高一物理必修一知识点总结.docx
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高一物理必修一知识点总结
物理必修一知识点总结
第一章运动的描述
第一节质点、参考系和坐标系
质点
定义：
有质量而不计形状和大小的物质。
参考系
定义：
用来作参考的物体。
坐标系
定义：
在某一问题中确定坐标的方法，就是该问题所用的坐标系。
第四节时间和位移
时刻和时间间隔
在表示时间的数轴上，时刻用点表示，时间间隔用线段表示。
路程和位移
路程
物体运动轨迹的长度。
位移
表示物体（质点）的位置变化。
从初位置到末位置作一条有向线段表示位移。
矢量和标量
矢量
既有大小又有方向。
标量
只有大小没有方向。
直线运动的位置和位移
公式：
Δx=x1-x2
第十节运动快慢的描述——速度
坐标与坐标的变化量
公式：
Δt=t2-t1
速度
定义：
用位移与发生这个位移所用时间的比值表示物体运动的快慢。
公式：
v=Δx/Δt
单位：
米每秒（m/s）
速度是矢量，既有大小，又有方向。
速度的大小在数值上等于单位时间内物体位移的大小，速度的方向也就是物体运动的方向。
平均速度和瞬时速度
平均速度
物体在时间间隔内的平均快慢程度。
瞬时速度
时间间隔非常非常小，在这个时间间隔内的平均速度。
速率
瞬时速度的大小。
第四节实验：
用打点计时器测速度
电磁打点计时器
电火花计时器
练习使用打点计时器
用打点计时器测量瞬时速度
用图象表示速度
速度—时间图像（v-t图象）：
描述速度v与时间t关系的图象。
第五节速度变化快慢的描述——加速度
加速度
定义：
速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值。
公式：
a=Δv/Δt
单位：
米每二次方秒（m/s2）
加速度方向与速度方向的关系
在直线运动中，如果速度增加，加速度的方向与速度的方向相同；如果速度减小，加速度的大方向与速度的方向相反。
从v-t图象看加速度
从曲线的倾斜程度就饿能判断加速度的大小。
第二章匀变速直线运动的研究
第一节实验：
探究小车速度随时间变化的规律
进行实验
处理数据
作出速度—时间图象
第四节匀变速直线运动的速度与时间的关系
匀变速直线运动
沿着一条直线，且加速度不变的运动。
速度与时间的关系式
速度公式：
v=v0+at
第六节匀变速直线运动的位移与时间的关系
匀速直线运动的位移
匀变速直线运动的位移
位移公式：
x=v0t+at2/2
第八节匀变速直线运动的位移与速度的关系
公式：
v2-v02=2ax
第九节自由落体运动
自由落体运动
定义：
物体只在重力作用下从静止开始下落的运动。
自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动。
自由落体加速度（重力加速度）
定义：
在同一地点，一切物体自由下落的加速度。
用g表示。
一般的计算中，可以取g=9.8m/s2或g=10m/s2
公式：
v=gt
h=gt2/2
v2=2gh
Δh=gT2
第十四节伽利略对自由落体运动的研究
绵延两千年的错误
逻辑的力量
猜想与假说
实验验证
伽利略的科学方法
第三章相互作用
第一节重力基本相互作用
力和力的图示
力
定义：
物体与物体之间的相互作用。
单位：
牛顿，简称牛（N）。
力的图示
定义：
可以用带箭头的线段表示力。
它的长短表示力的大小，它的指向表示力的方向，箭尾（或箭头）表示力的作用点，线段所在的直线叫做力的作用线。
重力
重力
定义：
由于地球的吸引而使物体受到的力。
公式：
G=mg
重力是矢量，既有大小，又有方向。
重心
定义：
一个物体各部分受到的重力作用集中的一点。
质量均匀分布的物体，常称均匀物体，中心的位置只跟物体的形状有关。
质量分布不均匀的物体，中心的位置除了跟物体的形状有关，还跟物体内质量的分布有关。
四种基本相互作用
万有引力
强相互作用
弱相互作用
电磁相互作用
第十三节弹力
弹性形变和弹力
形变
定义：
物体在力的作用下形状或体积发生改变。
弹性形变：
物体在形变后能恢复原状的形变。
弹力
定义：
发生弹性形变的物体由于要恢复原状，对与它接触的物体产生的力的作用。
弹性限度：
物体受到外力作用，在内部所产生的抵抗外力的相互作用力不超过某一极限值时，若外力作用停止，其形变可全部消失而恢复原状，这个极限值称为“弹性限度”。
