高中物理必修一知識點總復習第一單元運動描述一、質點1(質點:用來代替物體的有質量的點(2(說明:(1)質點是一個理想化模型～實際上并不存在((2)物體可以簡化成質點的情況:?物體各部分的運動情況都相同時,如平動,(?物體的大小和形狀對所研究問題的影響可以忽略不計的情況下,如研究地球的公轉,(3、物體的位置隨時間變化～是自然界中最簡單、最基本的運動形態～稱為機械運動,簡稱運動。二、參考系和坐標系1(參考系:在描述一個物體的運動時～用來作為標準的另外的物體(說明:(1)同一個物體～如果以不同的物體為參考系～觀察結果可能不同((2)參考系的選取是任意的～原則是以使研究物體的運動情況簡單為原則,一般情況下如無說明～則以地面或相對地面靜止的物體為參考系(2(坐標系:為定量研究質點的位置及變化～在參考系上建立坐標系～如質點沿直線運動～以該直線為x軸,研究平面上的運動可建立直角坐標系(1三、時刻和時間1(時刻:指的是某一瞬間～在時間軸上用—個確定的點表示(如“3s末”,和“4s初”(2(時間:是兩個時刻間的一段間隔～在時間軸上用一段線段表示(四、位置、位移和路程1(位置:質點所在空間對應的點(建立坐標系后用坐標來描述(2(位移:描述質點位置改變的物理量～是矢量～方向由初位置指向末位置～大小是從初位置到末位置的線段的長度(3(路程:物體運動軌跡的長度～是標量(五、速度與速率1(速度:位移與發生這個位移所用時間的比值,v=Δx/Δt,～是矢量～方向與Δx的方向相同(說明:速度是比值法定義的～與位移和時間沒有關系～只與位移和時間的比值有關。2、速度的方向跟運動的方向相同。速度的大小在數值上等于單位時間內的位移的大小。3、瞬時速度與瞬時速率:瞬時速度指物體在某一時刻(或某一位置)的速度～方向沿軌跡的切線方向～其大小叫瞬時速2率～前者是矢量～后者是標量(4、平均速度與平均速率:在變速直線運動中～物體在某段時間的位移跟發生這段位移所用時間的比值叫平均速度,v=x/t,～大致反映運動快慢～是矢量～方向與位移方向相同,而物體在某段時間內運動的路程與所用時間的比值叫平均速率～是標量(注意:平均速度的大小不叫平均速率5、速度都是矢量～速率都是標量,速度描述物體運動的快慢及方向～而速率只能描述物體運動的快慢,瞬時速率就是瞬時速度的大小～但平均速率不一定等于平均速度的大小～只有在單方向直線運動中～平均速率才等于平均速度的大小～即位移大小等于路程時才相等(6、物體在一條直線上運動～如果在任意相等的時間間隔里位移相等～這種運動就叫做勻速直線運動(7、瞬時速度的幾何意義:位移-時間圖像上某點處切線斜率的絕對值就是該點對應時刻的瞬時速度的大小～斜率的正負表示瞬時速度的方向與正方向相同或者相反8、平均速度的幾何意義:位移-時間圖像上某段時間內的割線的線斜率的絕對值就是該點對應時刻的平速度的大小～斜率的正負表示平均速度的方向與正方向相同或者相反9、在直線運動中～瞬時速度的方向與物體經過某一位置時的運動方向相同(3大小方向平均速與位移相位移比時間度同平均速路程比時間無率瞬時速v=lim(Δx/Δt當時的運度)動方向瞬時速瞬時速度的無率大小六、加速度1(物理意義:描述速度改變快慢及方向的物理量～是矢量(2(定義:速度的改變量跟發生這一改變所用時間的比值(3(公式:a=Δv/Δt=F/m合4(大小:數值上等于單位時間內速度的改變量(5(方向:與速度改變量的方向相同(6(理解:要注意區別速度(v)、速度的改變(Δv)、速度的變化率(a)(加速度的大小即速度變化率的大小～而加速度的方向即Δv的方向7、1,、物體在某一段時間間隔內或一段位移內的加速度稱為平均加速度。2,、物體在某一時刻或某一位置的加速度稱為瞬時加速4度。