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文档简介
架设思维之桥,启航物理新程——初高中物理衔接教材目录初高中物理学科的不同特点··································1学习方法建议··········································6高中物理必修一涉及到的数学知识······························9初高中物理思维的跨越·····································12初高中物理的解题跨越·····································15初高中物理知识衔接训练···································26结语···············································37第一章初高中物理学科的不同特点亲爱的合肥九中高一新同学:欢迎你正式成为合肥九中大家庭的一员!站在人生的新起点,面对充满无限可能与挑战的高中物理学习,你是否既满怀憧憬,又隐约感到一丝忐忑?这份《初高中物理衔接教材》,正是我们合肥九中物理教研组老师们为你精心准备的“启航礼”与“过河之桥”。初中物理带你初窥了世界的奇妙轮廓,感受了力、热、声、光、电的初步魅力。而高中物理,则将带领你深入探索现象背后的本质规律、精妙模型和严谨逻辑。这中间并非陡峭的悬崖,但也绝非坦途。知识体系的深化、思维方式的跃升、数学工具的强化应用,构成了我们需要共同跨越的“衔接地带”。亲爱的同学,请将这本教材视为你高中物理学习的第一块基石和思维转换的演练场。不必追求“一步到位”,重要的是在阅读、思考、练习的过程中,唤醒你的物理直觉,激活你的科学思维,建立起对高中物理学习的初步框架和信心。接下来我们一起看一看初高中物理不同的特点:初中物理高中物理对比说明1.知识内容广度与深度相对浅显、宽泛:覆盖声、光、热、力、电、磁等基础领域,介绍基本现象和概念。深度挖掘、体系化:在力、电、磁、光、热、原子物理等核心领域进行深入、定量化的研究,构建严密知识体系。高中物理更深、更专、更系统,不再是现象的罗列,而是规律的深入探究和理论构建。知识点联系相对独立:各章节(如力学、电学、光学)知识点联系较松散。高度关联、环环相扣:知识模块间联系紧密(如力学是电学、磁学基础;运动学是动力学基础)。前面学不好直接影响后续。高中物理知识形成网络结构,强调知识的迁移和应用。2.思维方式抽象程度形象思维为主:大量借助生活实例、直观实验和定性描述理解概念。抽象思维、模型化思维为主:大量使用理想模型(质点、点电荷、理想气体等)、矢量、抽象概念(场、势、波函数)。高中物理要求剥离具体情境,抓住本质特征建立模型,对抽象思维能力要求大幅提高。逻辑推理逻辑链条较短:解决问题步骤相对简单直接。逻辑链条长且严密:分析问题需要多步骤推理(如受力分析→运动分析→列方程求解),环环相扣,一步错可能导致全错。高中物理强调严谨的逻辑推理能力和过程分析能力。数学工具简单代数运算为主:偶尔涉及比例、简单图像。数学工具要求高:矢量运算(合成与分解)、三角函数、复杂代数方程(组)、函数图像(斜率、面积、交点含义)、极限/微积分思想(初步)。数学成为解决物理问题的核心工具和语言,数理结合能力是关键。3.能力要求理解要求了解“是什么”:侧重识记概念、定律内容,理解其表面含义和简单应用。理解“为什么”和“怎么用”:深刻理解概念内涵、定律的推导、成立条件、物理意义,并能在复杂、陌生情境中灵活运用。高中物理要求知其然更知其所以然,强调理解本质和迁移应用。分析能力单一过程分析:问题通常描述单一、清晰的过程。多过程、多对象、多状态分析:常需分析相互关联的多个物体、多个阶段(如碰撞、传送带、复合场中的运动)。高中物理问题复杂度显著提升,要求拆解复杂问题、进行系统分析的能力。解决问题模仿式解题为主:题型相对固定,模仿例题和老师讲解即可解决大部分问题。策略性、创造性解题:需要灵活选择物理规律(能量?动量?牛顿定律?)、建立模型、设计解题路径,强调思路和方法。高中物理解题更注重策略选择和思维过程,对独立思考能力要求高。4.学习方法预习与复习要求相对宽松,临时抱佛脚有时也有效。至关重要:课前预习(带着问题听课)、课后及时复习(梳理、推导、构建网络)是跟上节奏的基础。高中物理知识密度大、逻辑性强,缺乏预习复习极易掉队。练习题量适中,题型重复性高。题海战术效果差:需要精做典型题、深挖错题(错题本!),注重一题多解、多题归一、方法总结和模型提炼。高中物理练习强调质量、反思和归纳,追求触类旁通而非简单重复。课堂与笔记课堂跟随即可,笔记侧重记录结论。课堂专注度要求极高:需紧跟老师思路,笔记需记录关键推导过程、适用条件、易错点、方法总结。高中课堂信息量大、思维密度高,主动思考、高效笔记是核心技能。5.实验目的培养兴趣、观察现象、验证简单结论。探究规律、训练科学方法(控制变量、图像处理、误差分析)、培养设计能力。高中实验目的性、探究性、严谨性更强,是物理学习的重要组成部分。要求操作简单,侧重现象观察和结论记忆。操作更复杂、精度要求更高;数据处理与分析(作图、计算、误差讨论)是重点;需理解实验原理和设计思想。高中实验对动手能力、数据处理能力和分析能力要求显著提高。第二章学习方法建议一、打好基础,吃透概念(这是根本!)1.课前预习,心中有数:提前阅读课本,了解即将学习的概念、公式、定律和实验。标出不懂的地方,带着问题去听课,提高听课效率。尝试理解基本概念的含义,而不是死记硬背。2.课堂专注,理解核心:全神贯注:
紧跟老师思路,重点听概念引入、公式推导、定律的适用条件和物理意义。积极思考:
思考老师提出的问题,尝试回答,不要只被动接收。做好笔记:
