人教版高一物理知识点归纳总结

人教版高一物理知识点归纳总结

本实验旨在通过使用打点计时器研究物体速度随时间变化的规律，并测定匀变速直线运动的加速度。实验中使用的仪器包括电磁打点计时器和电火花计时器。在实验中，首先需要将打点计时器固定在一端附有定滑轮的长木板上。然后，将一条细绳拴在小车上，细绳跨过滑轮，并在细绳的另一端挂上合适的钩码。接着，将纸带穿过打点计时器，并把它的一端固定在小车的后面。最后，接通电源，让小车运动，打点计时器就在纸带上打下一系列的点。重复实验三次。通过分析纸带，我们可以测定匀变速直线运动的加速度及其某时刻的速度。如果连续相等的时间间隔内的位移之差为恒量，则与纸带相连的物体的运动为匀变速直线运动。我们可以用逐差法求出加速度值，也可以求出各计数点对应的速度，作v-t图线，求得直线的斜率即为物体运动的加速度。在实验中需要注意的事项包括，纸带打完后及时断开电源，小车的加速度应适当大一些，以能在纸带上长约50cm的范围内清楚地取7～8个计数点为宜。：a.大小：用牛顿（N）表示。b.方向：力的作用方向。c.作用点：力的作用点。d.作用对象：力的作用对象。3.力的分类：a.接触力：物体之间有接触时产生的力，如摩擦力、弹力等。b.非接触力：物体之间无接触时产生的力，如引力、电磁力等。4.力的合成与分解：a.合成力：多个力作用于同一物体时，合成为一个力。b.分解力：一个力可以分解为多个力的合成。5.牛顿第一定律：物体静止或匀速直线运动时，受力平衡。6.牛顿第二定律：物体受到的合力等于物体的质量乘以加速度。7.牛顿第三定律：任何两个物体之间存在相互作用力，作用力大小相等、方向相反，作用点在同一直线上。考点2.重力1.概念：地球吸引物体的力。2.重力的大小：Fg=mg，其中m为物体质量，g为重力加速度，g≈9.8m/s²。3.重力的方向：竖直向下。4.重力的作用点：物体质心。考点3.基本相互作用1.概念：物体之间的相互作用。2.弹力：两个物体之间有弹性变形时产生的力，方向与变形方向相反。3.摩擦力：两个物体之间有相对运动时产生的力，方向与相对运动方向相反。考点4.弹力1.概念：两个物体之间有弹性变形时产生的力，方向与变形方向相反。2.弹性变形：物体受到外力后发生的形变，去掉外力后能恢复原状的形变。3.胡克定律：弹性变形与弹力成正比，F=kx，其中F为弹力，k为弹簧常数，x为弹性变形量。考点5.摩擦力1.概念：两个物体之间有相对运动时产生的力，方向与相对运动方向相反。2.静摩擦力：物体静止时受到的摩擦力，大小等于物体受力最大值的一定比例，即Ff≤μsFn，其中Ff为静摩擦力，μs为静摩擦系数，Fn为物体受力的垂直分量。3.动摩擦力：物体运动时受到的摩擦力，大小等于物体受力最大值的一定比例，即Ff=μkFn，其中Ff为动摩擦力，μk为动摩擦系数，Fn为物体受力的垂直分量。1.物质性：力不能脱离物体而存在，因此“物体”同时指施力物体和受力物体。2.相互性：力的作用是相互的，即每个物体都对另一个物体施加力，而另一个物体也对其施加力。3.矢量性：力是矢量，即有大小和方向。4.力的单位为牛顿（N）。5.力的分类：a.按力的性质分：可分为重力、弹力、摩擦力、分子力、电磁力等。b.按力的效果分：可分为压力、支持力、动力、阻力、向心力、回复力等。6.力的作用效果：使物体发生形变或使物体的运动状态发生变化。7.力的三要素：大小、方向、作用点。这三个要素决定了力的作用效果。表示力的方法是力的图示。8.力的测量工具为测力计。9.