高一物理必修一必背知识.doc

高一（上）物理必备知识点
专题一：运动的描述
【知识要点】
1.质点：（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：（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：
①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。
②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。
③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
（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。因此位移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。
（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
（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。
（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、加速度
（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：
（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.
6、用电火花计时器(或电磁打点计时器)研究匀变速直线运动，（电火花打点记时器220V交流电，电磁打点记时器4~6V交流电）；交流电频率50Hz时打出两个相邻的点的时间间隔是。常见计算：
（1）某点瞬时速度：
（2）加速度：
7、匀变速直线运动的规律
（1）．瞬时速度：（减速：）
（2）．加速度（与同向则加速；反向则减速）
（3）．平均速度：（适用于任何运动）； （只适用于匀变速直线运动）
（4）．位移公式：（减速：）
（5）．位移推论公式：
（6）．中间时刻速度
（7）．中间位移速度
（8）．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：
（9）．初速度为零匀加速直线运动物体的常用推论：
1）初速度为0的n个连续相等的时间内S之比：

2）初速度为0的n个连续相等的位移内t之比：

8、匀变速直线运动的x—t图象和v-t图象
1. x—t图象是描述做匀变速直线运动的物体的位移随时间的变化关系的曲线。（不反映物体运动的轨迹）
2.物理中，斜率k≠tanα（横纵坐标轴单位、物理意义不同）
3.图象中两图线的交点表示两物体在这一时刻相遇。
匀变速直线运动的速度图象
4.v-t图象是描述匀变速直线运动的物体岁时间变化关系的图线。（不反映物体运动轨迹）
5.图象与时间轴的面积表示物体运动的位移，在t轴上方位移为正，下方为负，整个过程中位移为各段位移之和，即各面积的代数和。
9、自由落体运动
（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）自由落体加速度也叫重力加速度，用g表示。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。
（3）通常情况下取重力加速度
（4）自由落体运动的规律：，，
10、竖直上抛运动
（1）位移 （2）末速度（）
（3）有用推论 （4）上升最大高度 (抛出点算起）
（5）往返时间（从抛出落回原位置的时间）
注：(1)全过程处理：是匀变速直线运动，以向上为正方向，加速度取负值；
(2)分段处理：向上为匀减速直线运动，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。
专题二：相互作用与运动规律
【知识要点】
（1） 力具有物质性：力不能离开物体而存在。
说明：①对某一物体而言，可能有一个或多个施力物体。
②并非先有施力物体，后有受力物体
（2）力具有相互性：一个力总是关联着两个物体，施力物体同时也是受力物体，受力物体同时也是施力物体。
说明：①相互作用的物体可以直接接触，也可以不接触。
②力的大小用测力计测量。
（3）力具有矢量性：力不仅有大小，也有方向。
（4）力的作用效果：使物体的形状发生改变；使物体的运动状态发生变化。
（5）力的种类：
①根据力的性质命名：如重力、弹力、摩擦力、分子力、电磁力、核力等。
②根据效果命名：如压力、拉力、动力、阻力、向心力、回复力等。
说明：根据效果命名的，不同名称的力，性质可以相同；同一名称的力，性质可以不同。
重力
定义：由于受到地球的吸引而使物体受到的力叫重力。
说明：①地球附近的物体都受到重力作用。
②重力是由地球的吸引而产生的，但不能说重力就是地球的吸引力。
③重力的施力物体是地球。
④在两极时重力等于物体所受的万有引力，在其它位置时不相等。
（1）重力的大小：G=mg