记录关键概念、核心公式(注明适用条件)、典型例题的思路、老师的补充说明和你的疑问。笔记要简洁清晰,方便复习。不懂就问:
课堂上或课后及时向老师请教没听懂的地方,不要积累疑问。4.课后复习,深化理解:及时复习:
当天或第二天复习课堂内容,巩固记忆。回顾笔记,重新推导公式,用自己的话复述概念和定律。精读课本:
课本是根本!仔细阅读课本上的文字描述、概念定义、定律表述、推导过程和例题分析。注意课本上对概念内涵和外延的阐述、定律成立的条件。构建知识网络:
学完一章或一个单元后,尝试画思维导图或知识结构图,将零散的知识点串联起来,理解它们之间的逻辑关系(如牛顿运动定律与动能定理、动量定理的联系)。二、掌握核心方法,提升思维1.模型化思维:高中物理研究很多理想化的模型(如质点、点电荷、光滑斜面、理想气体等)。要理解模型的建立过程、特点和适用范围。学会将复杂的实际问题抽象、简化为物理模型。这是解题的关键第一步。2.数理结合能力:物理问题最终往往转化为数学问题(方程或方程组)。熟练运用数学工具:代数运算、三角函数、解方程(组)、向量运算(力的合成与分解)、函数图像(s-t,v-t,F-t图等)、几何知识(圆周运动、光学)。理解公式的物理意义,知道每个符号代表什么物理量。3.图像分析能力:v-t图、F-t图、a-t图、U-I图、振动/波动图像等是理解物理过程和规律的重要工具。学会从图像中读取信息(斜率、截距、面积、交点、极值点的物理意义),并能将物理过程用图像表示出来。三、高效练习,注重质量1.先理解后做题:在基本概念和规律没有理解透彻之前,不要盲目大量刷题。课本例题是最好的起点!仔细研究例题的解题思路、步骤和规范表达。2.精选精练,举一反三:质>量:
选择有代表性的题目(课本习题、老师布置的作业、经典辅导书),认真做透一道好题,胜过盲目刷十道题。注重过程:
解题时思路清晰,步骤规范。写出必要的文字说明、公式(用原始公式)、代入数据的过程、单位。4.反思总结:
做完题后,思考:这道题考察了哪些知识点?解题的关键点(突破口)在哪里?用到了什么物理思想和方法?有没有其他解法(一题多解)?这道题和之前做过的哪些题类似(多题一解)?5.建立和使用错题本:记录有价值的错题:
记录概念理解错误、方法错误、典型模型题、思路巧妙的题、反复出错的题。分析错误原因:
是概念不清?公式记错?模型识别错误?过程分析错误?计算失误?审题不清?写出正确解答和反思:
不仅要抄正确答案,更要写下当时的错误思路和正确的解题思路、关键点、从中吸取的教训。定期复习:
每周、每月、考前定期翻阅错题本,重做错题(遮住答案),确保真正掌握。把错题本变薄(掌握的划掉)。四、培养良好习惯和心态1.保持好奇心和求知欲:保持一颗永不熄灭的好奇心,像牛顿追问苹果落地一样,对身边的现象多问一个“为什么”。独立思考,不畏难题:
遇到难题不要轻易放弃或立即看答案,多思考,尝试不同角度。实在想不出再看解析,并弄懂思路。勤于总结归纳:
定期(每周/每章)总结知识点、方法、模型、易错点。合理安排时间:
物理需要整块时间和深度思考,保证足够的学习和练习时间。积极寻求帮助:
遇到困难及时请教老师、同学,讨论能加深理解。保持耐心和信心:
物理学习有挑战性,理解有时需要时间。遇到瓶颈期不要气馁,坚持按科学方法学习,终会突破。相信付出会有回报。理解>记忆:
理解概念、定律的内涵、外延和适用条件。基础>技巧:
扎实的基础知识(概念、公式、定律)是应用和解题的前提。模型>题海:
掌握典型物理模型和分析方法是核心能力。过程>答案:
注重解题思路、过程分析、方法总结,而非仅仅追求答案正确。反思>刷题:
通过错题本和总结,不断反思、改进、提升。坚持>天赋:
持续的努力和科学的方法比天赋更重要。物理学习如同探索一座未知的迷宫,概念是你的地图,模型是你的指南针,错题本是你的足迹。每次看似迷失方向的困惑,其实都在悄悄拓宽你思维的边界。
找到适合自己的节奏,坚持这些方法,你一定能学好高中物理!祝你学习顺利,享受探索物理世界的乐趣!第三章高中物理必修一涉及到的数学知识数学运算知识:①②③④⑤⑥⑦⑧⑨应用:①②500000=0.00025=③5×108+4×108=5×108+4×107=二、三角函数1、角度的单位——弧度(rad)ABABOrθl②定义式:1rad=57.30③几个特殊角的弧度值:rad可以省略a.b.c.d.e.f.g.h.I.θaθabc①几种三角函数的定义:正弦:余弦:正切:②关系:③诱导公式sin(900-θ)=cosθcos(900-θ)=sinθsin(1800-θ)=sinθcos(1800-θ)=-cosθ④几个特殊角的三角函数值:角度θ正弦(sinθ)余弦(cosθ)正切(tanθ)00300370450530600900⑤二倍角公式:=⑥,且3.函数的图象对于函数有:振幅A,周期,初相,相位,频率.4.完成下列空白①=0=0=0②cos300=tan=tan=sin1200=三、几何知识1.三角形知识①三角形内角和为,两边之和第三边,两边之差第三边。②直角三角形勾股定理:直角三角形两直角边(即“勾”,“股”)边长平方和等于斜边(即“弦”)边长的平方,即。cAcACBbaRO.(其中为外接圆的半径)④余弦定理:2.圆的知识①周长公式:,面积公式:②过切点垂直于切线的直线必过圆心,弦的中垂线过圆心。③圆心角等于圆周角的两倍,弦切角等于圆周角3.球的知识:表面积公式:,体积公式:4.菱形的知识:菱形对角线垂直且平分。第四章初高中物理思维跨越在初高中物理的学习过程中,从标量到矢量的跨越是一个重要的概念升级。标量只有大小没有方向,而矢量则既有大小又有方向。理解这一跨越对于掌握更高级的物理概念至关重要。下面,我将通过具体的例子来展示这一跨越的过程。1.路程与位移:从标量到矢量的初步认识初中阶段:路程(标量)在初中,我们首先学习的是“路程”。路程是指物体运动轨迹的长度,是一个标量。例如,小明从家出发,向东走了3米到公园,然后又向西走了2米到超市。小明总共的路程是:路程=3 米+2 米=5 米路程=3米+2米=5米这里只关心运动的总长度,不考虑方向。高中阶段:位移(矢量)进入高中后,我们引入了“位移”的概念。位移是从初始位置指向末位置的有向线段,是一个矢量。它不仅有大小的区别,还有方向。继续上面的例子:初始位置:家(设为原点)向东走3米:位移为
