高中物理必修一知識點
第一章 運動的描述
第一節(jié) 認識運動
機械運動：物體在空間中所處位置發(fā)生變化，這樣的運動叫做機械運動。
運動的特性：普遍性，永恒性，多樣性
參考系
1.任何運動都是相對于某個參照物而言的，這個參照物稱為參考系。
2.參考系的選取是自由的。
(1)比較兩個物體的運動必須選用同一參考系。
(2)參照物不一定靜止，但被認為是靜止的。
質點
1.在研究物體運動的過程中，如果物體的大小和形狀在所研究問題中可以忽略是，把物體簡化為一個點，認為物體的質量都集中在這個點上，這個點稱為質點。
2.質點條件：
(1)物體中各點的運動情況完全相同(物體做平動)
(2)物體的大小(線度)<<它通過的距離
3.質點具有相對性，而不具有絕對性。
4.理想化模型：根據(jù)所研究問題的性質和需要，抓住問題中的主要因素，忽略其次要因素，建立一種理想化的模型，使復雜的問題得到簡化。(為便于研究而建立的一種高度抽象的理想客體)
第二節(jié) 時間位移
時間與時刻
1.鐘表指示的一個讀數(shù)對應著某一個瞬間，就是時刻，時刻在時間軸上對應某一點。兩個時刻之間的間隔稱為時間，時間在時間軸上對應一段。
△t=t2—t1
2.時間和時刻的單位都是秒，符號為s，常見單位還有min，h。
3.通常以問題中的初始時刻為零點。
路程和位移
1.路程表示物體運動軌跡的長度，但不能完全確定物體位置的變化，是標量。
2.從物體運動的起點指向運動的重點的有向線段稱為位移，是矢量。
3.物理學中，只有大小的物理量稱為標量;既有大小又有方向的物理量稱為矢量。
4.只有在質點做單向直線運動是，位移的大小等于路程。兩者運算法則不同。
第三節(jié) 記錄物體的運動信息
打點記時器：通過在紙帶上打出一系列的點來記錄物體運動信息的儀器。(電火花打點記時器——火花打點，電磁打點記時器——電磁打點);一般打出兩個相鄰的點的時間間隔是0.02s。
第四節(jié) 物體運動的速度
物體通過的路程與所用的時間之比叫做速度。
平均速度(與位移、時間間隔相對應)
物體運動的平均速度v是物體的位移s與發(fā)生這段位移所用時間t的比值。其方向與物體的位移方向相同。單位是m/s。
v=s/t
瞬時速度(與位置時刻相對應)
瞬時速度是物體在某時刻前后無窮短時間內的平均速度。其方向是物體在運動軌跡上過該點的切線方向。瞬時速率(簡稱速率)即瞬時速度的大小。
速率≥速度
第五節(jié) 速度變化的快慢加速度
1.物體的加速度等于物體速度變化(vt—v0)與完成這一變化所用時間的比值
a=(vt—v0)/t
2.a不由△v、t決定，而是由F、m決定。
3.變化量=末態(tài)量值—初態(tài)量值……表示變化的大小或多少
4.變化率=變化量/時間……表示變化快慢
5.如果物體沿直線運動且其速度均勻變化，該物體的運動就是勻變速直線運動(加速度不隨時間改變)。
6.速度是狀態(tài)量，加速度是性質量，速度改變量(速度改變大小程度)是過程量。
第六節(jié) 用圖象描述直線運動
勻變速直線運動的位移圖象
1.s-t圖象是描述做勻變速直線運動的物體的位移隨時間的變化關系的曲線。(不反映物體運動的軌跡)
2.物理中，斜率k≠tanα(2坐標軸單位、物理意義不同)
3.圖象中兩圖線的交點表示兩物體在這一時刻相遇。
勻變速
直線運動的速度圖象
1.v-t圖象是描述勻變速直線運動的物體歲時間變化關系的圖線。(不反映物體運動軌跡)
2.圖象與時間軸的面積表示物體運動的位移，在t軸上方位移為正，下方為負，整個過程中位移為各段位移之和，即各面積的代數(shù)和。
第二章 探究勻變速直線運動規(guī)律
第一、二節(jié) 探究自由落體運動/自由落體運動規(guī)律
記錄自由落體運動軌跡
1.物體僅在中立的作用下，從靜止開始下落的運動，叫做自由落體運動(理想化模型)。在空氣中影響物體下落快慢的因素是下落過程中空氣阻力的影響，與物體重量無關。
2.伽利略的科學方法：觀察→提出假設→運用邏輯得出結論→通過實驗對推論進行檢驗→對假說進行修正和推廣
自由落體運動規(guī)律
1.自由落體運動是一種初速度為0的勻變速直線運動，加速度為常量，稱為重力加速度(g)。g=9.8m/s?