重力的定义：由于地球的吸引而使物体受到的力。10.重力的方向为竖直向下。地面上处在两极和赤道上的物体所受重力的方向指向地心，地面上其他位置的物体所受重力的方向不指向地心。11.重力的作用点可认为是物体的重心，因为物体各个部分都受到重力作用。12.弹力的定义：直接接触的物体间由于发生弹性形变而产生的力，这是由于要恢复到原来的形状，对使它发生形变的物体产生的力。13.弹力的产生条件为直接接触和弹性形变。14.弹力方向的确定：a.压力、支持力的方向总是垂直于接触面，指向被压或被支持的物体。b.绳的拉力方向总是沿着绳，指向绳收缩的方向。c.杆子上的弹力的方向可以沿着杆子的方向，也可以不沿着杆子的方向。15.弹力大小的确定：a.弹簧在弹性限度内，遵从胡克定律即F=kx。b.同一根张紧的轻绳上拉力处处相等。c.弹力一般根据物体的运动状态，利用平衡知识或牛顿第二定律求解。16.自然界中存在四种基本相互作用，即引力相互作用、电磁相互作用、强相互作用和弱相互作用。引力相互作用存在于一切物体之间，地面物体所受的重力只是引力在地球表面附近的一种表现。电荷间、磁体间的相互作用，本质上是电磁相互作用的不同表现。引力相互作用于电磁相互作用均随距离增大而减小，直到宇宙的深处。强相互作用与弱相互作用均存在于原子核内，两者在距离增大时强度均急剧减小，作用范围只有原子核的大小。弱相互作用的强度只有强相互作用的10-12。均匀物体的重心位置只与物体的形状有关，前提是物体的形状规则且质量分布均匀。例如，一个由木质半球和铅质半球粘合而成的球体，虽然形状规则为球形，但由于质量分布不均匀，其重心不在几何中心，而是偏向铅质半球一侧。关于重力，物体重力的大小并非恒定的，而是与物体的质量和当地的重力加速度有关。因此，同一地点，物体重力的大小与物体的质量成正比，而物体落向地面时，它受到的重力大小并不大于它静止时受到的重力大小。物体的重力总等于它对竖直弹簧测力计的拉力。摩擦力分为静摩擦力和滑动摩擦力。静摩擦力产生于两个相互接触的物体有相对运动趋势时，总是起着阻碍物体间相对运动趋势的作用。其产生条件包括相互接触且发生弹性形变、有相对运动趋势和接触面粗糙。静摩擦力的大小和方向可以根据平衡条件或牛顿运动定律求解。滑动摩擦力则产生于两个相互接触的物体有相对运动时，同样起着阻碍相对运动的作用。其产生条件和静摩擦力相同，但滑动摩擦因数μ与摩擦材料有关，与其他因素无关。在解决摩擦力大小和方向问题时，需要综合运用力学知识进行受力分析。密原理，常用于解决三角形定则问题.(3)平行四边形定则:求已知几个力的合力，可以用表示这些力的有向线段为邻边作平行四边形，对角线的长度就为合力的大小，对角线的方向就为合力的方向.(4)力的分解:将一个力分解成两个互相垂直的力，可以用正交分解法或矢量三角形法.(5)力的合成:求几个力的合力，可以用平行四边形定则或三角形定则.另外，滑动摩擦力的大小与正压力成正比，即，正压力不一定等于物体的重力，这是一个常见的误区，需要注意。在力的合成与分解的过程中，合力与分力是等效替代的关系。因此，正确地进行受力分析和运用力的合成与分解的方法，对解决各种平衡类问题都有重要的作用。密原理表达式为：F1/sinα=F2/sinβ=F3/sinγ，其中α为F2与F3的夹角，β为F1与F3的夹角，γ为F1与F2的夹角。这个原理可以用来求解三个力作用下物体的平衡状态。三力汇交原理指出，当物体在同一个平面内受到三个不平行的力作用时，这三个力必共点，即三力汇交。这个原理可以用来判断物体的平衡状态。