8、在v-t圖像中～圖像的斜率代表加速度～正負表示加速度方向與正方向的關系,只有直線上的運動才能畫出v-t圖像,。七(速度、速度變化量及加速度有哪些區別,速度等于位移跟時間的比值(它是位移對時間的變化率～描述物體運動的快慢和運動方向(也可以說是描述物體位置變化的快慢和位置變化的方向(速度的變化量是描述速度改變多少的～它等于物體的末速度和初速度的矢量差,v-v,(它表示速度變化的大小和變化的0方向～在勻加速直線運動中～速度變化的方向與初速度的方向相同,在勻減速直線運動中～速度的變化的方向與速度的方向相反(速度的變化與速度大小無必然聯系(加速度是速度的變化與發生這一變化所用時間的比值(也就是速度對時間的變化率～在數值上等于單位時間內速度的變化(它描述的是速度變化的快慢和變化的方向(加速度的大小由速度變化的大小和發生這一變化所用時間的多少共同決定～與速度本身的大小以及速度變化的大小無必然聯系(,圖象八、直線運動的vt1(物理意義:反映了做直線運動的物體速度隨時間的變化關系(52(圖線斜率的意義(1)圖線上某點切線的斜率大小表示物體運動的加速度的大小(2)圖線上某點切線的斜率正負表示加速度的方向3.圖象與坐標軸圍成的“面積”的意義(1)圖象與坐標軸圍成的面積表示物體運動的位移。(2)若此面積在時間軸的上方～表示這段時間內的位移方向為正方向,若此面積在時間軸的下方～表示這段時間內的位移方向為負方向第二單元勻變速直線運動1(勻速直線運動:物體沿直線運動～如果在相等的時間內通過的位移相等～這種運動就叫做勻速直線運動(勻變速運動:加速度恒定的運動,加速度的大小、方向不變,包括勻變速直線運動和勻變速曲線運動2(勻變速直線運動:(1)概念:物體做直線運動～且加速度大小、方向都不變～這種運動叫做勻變速直線運動((2)分類:分為勻加速直線運動和勻減速直線運動兩類(加6速度與速度方向相同時～物體做加速直線運動～加速度與速度方向相反時～物體做減速直線運動(3(一般的勻變速直線運動的規律:速度公式:v=v+at02位移公式:x=vt+at/2=(v+v)t/20022速度與位移的關系:v-v=2ax0平均速度計算式:v=(v+v)/2平均04.幾個推論:?某段時間的中間時刻的速度v=(v+v)/2中時0?某段位移的中間位置的速度22v=eqr[(v+v)/2]eqr為開根號中位0?兩相鄰的相等時間,T,內的位移之差等于恒量。即2Δx,aT該公式可用于測定加速度～也可作為判斷初速度不為零的勻變速直線運動的重要條件。5(運用勻變速直線運動的規律來解題步驟:,1,根據題意～確定研究對象(,2,明確物體作什么運動～并且畫出草圖(,3,分析運動過程的特點～并選用反映其特點的公式(,4,建立一維坐標系～確定正方向～列出方程求解(,5,進行驗算和討論(6(怎樣處理追及和相遇類問題,7兩物體在同一直線上運動～往往涉及追及、相遇或避免碰撞等問題～此類問題的本質的條件就是看兩物體能否同時到達空間的同一位置。求解的基本思路是:?分別對兩物體研究;?畫出運動過程示意圖;?找出兩物體運動的時間關系、速度關系、位移關系;?建立方程～求解結果～必要時進行討論。(1)追及問題:追和被追的兩物體的速度相等(同向運動)是能否追上及兩者距離有極值的臨界條件～常見的有下列兩種情況:X/m第一類——速度大者減速(如勻減速直線運動)追速度小者(如勻速運動):?當兩者速度相等時～若追者位移仍小于被追者位移～則永遠追不上～此時兩者間有最小距離。?若兩者位移相等～且兩者速度相等時～則恰能追上～也是兩者避免碰撞的臨界條件。?若兩者位移相等時～追者速度仍大于被追者的速度～則被追者還有一次追上追者的機會～其間速度相等時兩者間距離有一個較大值。