说明：①在地球表面上不同的地方同一物体的重力大小不同的，纬度越高，同一物体的重力越大，因而同一物体在两极比在赤道重力大；物体随离地面高度增加而减少（高度与地球半径相当）。
②一个物体的重力不受运动状态的影响，与是否还受其它力也无关系。
③在处理物理问题时，一般认为在地球附近的任何地方重力的大小不变。
（2） 重力的方向：竖直向下（即垂直于水平面）
说明：①在两极与在赤道上的物体，所受重力的方向指向地心。
②重力的方向不受其它作用力的影响，与运动状态也没有关系。
（3）重心：物体所受重力的作用点。
重心的确定：①质量分布均匀，物体的重心只与物体的形状有关。形状规则的均匀物体，它的重心就在几何中心上。
②质量分布不均匀的物体的重心与物体的形状、质量分布有关。
③薄板形物体的重心，可用悬挂法确定。
说明：①物体的重心可在物体上，也可在物体外。
②重心的位置与物体所处的位置及放置状态和运动状态无关。
③引入重心概念后，研究具体物体时，就可以把整个物体各部分的重力用作用于重心的一个力来表示，于是原来的物体就可以用一个有质量的点来代替。
弹力
（1）形变：物体的形状或体积的改变，叫做形变。
说明：①任何物体都能发生形变，不过有的形变比较明显，有的形变及其微小。
②弹性形变：撤去外力后能恢复原状的形变，叫做弹性形变，简称形变。
（2）弹力：发生形变的物体由于要恢复原状对跟它接触的物体会产生力的作用，这种力叫弹力。
说明：①弹力产生的条件：接触；弹性形变。
②弹力是一种接触力，必存在于接触的物体间，作用点为接触点。
③弹力必须产生在同时形变的两物体间。
④弹力与弹性形变同时产生同时消失。
（3）弹力的方向：与作用在物体上使物体发生形变的外力方向相反。
几种典型的产生弹力的理想模型：
① 轻绳的拉力（张力）方向沿绳收缩的方向。注意轻杆的弹力方向与轻绳不同，轻杆铰链时弹力一定沿杆方向。
② 点与平面接触，弹力方向垂直于平面；点与曲面接触，弹力方向垂直于曲面接触点所在切面。
③ 平面与平面接触，弹力方向垂直于平面，且指向受力物体；球面与球面接触，弹力方向沿两球球心连线方向，且指向受力物体。
（4）大小：弹簧在弹性限度内遵循胡克定律F=kx，k是劲度系数，表示弹簧本身的一种属性，k仅与弹簧的材料、粗细、长度有关，而与运动状态、所处位置无关。其他物体的弹力应根据运动情况，利用平衡条件或运动学规律计算。
摩擦力
（1） 滑动摩擦力：一个物体在另一个物体表面上相当于另一个物体滑动的时候，要受到另一个物体阻碍它相对滑动的力，这种力叫做滑动摩擦力。
说明：①摩擦力的产生是由于物体表面不光滑造成的。
②摩擦力具有相互性。
ⅰ滑动摩擦力的产生条件：A.两个物体相互接触；B.两物体发生形变；C.两物体发生了相对滑动；D.接触面不光滑。
ⅱ滑动摩擦力的方向：总跟接触面相切，并跟物体的相对运动方向相反。
说明：①“与相对运动方向相反”不能等同于“与运动方向相反”
②滑动摩擦力可能起动力作用，也可能起阻力作用。
ⅲ滑动摩擦力的大小：F=μN
说明：①N两物体表面间的压力，性质上属于弹力，不是重力。应具体分析。
②μ与接触面的材料、接触面的粗糙程度有关，无单位。
③滑动摩擦力大小，与相对运动的速度大小，接触面积大小无关。
ⅳ效果：总是阻碍物体间的相对运动，但并不总是阻碍物体的运动。
（2）静摩擦力：两相对静止的相接触的物体间，由于存在相对运动的趋势而产生的摩擦力。
说明：静摩擦力的作用具有相互性。
ⅰ静摩擦力的产生条件：A.两物体相接触；B.相接触面不光滑；C.两物体有形变；D.两物体有相对运动趋势。
ⅱ静摩擦力的方向：总跟接触面相切，并总跟物体的相对运动趋势相反。
说明：①运动的物体可以受到静摩擦力的作用。
②静摩擦力的方向可以与运动方向相同，可以相反，还可以成任一夹角θ。
③静摩擦力可以是阻力也可以是动力。
ⅲ静摩擦力的大小：两物体间的静摩擦力的取值范围0＜F≤Fm，其中Fm为两个物体间的最大静摩擦力。静摩擦力的大小应根据实际运动情况，利用平衡条件或牛顿运动定律进行计算。
说明：①静摩擦力是被动力，其作用是与使物体产生运动趋势的力相平衡，在取值范围内是根据物体的“需要”取值，所以与正压力无关。
②最大静摩擦力大小决定于正压力与最大静摩擦因数（选学）， 即最大静摩擦力大小与正压力成正比。略大于，一般视为；
ⅳ效果：总是阻碍物体间的相对运动的趋势。
对物体进行受力分析是解决力学问题的基础，是研究力学的重要方法，受力分析的程序是：
1. 根据题意选取适当的研究对象，选取研究对象的原则是要使对物体的研究处理尽量简便，研究对象可以是单个物体，也可以是几个物体组成的系统。
2. 把研究对象从周围的环境中隔离出来，按照先重力再弹力然后摩擦力最后其他力的顺序对物体进行受力分析，并画出物体的受力示意图，这种方法常称为隔离法。
3. 对物体受力分析时，应注意一下几点：
（1）不要把研究对象所受的力与它对其它物体的作用力相混淆。
（2）对于作用在物体上的每一个力都必须明确它的来源，不能无中生有。
（3）分析的是物体受哪些“性质力”，不要把“效果力”与“性质力”重复分析。
力的合成
求几个共点力的合力，叫做力的合成。
（1） 力是矢量，其合成与分解都遵循平行四边形定则。
（2） 一条直线上两力合成，在规定正方向后，可利用代数运算。
（3） 互成角度共点力互成的分析
