正确分析物体的受力,画出受力分析图,再寻找与力的三角形相似的几何三角形,利用相似三角形的性质,建立比例关系,把力的大小变化问题转化为几何三角形边长的大小变化问题进行讨论。(3)解析法:根据物体的平衡条件列方程,在解方程时采用数学知识讨论某物理量随变量的变化关系。,专题一,专题二,专题三,专题四,专题五,【例题1】如图所示,质量为m的光滑小球,用轻绳连接后,挂在三角劈的顶端,绳与斜面平行,劈置于光滑水平面上,斜边与水平面夹角为=30,求:,(1)劈以加速度水平向左加速运动时,绳的拉力多大?(2)劈的加速度至少多大时小球对劈无压力?加速度方向如何?(3)当劈以加速度a3=2g向左运动时,绳的拉力多大?,专题一,专题二,专题三,专题四,专题五,解析:(1)如图所示,水平方向:FT1cos-FN1sin=ma1竖直方向:FT1sin+FN1cos=mg,专题一,专题二,专题三,专题四,专题五,专题一,专题二,专题三,专题四,专题五,牛顿运动定律与图象结合的问题动力学中常见的图象有F-t图象、a-t图象、F-a图象等。(1)对于F-a图象,首先要根据具体的物理情境,对物体进行受力分析,然后根据牛顿第二定律推导出两个量间的函数关系式,根据函数关系式结合图象,明确图象的斜率、截距或面积的意义,从而由图象给出的信息求出未知量。(2)对于a-t图象,要注意加速度的正负,正确分析每一段的运动情况,然后结合物体受力情况根据牛顿第二定律列方程。(3)对于F-t图象要结合物体受到的力,根据牛顿第二定律求出加速度,分析每一时间段的运动性质。,专题一,专题二,专题三,专题四,专题五,【例题2】如图,在光滑水平面上有一质量为m1的足够长的木板,其上叠放一质量为m2的木块。假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等。现给木块施加一随时间t增大的水平力F=kt(k是常数),木板和木块加速度的大小分别为a1和a2,下列反映a1和a2变化的图线中正确的是(),专题一,专题二,专题三,专题四,专题五,答案:A,专题一,专题二,专题三,专题四,专题五,牛顿第二定律中的临界和极值问题1.概念(1)临界问题:某种物理现象(或物理状态)刚好要发生或刚好不发生的转折状态。(2)极值问题:在满足一定的条件下,某物理量出现极大值或极小值的情况。2.关键词语在动力学问题中出现的“最大”“最小”“刚好”“恰能”等词语,一般都暗示了临界状态的出现,隐含了相应的临界条件。3.常见类型动力学中的常见临界问题:一是弹力发生突变时接触物体间的脱离与不脱离问题;二是绳子绷紧与松弛的问题;三是摩擦力发生突变的滑动与不滑动问题。,专题一,专题二,专题三,专题四,专题五,4.解题关键解决此类问题的关键是对物体运动情况的正确描述,对临界状态的判断与分析,找出处于临界状态时存在的独特的物理关系,即临界条件。常见的三类临界问题的临界条件:(1)相互接触的两个物体将要分离的临界条件是相互作用的弹力为零。(2)绳子松弛的临界条件是绳的拉力为零。(3)存在静摩擦的系统,相对滑动与相对静止的临界条件是静摩擦力达到最大值。,专题一,专题二,专题三,专题四,专题五,【例题3】如图所示,在倾角为的光滑斜面上端固定一劲度系数为k的轻弹簧,弹簧下端连有一质量为m的小球,小球被一垂直于斜面的挡板A挡住,此时弹簧没有形变。若手持挡板A以加速度a(amgcos,所以物块相对于传送带向下运动,摩擦力变为沿斜面向上(受力如图所示),所以此时的加速度为a2=gsin-gcos=2m/s2,解得t2=2s因此物块运动的总时间为t=t1+t2=3s。,专题三,专题四,专题五,