+3 米+3米(假设东为正方向)向西走2米:位移为
−2 米−2米总位移:+3 米+(−2 米)=+1 米+3米+(−2米)=+1米(即东1米)位移的大小是1米,方向向东。与路程不同,位移考虑了方向的叠加。如果是先向东走了3米,后又向北走了四米,那么小明的路程是3米+4米=7米但从初位置指向末位置的位移来看,却是5米,方向东偏北53°。跨越点:引入了方向的重要性,数学上,从简单的算术相加到矢量的合成(考虑正负方向)。2.速度与速率:标量与矢量的区分初中阶段:速率(标量)初中常提到“速度”,但更多指的是“速率”,即速度的大小。例如,汽车以60km/h的速度行驶,这里通常只关心大小,不强调方向。高中阶段:速度(矢量)高中的“速度”是一个矢量,包括大小和方向。例:①一块石子以10m/s的速度撞击墙壁,然后以9m/s的速度反向弹回②一块石子以10m/s的速度撞击报纸,然后以9m/s的速度保持前进显然石子两次的运动状态的变化是不同的,但如果只看速度的大小,又无法将它们区分。高中物理中,我们规定初速度V1=10m/s,末速度V2=-9m/s,速度变化量ΔV=-9m/s-10m/s=-19m/s,而不能再像初中时那样,认为速度只是减小了1m/s。3.力的合成:从标量到矢量的运算初中阶段:同一直线上的力初中时,力的合成通常在一条直线上,可以简单用正负表示方向。例如:两个人同向推箱子:一个力50N向右,另一个30N向右,合力
50+30=80 N50+30=80N
向右。反向:50N向右,30N向左,合力
50−30=20 N50−30=20N
向右。高中阶段:不同方向的力高中时,力是矢量,方向可以不在同一直线。例如:两个力:F1=3N
向东,F2=4N
向北合力F
的大小为5N(平行四边形法则)方向:东偏θ=53°跨越点:从同一直线上的代数相加到不同方向的矢量合成(平行四边形法则或三角形法则)。4.功的计算:标量与矢量的点积初中阶段:简单功的计算①力与位移同方向:W=Fs②力与位移垂直:W=0例如,用10N的水平力推箱子移动5m:W=10 N×5 m=50 JW=10N×5m=50J高中阶段:力与位移有夹角高中时,功是力矢量与位移矢量的点积:W=Flcosα例如,用斜向上30°的10N的力
拉箱子,箱子沿水平方向前进了5m:W=Flcosα=10×5×cos30∘≈43.3 J跨越点:从简单的乘法到考虑方向夹角的点积运算。理解正交分解:Fcosθ是力在位移方向的分量。5.动量:从标量到矢量的守恒初中阶段:动量的初步动量
p
定义为质量
m与速度
v
的乘积。初中可能简单提及,也可能未作介绍。高中阶段:动量是矢量高中的动量
p=mv,方向与速度相同。动量守恒是矢量守恒。例如:一维碰撞:两球相向运动,动量需考虑方向。球A:m1=2 kg,
v1=3 m/s
向右。球B:m2=3 kg,v2=2m/s
向左。总动量:2×3+3×(−2)=6−6=0(设向右为正)。二维碰撞:需要考虑动量的x、y分量分别守恒。跨越点:从简单的动量大小到动量的矢量性。动量守恒需要在各个方向上分别成立。6.加速度:方向的重要性高中的加速度
a
是矢量,方向与速度变化量
Δv
相同。例如:圆周运动:加速度指向圆心(向心加速度),虽然速率可能不变,但方向在变。抛体运动:加速度恒为
g向下,影响速度的方向和大小。理解加速度不仅改变速度大小,还改变方向。需要分解加速度的分量来分析复杂运动。实际应用示例:平抛运动问题:
以初速度
v0水平抛出物体,求运动轨迹。分解初速度:水平:vx=v0竖直:vy=gt运动方程:水平x=v0t竖直:y=通过矢量分解将复杂曲线运动转化为两个直线运动的叠加。方向的分开处理是矢量方法的核心。从标量到矢量的跨越,不仅是数学工具的升级,更是物理思维的一次飞跃。通过具体的物理量如位移、速度、力、功、动量和加速度的例子,我们可以看到矢量如何更全面地描述物理现象。掌握矢量的概念和运算方法,是深入学习高中及以后物理的关键基础。第五章初高中物理的解题方法跨越初中时,同学们更习惯于套公式、记结论去求解,但到了高中之后,很少有题目可以通过直接套公式就可以解决,必须要深入分析物理过程,理解其中的逻辑关系。例1:甲车以
10m/s
的速度匀速前进,乙车从同一位置以
2m/s²
的加速度从静止开始匀加速追赶甲车。问:乙车需要多长时间能追上甲车?此时我们需要分作两段去分析:第一段:乙车速度小于甲车速度时,乙车落后于甲车且越来越远第二段:乙车速度大于甲车速度时,乙车落后于甲车但越来越近所以问题的关键是什么时候二者速度相等,以及在这段时间内它们各自前进了多远的距离。at=10m/s,解得t=5s此时甲车前进S1=Vt=50m,乙车前进S2=12at此时乙车速度V2=at=10m/s接下来,乙车要比甲车多走25米即可追上甲车则V2t’+12at'2即前5秒二者越来越远,后5秒二者越来越近,第10秒末二者相遇。如果用速度时间图像的方法解决这个问题,会更简单,同学们可以自主尝试。通过这个简单的例子,主要是想要向同学们展示,要解好高中物理题,必须要深入理解物理过程,机械照搬公式是行不通的。再比如摩擦力方向的问题,我们也要深入分析,避免简单的直觉:例如物体明明往右运动,摩擦力却可能向左——这会颠覆你们的直觉。下面举例来看:例2:水平传送带以速度