2.重力加速度g的方向總是豎直向下的。其大小隨著緯度的增加而增加，隨著高度的增加而減少。
3.vt?=2gs
豎直上拋運動
處理方法：分段法(上升過程a=-g，下降過程為自由落體)，整體法(a=-g，注意矢量性)
1.速度公式：vt=v0—gt
位移公式：h=v0t—gt?/2
2.上升到最高點時間t=v0/g，上升到最高點所用時間與回落到拋出點所用時間相等
3.上升的最大高度：s=v0?/2g
第三節(jié) 勻變速直線運動
勻變速直線運動規(guī)律
1.基本公式：s=v0t+at?/2
2.平均速度：vt=v0+at
3.推論：
(1)v=vt/2
(2)S2—S1=S3—S2=S4—S3=……=△S=aT?
(3)初速度為0的n個連續(xù)相等的時間內S之比：
S1：S2：S3：……：Sn=1：3：5：……：(2n—1)
(4)初速度為0的n個連續(xù)相等的位移內t之比：
t1：t2：t3：……：tn=1：(√2—1)：(√3—√2)：……：(√n—√n—1)
(5)a=(Sm—Sn)/(m—n)T?(利用上各段位移，減少誤差→逐差法)
(6)vt?—v0?=2as
第四節(jié) 汽車行駛安全
1.停車距離=反應距離(車速×反應時間)+剎車距離(勻減速)
2.安全距離≥停車距離
3.剎車距離的大小取決于車的初速度和路面的粗糙程度
4.追及/相遇問題：抓住兩物體速度相等時滿足的臨界條件，時間及位移關系，臨界狀態(tài)(勻減速至靜止)�？捎脠D象法解題。
第三章 研究物體間的相互作用
第一節(jié) 探究形變與彈力的關系
認識形變
1.物體形狀回體積發(fā)生變化簡稱形變。
2.分類：按形式分：壓縮形變、拉伸形變、彎曲形變、扭曲形變。
按效果分：彈性形變、塑性形變
3.彈力有無的判斷：
(1)定義法(產(chǎn)生條件)
(2)搬移法：假設其中某一個彈力不存在，然后分析其狀態(tài)是否有變化。
(3)假設法：假設其中某一個彈力存在，然后分析其狀態(tài)是否有變化。
彈性與彈性限度
1.物體具有恢復原狀的性質稱為彈性。
2.撤去外力后，物體能完全恢復原狀的形變，稱為彈性形變。
3.如果外力過大，撤去外力后，物體的形狀不能完全恢復，這種現(xiàn)象為超過了物體的彈性限度，發(fā)生了塑性形變。
探究彈力
1.產(chǎn)生形變的物體由于要恢復原狀，會對與它接觸的物體產(chǎn)生力的作用，這種力稱為彈力。
2.彈力方向垂直于兩物體的接觸面，與引起形變的外力方向相反，與恢復方向相同。
繩子彈力沿繩的收縮方向;鉸鏈彈力沿桿方向;硬桿彈力可不沿桿方向。
彈力的作用線總是通過兩物體的接觸點并沿其接觸點公共切面的垂直方向。
3.在彈性限度內，彈簧彈力F的大小與彈簧的伸長或縮短量x成正比，即胡克定律。
F=kx
4.上式的k稱為彈簧的勁度系數(shù)(倔強系數(shù))，反映了彈簧發(fā)生形變的難易程度。
5.彈簧的串、并聯(lián)：串聯(lián)：1/k=1/k1+1/k2并聯(lián)：k=k1+k2
第二節(jié) 研究摩擦力滑動摩擦力
