高一物理必修一、二知识点总结.pdf

高一物理必修一知识点总结1.质点（A）（1）没有形状、大小，而具有质量的点。（2）质点是一个理想化的物理模型，实际并不存在。（3）一个物体能否看成质点，并不取决于这个物体的大小，而是看在所研究的问题中物体的形状、大小和物体上各部分运动情况的差异是否为可以忽略的次要因素，要具体问题具体分析。2.参考系（A）（1）物体相对于其他物体的位置变化，叫做机械运动，简称运动。（2）在描述一个物体运动时，选来作为标准的（即假定为不动的）另外的物体，叫做参考系。对参考系应明确以下几点：对同一运动物体，选取不同的物体作参考系时，对物体的观察结果往往不同的。在研究实际问题时，选取参考系的基本原则是能对研究对象的运动情况的描述得到尽量的简化，能够使解题显得简捷。因为今后我们主要讨论地面上的物体的运动，所以通常取地面作为参照系3.路程和位移（A）（1）位移是表示质点位置变化的物理量。路程是质点运动轨迹的长度。（2）位移是矢量，可以用以初位置指向末位置的一条有向线段来表示。因此，位移的大小等于物体的初位置到末位置的直线距离。路程是标量，它是质点运动轨迹的长度。因此其大小与运动路径有关。（3）一般情况下，运动物体的路程与位移大小是不同的。只有当质点做单一方向的直线运动时，路程与位移的大小才相等。图 1-1 中质点轨迹 ACB 的长度是路程，AB 是位移 S。（4）在研究机械运动时，位移才是能用来描述位置变化的物理量。路程不能用来表达物体的确切位置。比如说某人从 O 点起走了 50m 路，我们就说不出终了位置在何处。4、速度、平均速度和瞬时速度（A）（1）表示物体运动快慢的物理量，它等于位移 s 跟发生这段位移所用时间 t 的比值。即 v=s/t。速度是矢量，既有大小也有方向，其方向就是物体运动的方向。在国际单位制中，速度的单位是（m/s）米/秒。（2）平均速度是描述作变速运动物体运动快慢的物理量。一个作变速运动的物体，如果在一段时间 t 内的位移为 s,则我们定义 v=s/t 为物体在这段时间（或这段位移）上的平均速度。平均速度也是矢量，其方向就是物体在这段时间内的位移的方向。（3）瞬时速度是指运动物体在某一时刻（或某一位置）的速度。从物理含义上看，瞬时速度指某一时刻附近极短时间内的平均速度。瞬时速度的大小叫瞬时速率，简称速率5、匀速直线运动（A）（1）定义：物体在一条直线上运动，如果在相等的时间内位移相等，这种运动叫做匀速直线运动。根据匀速直线运动的特点，质点在相等时间内通过的位移相等，质点在相等时间内通过的路程相等，质点的运动方向相同，质点在相等时间内的位移大小和路程相等。（2）匀速直线运动的 xt 图象和 v-t 图象（A）（1）位移图象（s-t 图象）就是以纵轴表示位移，以横轴表示时间而作出的反映物体运动规律的数学图象，匀速直线运动的位移图线是通过坐标原点的一条直线。（2）匀速直线运动的 v-t 图象是一条平行于横轴（时间轴）的直线，如图 2-4-1 所示。由图可以得到速度的大小和方向，如 v1=20m/s,v2=-10m/s,表明一个质点沿正方向以 20m/s 的速度运动，另一个反方向以 10m/s 速度运动。6、加速度（A）（1）加速度的定义:加速度是表示速度改变快慢的物理量,它等于速度的改变量跟发生这一改变量所用时间的比值,定义式:a=（2）加速度是矢量,它的方向是速度变化的方向（3）在变速直线运动中,若加速度的方向与速度方向相同,则质点做加速运动;若加速度的方向与速度方向相反,则则质点做减速运动.7、用电火花计时器(或电磁打点计时器)研究匀变速直线运动（A）1、实验步骤：（1）把附有滑轮的长木板平放在实验桌上，将打点计时器固定在平板上,并接好电路（2）把一条细绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮,下面吊着重量适当的钩码.