v=2 m/s
向右匀速运动。现将一质量
m=1 kg
的木块轻轻放在传送带左端(木块初速度为0)。已知木块与传送带间动摩擦因数
μ=0.2
问:(1)摩擦力方向向哪?(2)木块会向什么方向运动?(3)多长时间和传送带共速?物块在达到和传送带共速前,物块相对传送带向左运动,所以传送带给物块向右的滑动摩擦力,所以物块会向右加速(相对于地面),通过简单计算可知,1秒后二者一起匀速,此时摩擦力消失。这个问题中,滑块受向右的摩擦力,和向右加速,似乎就与我们的直觉相违背,摩擦力方向怎么和运动方向相同了呢?所以我们应该把握住摩擦力方向的关键:摩擦力方向是与接触面的相对滑动方向相反,而不是相对于地面的运动方向相反!但同时直觉在物理的学习中又有着很重要的地位,物理不是纯粹抽象逻辑的推理。例如在圆周运动的问题中,物理直觉非常重要。例3:一辆车以一定速度驶过拱形桥的顶部时,车对桥面压力的计算。此时只要直觉上能想明白这样的问题就不会太难:车静止在桥顶时,对桥面的压力等于车自身的重力车运动时,由于圆周运动的效应,车会想要往外甩出去,所以对桥面的压力会减小,而且车速越大,车对桥面的压力就会越小,车速达到一定值(大于gr)时还会飞出桥面。如果没有物理直觉,只是套公式很容易就会搞混。第六章初高中物理知识衔接训练第一章运动的描述第1节质点参考系一、物体和质点1.质点:忽略物体的_________和_________,把它简化成一个具有_______的点,这样的点叫作质点。2.将物体视为质点的条件:(1)物体的___________对所研究问题的影响可以忽略不计;(2)物体上各点的___________时,可以用其上某一点的运动代替整个物体的运动,如平动物体。3.质点是一种____________模型,它忽略了物体的___________这种次要因素,突出了物体的__________这种主要因素,它是对实际物体的一种科学抽象,实际中________(填“存在”或“并不存在”)。二、参考系1.运动与静止(1)自然界的一切物体都处于永恒的_________中,运动是_____________的。(2)描述某个物体的位置随时间的变化,总是相对于其他物体而言的,这便是运动的_________性。2.参考系:要描述一个物体的运动,首先要选定某个其他物体作为参考,这种用来作为__________________的物体叫作参考系。3.参考系的选取是任意的,一般以_____________________为参考系,选择不同的参考系观察同一物体的运动,其结果会有所_____________________。第2节时间位移一、时刻和时间间隔1.时刻:指_____________________,它在表示时间的数轴上用_____________________表示。2.时间间隔:指某两个时刻之间的_____________________,表示一段时间,在时间数轴上用_____________________表示。二、位置和位移1.路程:物体_____________________的长度。2.位移(1)定义:由从_____________________指向_____________________的_____________________线段。(2)物理意义:描述物体(质点)_____________________的物理量。(3)大小:初、末位置间线段的长度。(4)方向:_____________________指向_____________________。3.矢量:在物理学中,像位移这样的物理量叫作矢量,它既有_____________________又有_____________________。标量:在物理学中,像温度、路程这样的物理量叫作标量,它们只有_____________________,没有_____________________。三、直线运动的位移1.在一维坐标系中,做直线运动的物体的初位置为x1,末位置为x2,则物体的位移Δx=_____________________。(如图)2.坐标系中位移正负的意义:位移为正,表示位移的方向与规定的坐标轴正方向相同,位移为负,表示位移的方向与规定的坐标轴正方向相反。四、位移—时间图像1.位置—时间图像:在直角坐标系中选_____________________为横轴,选_____________________为纵轴,其上的图线就是位置—时间图像,是反映物体在任意时刻的位置的图像。2.位移—时间图像(x-t图像):将物体运动的_____________________选作位置坐标原点O,则位置与_____________________相等(x=Δx),位置—时间图像就成为位移—时间图像。3.x-t图像的物理意义:x-t图像反映了物体的位移随时间的变化关系,图像上的某一点表示物体在某时刻所处的_____________________。4.由x-t图像可求:(1)任一时刻所对应的位置;(2)任意一段时间内的位移;(3)发生一段位移所用的时间。5.x-t图像只能描述直线运动,不能描述曲线运动。二、位移和时间的测量1.打点计时器的结构和工作原理打点计时器的作用:打点计时器是一种使用_____________________电源的计时仪器,当电源频率为50Hz时,它每隔_____________________打一次点,打点计时器和纸带配合,可以记录物体运动的时间及在一段时间内的位移,这就为研究物体的运动提供了可能。
(1)电磁打点计时器(如图)工作电压:_____________________交流电源;
工作原理:接通交流电源后,在线圈和永久磁体的作用下,振片便振动起来,带动其上的振针上下振动。这时,如果纸带运动,振针就通过复写纸在纸带上留下一行小点。(2)电火花计时器(如图)工作电压:_____________________交流电源;