第二類——速度小者加速(如初速為零的勻加速直線運動)追速度大者(如勻速運動):?當兩者速度相等時有最大距離。?若兩者位移相等時～則追上((2)相遇問題:?同向運動的兩物體追上即相遇。?相向運動的物體～當各自發生的位移大小之和等于開始時兩物體的距離時即相遇。8(3)處理這類問題～也可以只用位移的關系列出x-t二次函數方程～利用判別式求x極值～或由有一組解、兩組解、無解～確定是否相遇、相撞、相遇次數。7(運動的圖象問題物理規律的表達除了用公式外～有的規律還用圖像表達～優點是能形象、直觀地反映物理量之間的函數關系～這也是物理中常用的一種方法。對圖像的要求可概括記為:“一軸二線三斜c率四面積”。baX1,1,x-t圖象:圖1-2-2所示為四個運動物dt1T/s體的位移圖象～試比較它們的運動情況.圖1-2-2這四個物體的位移圖象都是直線～其位移又都隨時間增加～t說明都向著同方向,位移的正方向,作勻速直線運動～只是其速度的大小和起始情況不同.a、b兩物體從t=0開始～由原點出發向正方向作勻速直線運動(c物體在t=0時從位于原點前方x1處向正方向作勻速直線運動(d物體在時間t1才開始向正方向作勻速直線運動.由圖中可知～任取相同時間?t～它們的位移?x大小不同:?xc,?xb,?xa,?xd～所以它們的速度大小關系為vc,vb,va,vd.,2,v-t圖:v??說出如圖1-2-5中的各物體的運動情況。?9?是沿規定的正方向的勻加速直線運動,??是沿規定的正方向的勻減速直線運動,??是沿與規定的正方向的反方向的勻減圖1-2-5速直線運動;?是沿規定的正方向的反方向的勻加速直線運動。?v-t圖象中:t軸上方為正～下方為負,斜率是加速度,與t軸組成的面積是位移如圖1-2-6a所示～加速度a等于v-t圖象的斜率。由于勻變速直線運動的速度圖象是一條傾斜直線～所以速度圖象與橫軸的夾角恒定～即加速度是一個恒量(大小和方向都不改變)(而非勻變速直線運動的速度圖象是一條曲線～所以圖象與橫軸的夾角在改變～即加速度不恒定(如圖1-2-6b所示～速度圖象與橫軸的夾角越來越小～表示加速度逐漸減小～即速度的變化率越來越慢(這里要va注意～所表示的加速度雖逐漸減小?bb?但速度卻越來越大～這也體現了ttt123t加速度與速度的區別(圖1-2-6圖中?面積表示a從0到t的位移～?是b在t到t的位123移。8、自由落體問題1(定義:物體從靜止開始下落～只在重力作用下的運動2(特點:初速度為零～加速度為g的勻加速運動103規律:初速度為零、加速度a=g的勻加速直線運動v=gt2h=gt/2v=2gh22連續相等的時間內的位移增加量相等:Δx=gt第三單元相互作用一、力的基本知識:1(力是指物體之間的相互作用(2(力的作用效果:,1,使物體產生形變,,2,使物體產生加速度,物體運動狀態變化,(3(力是矢量～要準確表述一個力～必須同時指出它的大小、方向和作用點(二、三種最常見的力:1(重力(1)重力:由于地球的吸引而使物體受到的力叫重力(,不等于地球的萬有引力,(2)重力的大小:?由G=mg計算?用彈簧秤測量～物體處于靜止時～彈簧秤的示數等于重力的大小((3)重力的方向豎直向下(即垂直于水平面向下)((4)重心:物體所受重力的作用點(?質量分布均勻的物體的重心～只與物體的形狀有關(形狀規則的均勻物體～它的重11心就在幾何中心上～如均勻直棒的重心～在棒的中心(?質量分布不均勻的物體的重心與物體的形狀、質量分布有關(?薄板形物體的重心～可用懸掛法確定(重心不一定在物體上。2(彈力:,1,形變:物體在力的作用下形狀或體積發生改變～叫做形變(,2,彈力:發生形變的物體～由于要恢復原狀～就會對跟它接觸使它發生形變的物體產生力的作用～這種力叫做彈力(,3,彈力產生的條件:兩物體?