（3）将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔（4）拉住纸带,将小车移动至靠近打点计时器处,先接通电源,后放开纸带.（5）断开电源,取下纸带（6）换上新的纸带，再重复做三次2、常见计算：（1），（2）8、匀变速直线运动的规律（A）（1）.匀变速直线运动的速度公式 vt=vo+at（减速：vt=vo-at）（2）.此式只适用于匀变速直线运动.（3）.匀变速直线运动的位移公式 s=vot+at2/2（减速：s=vot-at2/2）（4）位移推论公式：（减速：）（5）.初速无论是否为零,匀变速直线运动的质点,在连续相邻的相等的时间间隔内的位移之差为一常数：s=aT2 (a-匀变速直线运动的加速度 T-每个时间间隔的时间)9、匀变速直线运动的 xt 图象和 v-t 图象（A）10、自由落体运动（A）（1）自由落体运动 物体只在重力作用下从静止开始下落的运动，叫做自由落体运动。（2）自由落体加速度（1）自由落体加速度也叫重力加速度，用 g 表示.（2）重力加速度是由于地球的引力产生的,因此,它的方向总是竖直向下.其大小在地球上不同地方略有不,在地球表面，纬度越高，重力加速度的值就越大，在赤道上，重力加速度的值最小，但这种差异并不大。(3)通常情况下取重力加速度 g=10m/s2（3）自由落体运动的规律 vt=gtH=gt2/2,vt2=2gh专题二：相互作用与运动规律【知识要点】11、力（A）1.力是物体对物体的作用。力不能脱离物体而独立存在。物体间的作用是相互的。2.力的三要素：力的大小、方向、作用点。3.力作用于物体产生的两个作用效果。使受力物体发生形变或使受力物体的运动状态发生改变。4力的分类按照力的性质命名：重力、弹力、摩擦力等。按照力的作用效果命名：拉力、推力、压力、支持力、动力、阻力、浮力、向心力等。12、重力（A）1.重力是由于地球的吸引而使物体受到的力地球上的物体受到重力，施力物体是地球。重力的方向总是竖直向下的。2.重心：物体的各个部分都受重力的作用，但从效果上看，我们可以认为各部分所受重力的作用都集中于一点，这个点就是物体所受重力的作用点，叫做物体的重心。质量均匀分布的有规则形状的均匀物体，它的重心在几何中心上。一般物体的重心不一定在几何中心上，可以在物体内，也可以在物体外。一般采用悬挂法。3.重力的大小：G=mg13、弹力（A）1.弹力发生弹性形变的物体，会对跟它接触的物体产生力的作用，这种力叫做弹力。产生弹力必须具备两个条件：两物体直接接触；两物体的接触处发生弹性形变。2.弹力的方向：物体之间的正压力一定垂直于它们的接触面。绳对物体的拉力方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向，在分析拉力方向时应先确定受力物体。3.弹力的大小弹力的大小与弹性形变的大小有关,弹性形变越大,弹力越大.弹簧弹力：F=Kx(x 为伸长量或压缩量,K 为劲度系数)4.相互接触的物体是否存在弹力的判断方法如果物体间存在微小形变,不易觉察,这时可用假设法进行判定.14、摩擦力（A）(1)滑动摩擦力：说明：a、FN 为接触面间的弹力，可以大于 G；也可以等于 G;也可以小于 Gb、为滑动摩擦系数，只与接触面材料和粗糙程度有关，与接触面 积大小、接触面相对运动快慢以及正压力 FN 无关.(2)静摩擦力：由物体的平衡条件或牛顿第二定律求解,与正压力无关.大小范围：O0；反向则 a0 8.实验用推论 S=aT2 S 为相邻连续相等时间(T)内位移之差 9.