矢量三角形法是指当物体在同一平面内受到三个互不平行的力作用时，这三个力的矢量箭头首尾相接恰好构成一个封闭的三角形，即这三个力的合力必为零，由此可以求得未知力。在受力分析时，需要确保不漏力、不添力、不错力，有些力的大小和方向可能无法准确确定，需要根据物体受到的能够确定的几个力的情况和物体的运动状态来判断未确定的力的情况。每一个力都应该找出其施力物体，不能无中生有，合力和分力不能重复考虑，性质力和效果力也不能重复考虑。在解题时，可以先找任意两个力的合力的范围，再与第三个力合成。例如，一个物体同时受到三个力作用，其大小分别是4N、5N、8N，可以先找4N和5N的合力范围在1N到9N之间，再与8N合成，最大的力为17N，最小的力可以取到0N，所以三个力的合力的范围在0N到17N之间。在实验中，可以验证力的平行四边形定则，即互成角度的两个力合成的平行四边形定则。如果用平行四边形定则求出的合力与实验中另一个力的作用效果相同，就可以验证这个定则。实验步骤：为了进行“验证力的平行四边形定则”的实验，需要以下工具：一块木板、一张白纸、若干个图钉、一段橡皮条、两个细绳套、两个弹簧秤、一个三角板、一个刻度尺和一支铅笔。具体实验步骤如下：1.用图钉将白纸固定在水平桌面的木板上。2.将橡皮条的一端固定在木板上的A点，另一端用两个细绳套结，并用两个弹簧秤拉伸橡皮条，使其到达某一位置O。3.记录结点O的位置、两个细绳套的方向和弹簧秤的读数，并在白纸上作出两个弹簧秤的拉力图示。4.利用刻度尺和三角板根据平行四边形定则求出合力F。5.只用一个弹簧秤，通过细绳套将橡皮条的结点拉到与前面相同的位置O，记录弹簧秤的读数和细绳的方向，并按比例用刻度尺从O点起做出这个弹簧秤的拉力F''的图示。6.比较F''与用平行四边形定则求得的合力F，在实验误差允许的范围内是否相等。注意事项：1.在用弹簧秤测量拉力时，应使拉力沿弹簧秤的轴线方向，橡皮条、弹簧秤和细绳套应位于与白纸平行的同一平面内。2.每次实验中，橡皮条拉长后的结点位置O必须保持不变。3.使用弹簧测力时，拉力适当大一些。4.画力的图示时应该选择适当的标度。同一次实验中标度应该相同，要严格按力的图示要求和几何作图法作出平行四边形，求出合力。常见考法：每次实验保证结点位置保持不变，是为了使合力的作用效果与两个分力共同作用的效果相同，这是物理学中等效替换的思想方法。由于力不仅有大小，还有方向，若两次橡皮条的伸长长度相同但结点位置不同，说明两次效果不同，不满足合力与分力的关系，不能验证平行四边形定则。误区提醒：由弹簧测力计测量合力时必须使橡皮筋伸直，所以与AO共线的合力表示由单个测力计测量得到的实际合力F′，不共线的合力表示由作图法得到的合力F。例题1：在“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。①图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是。②本实验采用的科学方法是（）A.理想实验法B.等效替代法C.控制变量法D.建立物理模型法解析：①在“验证力的平行四边形定则”的实验中，用一根弹簧秤拉时肯定沿AO方向，若不是这说明实验操作错误，而根据平行四边形定则画出来的合力应该是有误差的。②本实验采用的是等效替代法。牛顿第二定律是物理学中的基本定律之一，常常与物体的加速度联系在一起进行考查。在分析物体的瞬时加速度时，需要关注瞬时前后的受力情况和运动状态，并利用牛顿第二定律求出瞬时加速度。这类问题需要注意建立两种模型。