高中物理必修一一二章知识点总结

高中物理必修一一二章知识点总结描述物体的运动需要先确定参考系，参考系是假定不动的物体，选择不同参考系观察同一物体运动结果可能不同。为定量描述物体位置及变化，需在参考系上建立坐标系，直线运动常用一维坐标系（x轴），平面运动用二维（xy），空间运动用三维（xyz）。质点是理想化模型，当物体大小形状对研究问题的影响可忽略时，可将其视为质点。例如研究地球公转时，地球大小相对轨道半径可忽略，视为质点；但研究地球自转时，各点运动不同，不能视为质点。时间和时刻需区分：时刻是时间轴上的点（如8:00上课），时间是两点间的间隔（如一节课45分钟）。位移是矢量，由初位置指向末位置的有向线段，大小是初末位置间直线距离，方向由初指向末；路程是标量，物体运动轨迹的长度。只有单向直线运动时，位移大小等于路程，其他情况位移大小小于路程。速度是描述物体运动快慢和方向的物理量，定义为位移与发生这段位移所用时间的比值，公式\(v=\frac{\Deltax}{\Deltat}\)，国际单位m/s。平均速度对应某段时间或位移，是矢量；平均速率是路程与时间的比值，是标量，两者大小一般不等（除非单向直线运动）。瞬时速度是物体在某一时刻（或位置）的速度，方向与物体此时运动方向一致，其大小叫瞬时速率，简称速率。加速度是描述速度变化快慢的物理量，定义为速度变化量与发生这一变化所用时间的比值，公式\(a=\frac{\Deltav}{\Deltat}=\frac{v_tv_0}{t}\)，国际单位m/s²。加速度是矢量，方向与速度变化量\(\Deltav\)的方向相同。当加速度与速度同方向时，物体加速；反向时减速。加速度大小与速度大小无必然联系：高速匀速运动的物体加速度为0，速度小但速度变化快的物体（如子弹刚发射时）加速度很大。研究匀变速直线运动常用打点计时器（电磁打点计时器工作电压46V交流电，频率50Hz，每隔0.02s打一个点；电火花计时器电压220V交流电，原理相同但误差更小）。通过纸带可计算某点瞬时速度（取该点附近一小段位移的平均速度近似）和加速度（用逐差法：若连续相等时间T内的位移为\(x_1,x_2,...,x_n\)，则\(a=\frac{(x_4+x_5+x_6)(x_1+x_2+x_3)}{9T^2}\)）。匀变速直线运动的基本规律：1.速度公式：\(v_t=v_0+at\)（初速度\(v_0\)，加速度\(a\)恒定）2.位移公式：\(x=v_0t+\frac{1}{2}at^2\)（由速度时间图像面积推导，图像是倾斜直线，面积表示位移）3.速度位移公式：\(v_t^2v_0^2=2ax\)（由前两式消去时间\(t\)得到，适用于不涉及时间的问题）重要推论：中间时刻速度：某段时间内中间时刻的瞬时速度等于该段时间的平均速度，即\(v_{\frac{t}{2}}=\frac{v_0+v_t}{2}=\frac{x}{t}\)中间位置速度：某段位移中点位置的瞬时速度\(v_{\frac{x}{2}}=\sqrt{\frac{v_0^2+v_t^2}{2}}\)，且\(v_{\frac{x}{2}}>v_{\frac{t}{2}}\)（匀加速或匀减速均成立）连续相等时间内的位移差：\(\Deltax=x_{n+1}x_n=aT^2\)（可用于判断是否为匀变速直线运动）自由落体运动是初速度为0、加速度为重力加速度\(g\)的匀加速直线运动（忽略空气阻力）。重力加速度\(g\)方向竖直向下，大小随纬度升高而增大（赤道约9.78m/s²，两极约9.83m/s²），通常取9.8m/s²，粗略计算可取10m/s²。自由落体的速度公式\(v=gt\)，位移公式\(h=\frac{1}{2}gt^2\)，速度位移公式\(v^2=2gh\)。伽利略通过逻辑推理（重的物体下落更快的矛盾）和实验（斜面实验“冲