主要物理量及单位:初速(Vo):m/s 加速度(a):m/s2 末速度(Vt):m/s 时间(t):秒(s)位移(S):米（m）路程:米 速度单位换算：1m/s=3.6Km/h 注：(1)平均速度是矢量。(2)物体速度大,加速度不一定大。(3)a=(Vt-Vo)/t 只是量度式，不是决定式。(4)其它相关内容：质点/位移和路程/s-t 图/v-t 图/速度与速率/2)自由落体 1.初速度 Vo=0 2.末速度 Vt=gt 3.下落高度 h=gt2/2（从 Vo 位置向下计算）4.推论 Vt2=2gh 注:(1)自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，遵循匀变速度直线运动规律。(2)a=g=9.8 m/s210m/s2 重力加速度在赤道附近较小,在高山处比平地小，方向竖直向下。3)竖直上抛 1.位移 S=Vot-gt2/2 2.末速度 Vt=Vo-gt（g=9.810m/s2）3.有用推论 Vt2 Vo2=-2gS 4.上升最大高度 Hm=Vo2/2g(抛出点算起)5.往返时间 t=2Vo/g（从抛出落回原位置的时间）注:(1)全过程处理:是匀减速直线运动，以向上为正方向，加速度取负值。(2)分段处理：向上为匀减速运动，向下为自由落体运动，具有对称性。(3)上升与下落过程具有对称性,如在同点速度等值反向等。二、质点的运动（2）-曲线运动 万有引力 1)平抛运动 1.水平方向速度 Vx=Vo 2.竖直方向速度 Vy=gt 3.水平方向位移 Sx=Vot 4.竖直方向位移(Sy)=gt2/2 5.运动时间 t=(2Sy/g)1/2(通常又表示为(2h/g)1/2)6.合速度 Vt=(Vx2+Vy2)1/2=Vo2+(gt)21/2 合速度方向与水平夹角:tg=Vy/Vx=gt/Vo 7.合位移 S=(Sx2+Sy2)1/2,位移方向与水平夹角:tg=Sy/Sxgt/2Vo 注：(1)平抛运动是匀变速曲线运动，加速度为 g，通常可看作是水平方向的匀速直线运动与竖直方向的自由落体运动的合成。(2)运动时间由下落高度 h(Sy)决定与水平抛出速度无关。（3）与 的关系为tg2tg。（4）在平抛运动中时间 t 是解题关键。(5)曲线运动的物体必有加速度，当速度方向与所受合力(加速度)方向不在同一直线上时物体做曲线运动。2)匀速圆周运动 1.线速度 V=s/t=2R/T 2.角速度=/t=2/T=2f 3.向心加速度 a=V2/R=2R=(2/T)2R 4.向心力 F 心=Mv2/R=m2*R=m(2/T)2*R 5.周期与频率 T=1/f 6.角速度与线速度的关系 V=R 7.角速度与转速的关系=2n(此处频率与转速意义相同)8.主要物理量及单位：弧长(S):米(m)角度()：弧度（rad）频率（f）：赫（Hz）周期（T）：秒（s）转速（n）：r/s 半径(R):米（m）线速度（V）：m/s 角速度（）：rad/s 向心加速度：m/s2 注：（1）向心力可以由具体某个力提供，也可以由合力提供，还可以由分力提供，方向始终与速度方向垂直。（2）做匀速度圆周运动的物体，其向心力等于合力，并且向心力只改变速度的方向，不改变速度的大小，因此物体的动能保持不变，但动量不断改变。3)万有引力 1.开普勒第三定律 T2/R3=K(=42/GM)R:轨道半径 T:周期 K:常量(与行星质量无关)2.万有引力定律 F=Gm1m2/r2 G=6.6710-11Nm2/kg2 方向在它们的连线上 3.天体上的重力和重力加速度 GMm/R2=mg g=GM/R2 R:天体半径(m)4.卫星绕行速度、角速度、周期 V=(GM/R)1/2=(GM/R3)1/2 T=2(R3/GM)1/2 5.第一(二、三)宇宙速度 V1=(g 地 r 地)1/2=7.9Km/s V2=11.2Km/s V3=16.7Km/s 6.