1.兩個相互接觸的物體有相對滑動時，物體之間存在的摩擦叫做滑動摩擦。
2.在滑動摩擦中，物體間產(chǎn)生的阻礙物體相對滑動的作用力，叫做滑動摩擦力。
3.滑動摩擦力f的大小跟正壓力N(≠G)成正比。即：f=μN
4.μ稱為動摩擦因數(shù)，與相接觸的物體材料和接觸面的粗糙程度有關。0<μ<1。
5.滑動摩擦力的方向總是與物體相對滑動的方向相反，與其接觸面相切。
6.條件：直接接觸、相互擠壓(彈力)，相對運動/趨勢。
7.摩擦力的大小與接觸面積無關，與相對運動速度無關。
8.摩擦力可以是阻力，也可以是動力。
9.計算：公式法/二力平衡法。
研究靜摩擦力
1.當物體具有相對滑動趨勢時，物體間產(chǎn)生的摩擦叫做靜摩擦，這時產(chǎn)生的摩擦力叫靜摩擦力。
2.物體所受到的靜摩擦力有一個最大限度，這個最大值叫最大靜摩擦力。
3.靜摩擦力的方向總與接觸面相切，與物體相對運動趨勢的方向相反。
4.靜摩擦力的大小由物體的運動狀態(tài)以及外部受力情況決定，與正壓力無關，平衡時總與切面外力平衡。0≤F=f0≤fm
5.最大靜摩擦力的大小與正壓力接觸面的粗糙程度有關。fm=μ0?N(μ≤μ0)
6.靜摩擦有無的判斷：概念法(相對運動趨勢);二力平衡法;牛頓運動定律法;假設法(假設沒有靜摩擦)。
第三節(jié) 力的等效和替代力的圖示
1.力的圖示是用一根帶箭頭的線段(定量)表示力的三要素的方法。
2.圖示畫法：選定標度(同一物體上標度應當統(tǒng)一)，沿力的方向從力的作用點開始按比例畫一線段，在線段末端標上箭頭。
3.力的示意圖：突出方向，不定量。
力的等效/替代
1.如果一個力的作用效果與另外幾個力的共同效果作用相同，那么這個力與另外幾個力可以相互替代，這個力稱為另外幾個力的合力，另外幾個力稱為這個力的分力。
2.根據(jù)具體情況進行力的替代，稱為力的合成與分解。求幾個力的合力叫力的合成，求一個力的分力叫力的分解。合力和分力具有等效替代的關系。
3.實驗：平行四邊形定則：P58
第四節(jié) 力的合成與分解
力的平行四邊形定則
1.力的平行四邊形定則：如果用表示兩個共點力的線段為鄰邊作一個平行四邊形，則這兩個鄰邊的對角線表示合力的大小和方向。
2.一切矢量的運算都遵循平行四邊形定則。
合力的計算
1.方法：公式法，圖解法(平行四邊形/多邊形/△)
2.三角形定則:將兩個分力首尾相接,連接始末端的有向線段即表示它們的合力。
3.設F為F1、F2的合力，θ為F1、F2的夾角，則：
F=√(F1?+F2?+2F1F2cosθ)
tanθ=F2sinθ/(F1+F2cosθ)
當兩分力垂直時，F(xiàn)=F1?+F2?，當兩分力大小相等時，F(xiàn)=2F1cos(θ/2)
4.
1)|F1—F2|≤F≤|F1+F2|
2)隨F1、F2夾角的增大，合力F逐漸減小。
3)當兩個分力同向時θ=0，合力最大：F=F1+F2
4)當兩個分力反向時θ=180°，合力最�。篎=|F1—F2|
5)當兩個分力垂直時θ=90°，F(xiàn)?=F1?+F2?