工作原理:当启动电源,按下脉冲输出开关时,计时器发生的脉冲电流经放电针、墨粉纸盘到纸盘轴,产生火花放电,于是在运动的纸带上就打出一行点迹。2.操作步骤(1)了解打点计时器的构造,然后把它固定好。(2)安装纸带。(3)启动电源,用手水平拉动纸带,纸带上就打出一行小点,随后关闭电源。(4)取下纸带,从能够看清的某个点开始(起始点),往后数出若干个点,例如数出n个点,算出纸带从起始点到第n个点的运动时间t。(5)用刻度尺测量出从起始点到第n个点的位移x。(6)设计表格,用来记录时间及位移,并将测量结果填入表格中。3.注意事项(1)打点时,应先_____________________,待打点计时器打点稳定后再拉动纸带。(2)打点计时器不能连续工作太长时间,打点之后应立即_____________________。(3)为减小实验误差,1、2、3、4、…不一定是连续的计时点,可以每5个点(或间隔4个点)取一个计数点,若电源频率为50Hz,此时两计数点间的时间间隔T=_____________________s。(4)对纸带进行测量时,不要分段测量各段的位移,正确的做法是一次测量完毕,即统一测量出各个计数点到起始点之间的距离。第3节位置变化快慢的描述——速度一、速度1.对速度概念的理解(1)物理意义:表示物体_____________________。(2)定义:_____________________与发生这段位移所用_____________________之比。(3)定义式:v=Δx(4)单位:国际单位制单位是米每秒,符号是_____________________或_____________________。常用单位:千米每时(_____________________或_____________________)、厘米每秒(cm/s或cm·s-1)等。1m/s=_____________________km/h。2.速度的矢量性(1)速度既有大小,又有方向,是_____________________(选填“标量”或“矢量”),方向与_____________________的方向_____________________。(2)在一维坐标系中,速度方向可用带正、负号的数值表示,正号表示与规定的正方向相同,负号表示与规定的正方向相反。二、平均速度和瞬时速度1.平均速度(1)物理意义:描述物体在时间Δt内运动的_____________________及方向。_____________________地描述物体位置变化的快慢,与物体运动的路径无关。(2)表达式:v=Δx(3)方向:与这段时间内的_____________________相同。2.瞬时速度(1)定义:在表达式v=ΔxΔt中,当Δt_____________________时,运动快慢的差异可以忽略不计,此时,我们就把Δ(2)方向:物体在该时刻的_____________________。(3)物理意义:是_____________________地描述物体运动快慢和方向的物理量。3.速率和平均速率(1)速率:_____________________叫作速率,是一个_____________________量,没有方向。一般汽车速度计显示的是_____________________。(2)平均速率:物体通过的_____________________与通过这一路程所用时间的比叫作平均速率,在一般情况下平均速率并不等于_____________________的大小。三、测量纸带的平均速度和瞬时速度1.测量平均速度(1)测纸带的平均速度实验原理:如图所示,测出D、G间的位移Δx和所用的时间Δt,则D、G间的平均速度为v=Δx(2)用刻度尺测出多个计数点到起始点的距离,计算两相邻计数点间的位移Δx,然后用平均速度v=Δx位置01234…x/mΔx/mΔt/sv/(m·s-1)2.测量瞬时速度(1)测纸带的瞬时速度实验原理:取包含某一位置在内的一小段位移Δx,根据v=ΔxΔt测出这一段位移内的平均速度,用这个平均速度代表纸带经过该位置的瞬时速度。一般地,取以这个点为_____________________的一段位移来计算。如图所示,E点的瞬时速度可用D、F两点间的平均速度代表,即vE(2)计算纸带上各计数点的瞬时速度,每隔相同的一段时间计算一次速度,并把数据记录在下表中。位置0123456…x/mΔx/mΔt/sv/(m·s-1)四、速度—时间图像1.速度—时间图像的意义:直观表示物体运动的速度随_____________________变化的规律。2.速度—时间图像的获得:用_____________________表示时间t,_____________________表示速度v,建立直角坐标系。根据测量的数据在坐标系中描点,然后用_____________________的曲线把这些点连接起来,即得到v-t图像,如图所示。五、位移传感器测速度1.由于红外线的传播速度很大,红外线在两车间的传播时间可以忽略不计,某次发射时两车之间的距离可认为等于从发射到接收时间内超声波传播的距离。2.知道两次发射位置的距离之差(即小车运动的位移)和两次发射的时间间隔,即可求小车运动的速度。速度变化的快慢加速度一、加速度(1)定义:_____________________与发生这一变化所用_____________________之比,叫作加速度。(2)定义式:a=ΔvΔt。其中Δv注意:a=ΔvΔt只是加速度a的定义式,不是决定式,a与Δv、Δt(3)物理意义:表示_____________________的物理量。(4)单位:在国际单位制中,加速度的单位是_____________________,符号是_____________________或_____________________。