①两个力合力的取值范围是|F1－F2|≤F≤F1＋F2
②共点的三个力，如果任意两个力的合力最小值小于或等于第三个力，那么这三个共点力的合力可能等于零。
③同时作用在同一物体上的共点力才能合成（同时性和同体性）。
④合力可能比分力大，也可能比分力小，也可能等于某一个分力。
共点力作用下物体的平衡
1.共点力作用下物体的平衡状态
(1)一个物体如果保持静止或者做匀速直线运动，我们就说这个物体处于平衡状态
(2)物体保持静止状态或做匀速直线运动时，其速度（包括大小和方向）不变，其加速度为零，这是共点力作用下物体处于平衡状态的运动学特征。
2.共点力作用下物体的平衡条件
共点力作用下物体的平衡条件是合力为零，亦即
(1)二力平衡：这两个共点力必然大小相等，方向相反，作用在同一条直线上。
(2)三力平衡：这三个共点力必然在同一平面内，且其中任何两个力的合力与第三个力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，即任何两个力的合力必与第三个力平衡
(3)若物体在三个以上的共点力作用下处于平衡状态，通常可采用正交分解，必有：
F合x= F1x+ F2x + ………+ Fnx =0
F合y= F1y+ F2y + ………+ Fny =0 （按接触面分解或按运动方向分解）
专题三：牛顿运动规律
【知识要点】
牛顿第一定律
1.牛顿第一定律（惯性定律）：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。——物体的运动并不需要力来维持。
2.物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质叫惯性。
3.惯性是物体的固有属性，与物体受力、运动状态无关，质量是物体惯性大小的唯一量度。
4.物体不受力时，惯性表现为物体保持匀速直线运动或静止状态；受外力时，惯性表现为运动状态改变的难易程度不同。
牛顿第二定律
1.牛顿第二定律：物体的加速度跟所受合外力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。
2.1N：使1kg的物体产生单位加速度时力的大小，即1N=1kg·m/s²。
3. k的数值等于使单位质量的物体产生单位加速度时力的大小。国际单位制中k=1。
4.
5.当物体从某种特征到另一种特征时，发生质的飞跃的转折状态叫做临界状态。
6.极限分析法（预测和处理临界问题）：通过恰当地选取某个变化的物理量将其推向极端，从而把临界现象暴露出来。
7.牛顿第二定律特性：1）矢量性：加速度与合外力任意时刻方向相同
2）瞬时性：加速度与合外力同时产生/变化/消失，力是产生加速度的原因。
3）相对性：a是相对于惯性系的，牛顿第二定律只在惯性系中成立。
4）独立性：力的独立作用原理：不同方向的合力产生不同方向的加速度，彼此不受对方影响。
5）同体性：研究对象的统一性。
7.牛顿第二定律的应用
解题思路：物体的受力情况⇋牛顿第二定律⇋加速度⇋运动学公式⇋物体的运动情况
牛顿第三定律
1.牛顿第三定律：两个物体之间的作用力与反作用力总是大小相等、方向相反。
2.牛顿第三运动定律：{负号表示方向相反，F、F′各自作用在对方，平衡力与作用力反作用力区别，实际应用：反冲运动}
3.牛顿第三定律适用于任何两个相互作用的物体，与物体的质量、运动状态无关。二力的产生和消失同时，无先后之分。二力分别作用在两个物体上，各自分别产生作用效果。
4.平衡力与相互作用力：
同：等大，反向，共线
异：相互作用力具有同时性（产生、变化、小时），异体性（作用效果不同，不可抵消），二力同性质。平衡力不具备同时性，可相互抵消，二力性质可不同。
超重与失重
1.物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）大于物体所受重力的情况称为超重现象（视重>物重），物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）小于物体所受重力的情况称为失重现象（物重<视重）。
2.视重：物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力（仪器称值）。实重：实际重力（来源于万有引力）。
3..完全失重：一个物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）为零，达到失重现象的极限的现象，此时a=g=9.8m/s²。
4.超重:N>G，失重:N<G {加速度方向向下，均失重，加速度方向向上，均超重}
5.牛顿运动定律的适用条件：适用于解决低速运动问题，适用于宏观物体，不适用于处理高速问题，不适用于微观粒子:
力学单位制
(1)．单位制是由基本单位和导出单位组成的一系列完整的单位体制。
(2)．物理公式在确定物理量数量关系的同时，也确定了物理量的单位关系。基本单位就是根据物理量运算中的实际需要而选定的少数几个物理量单位；根据物理公式和基本单位确立的其它物理量的单位叫做导出单位。
(3)．国际单位制中7个基本单位：时间，长度，质量，电流，物质的量，热力学温度~（开尔文），发光强度~（坎培拉）