直接接觸～?有彈性形變,4,彈力的方向:彈力的方向總是與作用在物體上使物體發生形變的外力方向相反(與自身形變的方向相反。常見支持物的彈力方向:平板的彈力垂直于板面指向被支持的物體,曲面的彈力垂直于曲面該處的切平面指向被支持的物體,支承點的彈力垂直于跟它接觸的平面,或曲面的切平面,指向被支持的物體,繩索的彈力沿著繩子指向收縮的方向(,5,彈力的大小:彈力的大小跟形變的大小有關～形變越大～彈力越大(?胡克定律:在彈性限度內～彈簧的彈力跟它的伸長成正比～12即F=kx～k叫勁度系數～單位是N/m(彈性限度:如果物體的形變過大～超過一定的限度～物體的形狀將不能恢復～這個限度叫著彈性限度(?對于微小形變產生的彈力大小～一般根據物體所處的狀態～利用平衡條件或動力學規律求解(3(滑動摩擦力,1,定義:一個物體在另一個物體表面上相對于另一個物體滑動時～所受到的阻礙它相對滑動的力(,2,產生的條件:?兩物體相互接觸擠壓,(2)物體間接觸面不光滑;(3)兩物體間存在相對運動(,4,大小:跟壓力N成正比～F=μN(,5,方向:與接觸面相切～并且跟物體相對運動的方向,6,作用效果:總是阻礙物體間的相對運動(4(靜摩擦力,1,定義:兩個相互接觸、相對靜止的物體～由于有相對運動趨勢～而在物體接觸處產生的阻礙相對運動的力(,2,產生的條件:?兩物體相互接觸擠壓;?物體間接觸面不光滑;?兩物體相對靜止但存在相對運動趨勢(13,3,方向:總是跟接觸面相切～并且跟物體相對運動趨勢的方向相反～與物體接觸面之間的彈力方向垂直(,4,大小:等于使物體產生相對運動趨勢的外力的大小(兩物體間的靜摩擦力F在零和最大靜摩擦力f之間～即O<Fmax?F,max,5,最大靜摩擦力Fmax:?Fmax略大于滑動摩擦力f～為方便起見～解題時如無特殊說明～可認為Fmax=F(?Fmax的數值跟相互接觸的兩物體的材料、接觸面的粗糙程度有關～跟正壓力成正比～但靜摩擦力的數值與正壓力大小不成正比(5(如何判斷靜摩擦力的方向?靜摩擦力的方向沿著兩物體接觸面的切線～與相對運動趨勢的方向相反～而相對運動趨勢的方向又難以判斷～這就使靜摩擦力方向的判斷成為一個難點(判斷靜摩擦力的方向常用下列方法:(1)用假設法判斷靜摩擦力的方向:我們可以假設接觸面是光滑的～判斷物體將向哪滑動～從而確定相對運動趨勢的方向～進而判斷出靜摩擦力的方向(如右欄例1((2)根據物體的運動狀態判斷靜摩擦力的方向:首先弄清物體運動狀態,是平衡狀態～加速或減速狀態,～14分析出除摩擦力外的其它力～看是否能維持這個運動狀態～若不能維持～說明一定受摩擦力～根據平衡條件或牛頓定律～即可判斷出靜摩擦力的方向(6、合力:一個力產生的效果跟幾個力共同產生的效果相同～這個力叫做那幾個力的合力。原來的幾個力叫做分力。7、求幾個力的合力的過程或方法～叫做力的合成8、5、合力與分力間夾角θ關系:?θ,0?時～即F1、F2共線同方向:F合,F1，F2～合力方向與兩個力的方向相同?θ,180?時～即F1、F2共線反方向:F合,,F1,F2,合力方向與分力F1、F2中較大的方向相同。?夾角θ越大～合力就越小:F合隨F1和F2的夾角增大而減小?合力的取值范圍:,F1,F2,?F合?F1，F2?F合可能大于、等于、小于F1、F2第四單元牛頓運動定律第一節牛頓第一定律牛頓第一定律,慣性定律,定義:一切物體總保持勻速直線運動狀態或靜止狀態～除非作用在它上面的力迫使它變這種狀態。慣性定義:物體所具有的保持勻速直線運動狀態或靜止狀態的性15質。描述物體慣性的物理量只有質量,與速度～位置～受力情況無關,。質量越大～慣性越大。第二節實驗:探究加速度與力、質量的關