三、加速度的方向及计算1.加速度是矢量,正负表示方向,大小表示速度的变化率。2.根据a=ΔvΔt可知加速度的方向与_____________________3.加速直线运动中,加速度的方向与速度方向_____________________;减速直线运动中,加速度的方向与速度方向_____________________。4.加速度的计算方法(1)规定正方向。一般选初速度v1的方向为正方向。(2)判定v2的方向,确定v2的符号。(3)利用公式a=v2四、速度v、速度变化量Δv与加速度a的比较项目速度v速度的变化量Δv加速度a物理意义表示物体运动的快慢和方向表示物体速度变化的大小和方向表示物体速度变化的快慢和方向定义式(或表达式)v=ΔxΔv=v2-v1a=Δv方向物体运动的方向由初、末速度决定与Δv方向相同联系三者无必然联系。速度v很大,速度的变化量Δv可能很小,甚至为0,加速度a也可大可小物体运动性质的判断物体在运动的过程中,加速度的大小在许多情况下是变化的。只要a、v同向,物体就做加速运动,a、v反向,物体就做减速运动。(1)a、v同向→加速运动a(2)a、v反向→减速运动a五、从v-t图像看加速度1.利用v-t图像求解加速度的方法v-t图像为直线:如图所示,在图线上取两点,坐标分别为(t1,v1),(t2,v2),则a=ΔvΔt2.对v-t图线的斜率的理解(1)v-t图像为直线时,斜率的绝对值表示_____________________;斜率的正负表示加速度的方向。(2)v-t图像为曲线时,曲线上某点的切线的斜率表示此时的加速度。【课堂巩固】1.在月球上开展科学探测工作的“嫦娥四号”着陆器与“玉兔二号”巡视器进行互成像实验,“两器”顺利互拍.如图所示的甲、乙两图是着陆器拍到的画面,甲图的巡视器和背景都是清晰的,乙图的巡视器模糊而背景是清晰的,据此分析着陆器拍照时()A.甲、乙两图巡视器都静止,都以月面为参考系B.甲图巡视器静止,以月面为参考系;乙图巡视器运动,以巡视器为参考系C.甲图巡视器静止,以月面为参考系;乙图巡视器运动,以月面为参考系D.甲图巡视器运动,以着陆器为参考系;乙图巡视器运动,以月面为参考系2.两个做匀变速直线运动的物体,物体A的加速度aA=1m/s2,物体B的加速度aB=-2m/s2,则可以确定()A.物体A的加速度大于物体B的加速度 B.物体A的加速度小于物体B的加速度
C.物体A的速度大于物体B的速度 D.物体A的速度小于物体B的速度3.智能机器人已经广泛应用于宾馆、医院等服务行业,用于给客人送餐、导引等服务,深受广大消费者喜爱。如图甲所示的医用智能机器人沿医院走廊运动,图乙是该机器人在某段时间内的位移—时间图像,则机器人()在0~30s内的位移大小是7m 在0~10s内做匀加速直线运动
C.在20~30s内,运动轨迹为曲线 D.在10~30s内,平均速度大小为0.35m/s4.图中给出的四条图线1、2、3、4分别代表四个物体从同一地点出发做直线运动的情况,下列说法正确的是()A.甲图中,0至t1时间内,物体2的平均速度大于物体1的平均速度B.甲图中t1时刻物体1和物体2相遇C.乙图中,t2时刻物体3与物体4相遇D.乙图中,0至t2时间内,物体3和物体4的平均速度相等参考答案:CBDB参考答案:CBDB第六章初高中物理知识衔接训练第二章匀变速直线运动的规律清单01匀变速直线运动的基本规律1.匀变速直线运动1.定义:沿着一条直线,且________不变的运动,叫作匀变速直线运动.2.分类.(1)匀加速直线运动:物体的速度随时间__________.(2)匀减速直线运动:物体的速度随时间__________.3.v-t图像:匀变速直线运动的v-t图像是一条________的直线,如图所示,直线1表示____________运动,直线2表示____________运动.(倾斜,匀加速,匀减速)2.三个基本公式(1)速度与时间的关系:(2)位移与时间的关系:(3)速度与位移的关系:应用三个基本公式解决问题时,分析题目条件中有哪些已知量,v0、v、a、t、x知道任意3个,可选择合适的公式求出另外2个。清单02自由落体1.基本规律(1)从静止开始的,只受重力作用的匀加速直线运动。(2)基本公式:,,(3)推论比例公式:匀变速直线运动的推论公式和初速度为零的匀加速直线运动的比例关系都适用。清单03匀变速直线运动的重要推论及应用1.两个重要推论(1)物体在一段时间内的平均速度等于这段时间的瞬时速度,还等于初、末时刻速度矢量和的,即:v=vt(2)任意两个连续相等的时间间隔T内的位移之差为一恒量,即:Δx=x2-x1=x3-x2=…=xn-xn-1=。可以推广得到xm-xn=(m-n)aT2。2.初速度为零的匀变速直线运动的五个推论(1)1T末、2T末、3T末……nT末瞬时速度的比为v1∶v2∶v3∶…∶vn=。(2)1T内、2T内、3T内……nT内位移的比为x1∶x2∶x3∶…∶xn=。(3)第一个T内、第二个T内、第三个T内……第n个T内位移的比为x1′∶x2′∶x3′∶…∶xn′=。(4)从静止开始运动位移x、2x、3x……nx所用时间的比为t1∶t2∶t3∶…∶tn=。(5)从静止开始通过连续相等的位移所用时间的比为t1′∶t2′∶t3′∶…∶tn′=。清单05追及、相遇问题1.临界条件与相遇条件(1)要抓住一个条件,两个关系:一个条件是两物体的速度满足的临界条件;两个关系是时间关系和位移关系.通过画草图找两物体的位移关系是解题的突破口,如两物体距离最大、最小,恰好追上或恰好追不上等.(2)若被追赶的物体做匀减速运动,一定要注意追上前该物体是否已经停止运动.