第一个模型是中学物理中的“线”和“绳”，它们是理想化模型，具有轻、不可伸长等特点。在处理这种模型时，需要注意绳子中的张力可能会突变。第二个模型是中学物理中的“弹簧”和“橡皮绳”，它们同样是理想化模型，具有轻、能承受拉力或压力等特点。不同的是，弹簧和橡皮绳中的力不能突变，因为它们恢复形变需要一定时间。此外，需要注意物体处于超重或失重状态取决于加速度的方向，而与速度的大小和方向无关。在解题时，需要正确识图和用图理解物理情景。例题中，根据弹簧秤的示数变化，可以确定电梯在不同时间段内的加速度方向和物体所处状态。正确选项为A，其他选项与题意不符。超重和失重并不是物体所受重力的变化，而是支持物的压力或悬挂物的拉力发生变化。在完全失重的状态下，物体不再受到由重力产生的物理现象的影响，例如单摆停摆、天平失效、浸在水中的物体不再受浮力、液体柱不再产生向下的压强等。本实验旨在研究加速度与力、加速度与质量的关系。实验装置如图所示，通过改变小桶内砂的质量m，从而改变细线对小车的牵引力F，并测出小车的对应加速度a。通过多组a、F数据作出加速度和力的关系a-F图线，探究加速度与外力的关系。另外，保持小桶和砂的质量不变，在小车上加减砝码，改变小车的质量M，并测出小车的对应加速度a。通过多组a、M数据作出加速度和质量倒数的关系a-M-1图线，探究加速度与质量的关系。实验器材包括小车、砝码、小桶、砂、细线、附有定滑轮的长木板、垫块、打点计时器、低压交流电源、导线、纸带、托盘天平及砝码、米尺。实验步骤如下：首先用天平测出小车和小桶的质量M和m，然后按照实验装置安装好器材，平衡摩擦力，即在长木板的不带定滑轮的一端下面垫上垫块，反复移动垫块的位置，直至小车在斜面上运动时可以保持匀速直线运动状态。接着在小车上加放砝码，小桶里放入适量的砂，记录下砝码和砂的质量M'和m'，把细线系在小车上并绕过滑轮悬挂小桶，接通电源，放开小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，取下纸带，在纸带上写上编号。重复以上步骤，改变砂的质量进行5次实验，最后算出每条纸带对应的加速度的值。根据实验结果，在坐标平面上描出相应的点，作出加速度和力的关系图线，探究加速度与外力的关系。保持砂和小桶的质量不变，我们在小车上加上砝码来重复上面的实验，并记录下相应的加速度。我们用纵坐标表示加速度a，横坐标表示小车和车内砝码总质量的倒数1/(M+M')，在坐标平面上描出相应的点并作图线，以探究加速度与质量的关系。这个实验可以考查控制变量法、验证牛顿第二定律和纸带的处理，因此在阶段性考试或模拟考试、高考中非常重要，同学们应该引起足够的重视。误区提醒：1.要做好平衡摩擦力的工作，即调出一个合适的斜面，使小车的重力沿着斜面方向的分力正好平衡小车受的摩擦阻力。在平衡摩擦力时，不要把悬挂小盘的细线系在小车上，即不要给小车加任何牵引力，并让小车拖着打点的纸带运动。2.实验步骤2、3不需要重复。即整个实验平衡了摩擦力后，不管以后是改变小盘和砝码的总质量还是改变小车和砝码的总质量，都不需要重新平衡摩擦力。3.每条纸带必须在满足小车与车上所加砝码的总质量远大于小盘和砝码的总质量的条件下打出。只有这样，小盘和砝码的总重力才可视为小车受到的拉力。4.改变拉力和小车质量后，每次开始时小车应尽量靠近打点计时器，先接通电源，再放开小车，并在小车到达滑轮前按住小车。5.作图时，要使尽可能多的点分布在所作直线上，不在直线上的点应尽可能对称分布在所作直线两侧。6.作图时两轴