分力的計算
1.分解原則：力的實際效果/解題方便(正交分解)
2.受力分析順序：G→N→F→電磁力
第五節(jié) 共點力的平衡條件
共點力
如果幾個力作用在物體的同一點，或者它們的作用線相交于同一點(該點不一定在物體上)，這幾個力叫做共點力。尋找共點力的平衡條件
1.物體保持靜止或者保持勻速直線運動的狀態(tài)叫平衡狀態(tài)。
2.物體如果受到共點力的作用且處于平衡狀態(tài)，就叫做共點力的平衡。
3.二力平衡是指物體在兩個共點力的作用下處于平衡狀態(tài)，其平衡條件是這兩個離的大小相等、方向相反。多力亦是如此。
4.正交分解法：把一個矢量分解在兩個相互垂直的坐標軸上，利于處理多個不在同一直線上的矢量(力)作用分解。
第六節(jié) 作用力與反作用力探究作用力與反作用力的關系
1.一個物體對另一個物體有作用力時，同時也受到另一物體對它的作用力，這種相互作用力稱為作用力和反作用力。
2.力的性質：物質性(必有施/手力物體)，相互性(力的作用是相互的)
3.平衡力與相互作用力：
同：等大，反向，共線
異：相互作用力具有同時性(產(chǎn)生、變化、小時)，異體性(作用效果不同，不可抵消)，二力同性質。平衡力不具備同時性，可相互抵消，二力性質可不同。
牛頓第三定律
1.牛頓第三定律：兩個物體之間的作用力與反作用力總是大小相等、方向相反。
2.牛頓第三定律適用于任何兩個相互作用的物體，與物體的.質量、運動狀態(tài)無關。二力的產(chǎn)生和消失同時，無先后之分。二力分別作用在兩個物體上，各自分別產(chǎn)生作用效果。
第四章 力與運動
第一節(jié) 伽利略理想實驗與牛頓第一定律
伽利略的理想實驗(見P76、77，以及單擺實驗)
牛頓第一定律
1.牛頓第一定律(慣性定律)：一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)，直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止。——物體的運動并不需要力來維持。
2.物體保持原來的勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)的性質叫慣性。
3.慣性是物體的固有屬性，與物體受力、運動狀態(tài)無關，質量是物體慣性大小的唯一量度。
4.物體不受力時，慣性表現(xiàn)為物體保持勻速直線運動或靜止狀態(tài);受外力時，慣性表現(xiàn)為運動狀態(tài)改變的難易程度不同。
第二、三節(jié) 影響加速度的因素/探究物體運動與受力的關系
加速度與物體所受合力、物體質量的關系(實驗設計見B書P93)
第四節(jié) 牛頓第二定律牛頓第二定律
1.牛頓第二定律：物體的加速度跟所受合外力成正比，跟物體的質量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。
2.a=k?F/m(k=1)→F=ma
3.k的數(shù)值等于使單位質量的物體產(chǎn)生單位加速度時力的大小。國際單位制中k=1。
4.當物體從某種特征到另一種特征時，發(fā)生質的飛躍的轉折狀態(tài)叫做臨界狀態(tài)。
5.極限分析法(預測和處理臨界問題)：通過恰當?shù)剡x取某個變化的物理量將其推向極端，從而把臨界現(xiàn)象暴露出來。
6.牛頓第二定律特性：1)矢量性：加速度與合外力任意時刻方向相同
2)瞬時性：加速度與合外力同時產(chǎn)生/變化/消失，力是產(chǎn)生加速度的原因。
3)相對性：a是相對于慣性系的，牛頓第二定律只在慣性系中成立。
4)獨立性：力的獨立作用原理：不同方向的合力產(chǎn)生不同方向的加速度，彼此不受對方影響。
5)同體性：研究對象的統(tǒng)一性。
第五節(jié)牛頓第二定律的應用
解題思路：物體的受力情況?牛頓第二定律?a
?運動學公式?物體的運動情況
第六節(jié) 超重與失重
超重和失重
1.物體對支持物的壓力(或對懸掛物的拉力)大于物體所受重力的情況稱為超重現(xiàn)象(視重>物重)，物體對支持物的壓力(或對懸掛物的拉力)小于物體所受重力的情況稱為失重現(xiàn)象(物重<視重)。
2.只要豎直方向的a≠0，物體一定處于超重或失重狀態(tài)。
3.視重：物體對支持物的壓力或對懸掛物的拉力(儀器稱值)。
4.實重：實際重力(來源于萬有引力)。
5.N=G+ma
(設豎直向上為正方向，與v無關)
6.完全失重：一個物體對支持物的壓力(或對懸掛物的拉力)為零，達到失重現(xiàn)象的極限的現(xiàn)象，此時a=g=9.8m/s?。7.自然界中落體加速度不大于g，人工加速使落體加速度大于g，則落體對上方物體(如果有)產(chǎn)生壓力，或對下方牽繩產(chǎn)生拉力。
第七節(jié) 力學單位單位制的意義
1.單位制是由基本單位和導出單位組成的一系列完整的單位體制。
2.基本單位可任意選定，導出單位則由定義方程式與比例系數(shù)確定的�；締挝贿x取的不同，組成的單位制也不同。
國際單位制中的力學單位
1.國際單位制(符號——單位)：時間(t)——s，長度(l)——m，質量(m)——kg，電流(I)——A，物質的量(n)——mol，熱力學溫度——K，發(fā)光強度——cd(坎培拉)
2.1N：使1kg的物體產(chǎn)生單位加速度時力的大小，即1N=1kg?m/s?。
3.常見單位換算：1英尺=12英寸=0.3048m，1英寸=2.540cm，1英里=1.6093km
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