产生弹力的物体是发生弹性形变的物体。
方向：
垂直于接触面，指向形变物体恢复原状的方向。
几种弹力
压力和支持力
拉力
胡克定律
弹力的大小跟形变的大小有关系，形变越大，弹力也越大，形变消失，弹力随之消失。
公式：
F=kx
k——弹簧的劲度系数，单位是牛顿每米（N/m）。
第二十三节摩擦力
摩擦力：
连个相互接触的物体，当它们发生相对运动或具有相对运动的趋势时，在接触面上所产生的阻碍相对运动或相对运动趋势的力。
滚动摩擦力：
一个物体在另一个物体表面上滚动时产生的摩擦。
静摩擦力
定义：
两个物体之间只有相对运动趋势，而没有相对运动时产生的摩擦力。
方向：
沿着接触面，跟物体相对运动趋势的方向相反。
静摩擦力的增大有个限度，最大值在数值上等于物体刚刚开始运动时的拉力。
只要一个物体与另一物体间没有产生相对于运动，静摩擦力的大小就随着前者所受的力的增大而增大，并与这个力保持大小。
滑动摩擦力
定义：
当一个物体在另一个物体表面滑动的时候，所受到的另一个物体阻碍它滑动的力。
方向：
沿着接触面，跟物体的相对运动方向的方向相反。
滑动摩擦力的大小跟压力成正比。
公式：
F=μFN
μ——动摩擦因数，它的数值跟相互接触的两个物体的材料有关。
第三十二节力的合成
合力：
一个力，如果它产生的效果与几个力共同作用时产生效果相同，那么这个力就叫做几个力的合力。
分力：
如果一个力作用于某一物体，对物体运动产生的效果相当于另外的几个力同时作用于该物体时产生的效果，则这几个力就是原先那个作用力的分力。
力的合成
定义：
求几个力的合力的过程。
平行四边形定则：
两个力合成时，以表示这两个力的线段为邻边做平行四边形，这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向。
余弦定理：
F2=F12+F22+2F1F2cosθ
共点力
共点力
一个物体受到几个外力的作用，如果这几个力有共同的作用点或者这几个力的作用线交于一点，这几个外力称为共点力。
非共点力
既不作用在同一点上，延长线也不交于一点的一组力。
第三十八节力的分解
力的分解
定义：
求一个力的分力的过程。
矢量相加的法则
三角形定则
把两个矢量首尾相接从而求出合矢量的方法。
矢量
既有大小又有方向，相加时遵从平行四边形定则（或三角形定则）的物理量。
标量
只有大小没有方向，求和时按照算术法则相加的物理量。
第四章牛顿运动定律
第一节牛顿第一定律
理想实验的魅力
牛顿物理学的基石——惯性定律
牛顿第一定律（惯性定律）
定义：
一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它变这种状态。
惯性
定义：
物体所具有的保持匀速直线运动状态或静止状态的性质。
惯性与质量
描述物体惯性的物理量是它们的质量。
质量是标量，只有大小，没有方向。
质量单位：
千克（kg）
第二节实验：
探究加速度与力、质量的关系
加速度与力的关系
基本思路：
保持物体质量不变，测量物体在不同的力的作用下的加速度，分析加速度与力的关系。
加速度与质量的关系
基本思路：
保持物体所受的力相同，测量不同质量的物体在该力作用下的加速度，分析加速度与质量的关系。
制定实验方案时的两个问题
怎样由实验结果得出结论
a∝F，a∝1/m
第三节牛顿第二定律
牛顿第二定律
定义：
物体加速度的大小跟作用力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。
公式：
F=kma
k是比例系数，F指的是物体所受的合力。
力的单位
牛顿年第二定律的数学表达式：
F=ma
力的单位：
千克米每二次方秒。
第四节力学单位制
基本量：
被选定的、可以利用物理量之间的关系推导出其他物理量的物理量。
基本单位：
基本量的单位。
导出单位：
由基本量根据物理关系推导出来的其它物理量的单位。
单位制：
由基本单位和导出单位组成。
国际单位制（SI）：
1960年第11届国际计量大会制订的一种国际通用的、包括一切计量领域的单位制。
第五节牛顿第三定律
作用力和反作用力
定义：
物体间相互作用的这一对力。
作用力和反作用力总是互相依存、同时存在的。
牛顿第三定律
定义：
两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上。
第六节用牛顿运动定律解决问题