清单06图像问题1.v-t图像物理意义表示物体速度随时间变化的规律识图五要素线直线表示匀变速直线运动或者匀速直线运动;曲线表示非匀变速直线运动斜(切线)直线斜率表示物体(瞬时)加速度;上倾为正,下斜为负;陡缓示大小面阴影部分的面积表示物体某段时间内发生的位移;t轴上为正,t轴下为负点两图线交点,说明两物体此时刻速度相等截纵截距表示物体初速度2.x-t图像物理意义表示物体位置随时间变化的规律,不是物体运动的轨迹识图五要素线直线表示物体做匀速直线运动或物体静止;抛物线表示物体做匀变速直线运动斜(切线、割线)直线斜率表示物体(瞬时、平均)速度;上倾为正,下斜为负;陡缓示大小面图线与坐标轴所围图形面积无意义点两图线交点,说明两物体此时刻相遇截纵截距表示开始计时物体位置实验:探究小车速度随时间变化的规律1.实验原理(1)小车在槽码的牵引下运动,利用打点计时器打出纸带,通过研究纸带上的信息,就可以知道小车运动的速度随时间变化的情况。(2)由纸带判断物体做匀变速直线运动的方法如图所示,0,1,2…为时间间隔相等的各计数点,x1,x2,x3,x4…为相邻两计数点间的距离,若Δx=x2-x1=x3-x2=…=C(常量),则与纸带相连的物体的运动为匀变速直线运动。(3)由纸带求物体运动速度的方法根据匀变速直线运动某段时间中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度,即vn=eq\f(xn+xn+1,2T)。(4)利用纸带求物体加速度的两种方法①用“逐差法”求加速度如果纸带有6段位移(如上图所示),先根据x4-x1=x5-x2=x6-x3=3aT2(T为相邻两计数点间的时间间隔)求出a1=eq\f(x4-x1,3T2)、a2=eq\f(x5-x2,3T2)、a3=eq\f(x6-x3,3T2),再算出平均值,即a=eq\f(a1+a2+a3,3)=eq\f(x4+x5+x6-x1-x2-x3,9T2)。②用图像法求加速度作出v-t图像,根据图像的斜率求解物体运动的加速度。2.实验装置与器材(1)实验装置图:(2)器材:打点计时器、一段附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、槽码、刻度尺、导线、交流电源、复写纸。3.计时点和计数点的区别(1)计时点是打点计时器打在纸带上的实际点,如果使用50Hz的交流电源,两相邻计时点的时间间隔为0.02s。(2)计数点是人们根据需要选择一定数目的计时点取一个计数点,两个相邻计数点的时间间隔由选取计时点的个数而定。注意:“每打n个计时点取一个计数点”与“每隔(n-1)个计时点取一个计数点”的时间间隔相等,即T=nT0,其中T0为相邻计时点的时间间隔,由所用交流电源的频率决定,T为相邻计数点的时间间隔。三、实验步骤与操作1.固定好实验器材,并连接好电路。2.小车停在靠近打点计时器的位置。3.启动计时器,然后放开小车,让它拖着纸带运动,在纸带上打下一行小点。4.关闭电源,取下纸带。5.增减所挂的槽码(或在小车上放置重物),更换纸带,再重复做几次实验。四、实验数据处理1.数据测量(1)舍掉开始一些比较密集的点,在后面便于测量的地方找一个点,作为计时起点,以后依次每隔四个点取一个计数点,并标明0,1,2,3,4…,如图所示。(2)依次测出01,02,03,04…的距离x1,x2,x3,x4…,填入设计表中。(3)1,2,3,4…各点的瞬时速度分别为:v1=eq\f(x2,2T),v2=eq\f(x3-x1,2T),v3=eq\f(x4-x2,2T),v4=eq\f(x5-x3,2T)…将计算得出的各点的速度填入设计表中。位置01234…x/mΔx/mΔt/sv/(m·s-1)2.数据分析(1)以速度v为纵轴,时间t为横轴建立直角坐标系。根据表中的v、t数据,在坐标系中描点作出v-t图像,如图所示。(2)观察所得到的直线,分析小车的速度随时间的变化规律。3.实验结论小车的速度随时间均匀增加。五、注意事项1.平行:纸带、细绳要和长木板平行。2.靠近:释放小车前,应使小车停在靠近打点计时器的位置。4.减小误差:小车另一端挂的槽码个数要适当,避免速度过大而使纸带上打的点太少,或者速度太小使纸带上打的点过于密集。5.纸带选取:选择一条点迹清晰的纸带,舍弃点密集部分,适当选取计数点。【课堂巩固】1.一质点做直线运动的图像如图所示,正确的是()A.在2~4s内,质点处于静止状态B.质点在0~2s内的加速度比4~6s内的加速度大C.在0~6s内,质点的平均速度为D.在第末,质点离出发点最远2.如图是码头工程灌注桩施工平台上间距均为75m的四段,可视为质点的工程船从第1个灌注桩由静止开始启动,经过100s正好到达第5个灌注桩,工程船的运动视为匀加速直线运动,则工程船过第2个灌注桩时的速度大小为(
)A.3m/s B.5m/s C.7m/s D.9m/s3.快递小哥用遥控飞行器向高楼层某住户送邮包,从地面开始竖直向上飞行,飞行器的图像如图所示,则飞行器()A.上升的最大高度为20mB.从起飞到住户用时4sC.0~4s与4s~16s的位移大小之比为1∶3D.0~4s与4s~16s的加速度大小之比为4∶14.绿树阴浓夏日长,楼台倒影入池塘。炎炎夏日下,我们仍能看见外卖小哥忙碌的身影,如图所示为一外卖员在送餐途中所走的一段路程。已知外卖小哥与车总质量为500kg,车所受合外力为1000N。起手从A点出发做匀加速直线运动,其中,下列说法正确的是()A.骑手的加速度为B.骑手在C点的速度为C.骑手加速时间为D.骑手经过B、C、D、E时所用的时间之比为参考答案:DACB参考答案:DACB第六章初高中物理知识衔接训练第三章相互作用重力(1)定义:由于地球的_____而使物体受到的力。(2)大小:G=____,g为自由落体加速度。(3)方向:总是_________。