地球同步卫星 GMm/(R+h)2=m*42(R+h)/T2 h3.6 km h:距地球表面的高度 注:(1)天体运动所需的向心力由万有引力提供,F 心=F 万。(2)应用万有引力定律可估算天体的质量密度等。(3)地球同步卫星只能运行于赤道上空，运行周期和地球自转周期相同。(4)卫星轨道半径变小时,势能变小、动能变大、速度变大、周期变小。(5)地球卫星的最大环绕速度和最小发射速度均为 7.9Km/S。机械能 1.功(1)做功的两个条件:作用在物体上的力.物体在里的方向上通过的距离.(2)功的大小:W=Fscosa 功是标量 功的单位:焦耳(J)1J=1N*m 当 0=a 0 F 做正功 F 是动力 当 a=派/2 w=0(cos 派/2=0)F 不作功 当 派/2=a 派 W0 F 做负功 F 是阻力(3)总功的求法:W 总=W1+W2+W3Wn W 总=F 合 Scosa 2.功率(1)定义:功跟完成这些功所用时间的比值.P=W/t 功率是标量 功率单位:瓦特(w)此公式求的是平均功率 1w=1J/s 1000w=1kw(2)功率的另一个表达式:P=Fvcosa 当 F 与 v 方向相同时,P=Fv.(此时 cos0 度=1)此公式即可求平均功率,也可求瞬时功率 1)平均功率:当 v 为平均速度时 2)瞬时功率:当 v 为 t 时刻的瞬时速度(3)额定功率:指机器正常工作时最大输出功率 实际功率:指机器在实际工作中的输出功率 正常工作时:实际功率额定功率(4)机车运动问题(前提:阻力 f 恒定)P=Fv F=ma+f(由牛顿第二定律得)汽车启动有两种模式 1)汽车以恒定功率启动(a 在减小,一直到 0)P 恒定 v 在增加 F 在减小 尤 F=ma+f 当 F 减小=f 时 v 此时有最大值 2)汽车以恒定加速度前进(a 开始恒定,在逐渐减小到 0)a 恒定 F 不变(F=ma+f)V 在增加 P 实逐渐增加最大 此时的 P 为额定功率 即 P 一定 P 恒定 v 在增加 F 在减小 尤 F=ma+f 当 F 减小=f 时 v 此时有最大值 3.功和能(1)功和能的关系:做功的过程就是能量转化的过程 功是能量转化的量度(2)功和能的区别:能是物体运动状态决定的物理量,即过程量 功是物体状态变化过程有关的物理量,即状态量 这是功和能的根本区别.4.动能.动能定理(1)动能定义:物体由于运动而具有的能量.用 Ek 表示 表达式 Ek=1/2mv2 能是标量 也是过程量 单位:焦耳(J)1kg*m2/s2=1J(2)动能定理内容:合外力做的功等于物体动能的变化 表达式 W 合=Ek=1/2mv2-1/2mv02 适用范围:恒力做功,变力做功,分段做功,全程做功 5.重力势能(1)定义:物体由于被举高而具有的能量.用 Ep 表示 表达式 Ep=mgh 是标量 单位:焦耳(J)(2)重力做功和重力势能的关系 W 重=Ep 重力势能的变化由重力做功来量度(3)重力做功的特点:只和初末位置有关,跟物体运动路径无关 重力势能是相对性的,和参考平面有关,一般以地面为参考平面 重力势能的变化是绝对的,和参考平面无关(4)弹性势能:物体由于形变而具有的能量 弹性势能存在于发生弹性形变的物体中,跟形变的大小有关 弹性势能的变化由弹力做功来量度 6.机械能守恒定律(1)机械能:动能,重力势能,弹性势能的总称 总机械能:E=Ek+Ep 是标量 也具有相对性 机械能的变化,等于非重力做功(比如阻力做的功)E=W 非重 机械能之间可以相互转化(2)机械能守恒定律:只有重力做功的情况下,物体的动能和重力势能 发生相互转化,但机械能保持不变 表达式:Ek1+Ep1=Ek2+Ep2 成立条件:只有重力做功