弹力(1)弹性形变:物体在发生形变后,如果撤去作用力能够_____原状,这种形变叫作弹性形变。(2)弹性限度:如果物体的形变过大,超过一定的限度,撤去作用力后物体不能__________原来的形状,这个限度叫作弹性限度。(3)胡克定律。①内容:在弹性限度内,弹簧发生弹性形变时,弹力F的大小跟弹簧伸长(或缩短)的________成正比。②表达式:F=___。其中k为弹簧的_________,单位为牛顿每米,符号是_______。弹力产生的两个条件①两物体间相互接触;②发生弹性形变。两个条件必须同时具备,缺一不可。弹力的方向:滑动摩擦力滑动摩擦力产生条件:(1)定义:两个_________的物体,当它们__________时,在接触面上会产生一种阻碍__________的力,这种力叫作滑动摩擦力。(2)方向:总是沿着_______,并且跟物体的相对运动的方向_____。(3)大小:滑动摩擦力的大小跟_____的大小成正比,即Ff=μF压。式中比例系数μ叫作_____________,它的值跟接触面的材料、粗糙程度有关。(4)作用效果:总是阻碍物体间的__________。静摩擦力(1)定义:相互接触的物体处于__________状态,两个物体之间只有__________________,而没有__________时的摩擦力叫作静摩擦力。(2)方向:总是沿着________,并且跟物体相对运动趋势的方向_____。(3)最大静摩擦力:静摩擦力有一个最大值Fmax,即物体刚要产生__________时的摩擦力。(4)静摩擦力的大小:两物体之间实际产生的静摩擦力F在___与_______之间,即___________。力的相互性:力是物体对______的作用,每个力一定同时存在着受力物体和_________。作用力和反作用力:两个物体之间的作用总是_____的,物体间相互作用的这一对力称为_______和_________。作用力和反作用力的关系:总是_________、_________的,可以把其中任何一个力叫作作用力,另一个力叫作_________。牛顿第三定律。①内容:两个物体之间的作用力和反作用力总是大小______,方向______,作用在___________上。②表达式:F=-F′(负号表示二者方向相反)。合力:假设一个力单独作用的效果跟某几个力共同作用的效果_____,这个力就叫作那几个力的_____。分力:假设几个力共同作用的效果跟某个力单独作用的效果_____,这几个力就叫作那个力的_____。(1)力的合成:求几个力的_____的过程。(2)力的分解:求一个力的_____的过程。(3)平行四边形定则:在两个力合成时,以表示这两个力的有向线段为邻边作____________,这两个邻边之间的_______就代表合力的大小和方向。(4)力的分解:力的分解也遵从________________。(1)平衡状态:物体保持_____或_____________状态。(2)平衡条件:在共点力作用下物体平衡的条件是________。第六章初高中物理知识衔接训练第四章相互作用与运动的关系一、牛顿第一定律1.内容:一切物体总保持________状态或________状态,除非________迫使它改变这种状态。2.理解:(1)物体不受力时将处于________状态或________状态,即物体的运动状态________。(2)力的作用是迫使物体改变运动状态,即力是改变物体________的原因,而不是维持________的原因,力还是产生________的原因。(3)一切物体都有保持________状态或________状态的性质,这种性质叫________。因此,牛顿第一定律也叫________定律。(4)牛顿第一定律是物体________________作用时的运动定律,所描述的物体不受力的状态是一种________的状态,因为不受力作用的物体是不存在的,所以牛顿第一定律________实验验证。3.惯性:物体具有的保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质。(1)量度:质量是惯性大小的唯一量度,惯性与物体的________及________无关。(2)普遍性:惯性是物体的固有属性,________都有惯性。二、牛顿第二定律1.内容:物体________的大小跟它受到的________成正比,跟它的________成反比,加速度的方向跟________的方向相同,即F=________________________________(其中的F和m、a必须相对应)。2.牛顿第二定律的五个特性:(1)因果性:只要物体所受合力不为零(无论合力多么的小),物体就获得________,即力是产生________的原因,力决定加速度,力与速度、速度的变化没有直接关系。(2)矢量性:F=ma是一个矢量式,加速度a与合外力F都是矢量,物体加速度的方向由它所受的________的方向决定且总与________的方向相同,而物体的速度方向与合外力方向之间并无这种关系。(3)瞬时性:加速度与合外力在每个瞬时都有大小、方向上的对应关系,这种对应关系表现为:合外力恒定不变时,加速度也________。合外力变化时加速度也________。合外力为零时,加速度也________。(4)独立性:当物体受到几个力的作用时,各力将独立的产生与其对应的________,而物体表现出来的实际加速度是各力产生的加速度的________。(5)同体性:加速度和合外力(还有质量)是同属________的。3.应用牛顿第二定律解题的一般步骤:(1)确定研究对象(在有多个物体存在的复杂
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