（一）
从受力确定运动情况
从运动情况确定受力
第七节用牛顿运动定律解决问题
（二）
共点力的平衡条件
平衡状态：
一个物体在力的作用下保持静止或匀速直线运动状态时所处的状态。
在共点力作用下物体的平衡条件是合力为0。
超重和失重
超重
定义：
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现象。
加速度方向：
竖直向上。
失重
定义：
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现象。
加速度方向：
竖直向下。
从动力学看自由落体运动
第一，物体时从静止开始下落的，即运动的初速度是0。
第二，运动过程中它只受重力的作用。
补充：
直线运动的图象
运动种类
位移—时间图象（S—t图象）
速度—时间图象（V—t图象
匀速直线运动
匀变速直线
运动
1、从S—t图象中可求：
⑴、任一时刻物体运动的位移
⑵、物体运动速度的大小（直线或切线的斜率大小）
1、图线向上倾斜表示物体沿正向作直线运动，图线向下倾斜表示物体沿反向作直线运动。
2、两图线相交表示两物体在这一时刻相遇
3、比较两物体运动速度大小的关系（看两物体S—t图象中直线或切线的斜率大小）
2、从V—t图象中可求：
⑴、任一时刻物体运动的速度
⑵、物体运动的加速度（a>0表示加速，a<0表示减速）
1、图线纵坐标的截距表示t=0时刻的速度（即初速度
）
2、图线与横坐标所围的面积表示相应时间内的位移。
在t轴上方的位移为正，在t轴下方的位移为负。
某段时间内的总位移等于各段时间位移的代数和。
3、两图线相交表示两物体在这一时刻速度相同
4、比较两物体运动加速度大小的关系
补充：
匀速直线运动和匀变速直线运动的比较
种类
联系
区别（特点）
匀直线运动
1、匀速直线运动是匀变速直线运动的一种特殊形式。
2、当物体运动的加速度为零时，物体做匀速直线运动。
V=恒量
a=0
匀变速直线
运动
a=恒量
=
=
a与V0同向为加速
a与V0反向为减速
补充：
速度与加速度的关系
1、速度与加速度没有必然的关系，即：
⑴速度大，加速度不一定也大；⑵加速度大，速度不一定也大；
⑶速度为零，加速度不一定也为零；⑷加速度为零，速度不一定也为零。
2、当加速度a与速度V方向的关系确定时，则有：
⑴若a与V方向相同时，不管a如何变化，V都增大。
⑵若a与V方向相反时，不管a如何变化，V都减小。
★思维拓展：
有大小和方向的物理量一定是矢量吗？
如：
电流强度
专题一：
运动的描述
【知识要点】
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：
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（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x—t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x—t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=gt．H=gt2/2,vt2=2gh
1-9ADCCDABAB
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。
⑴力不能脱离物体而独立存在。
⑵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。
⑴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
⑴按照力的性质命名：
重力、弹力、摩擦力等。
⑵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
⑴地球上的物体受到重力，施力物体是地球。
⑵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。
①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。
②一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=mg
13、弹力（A）
1.弹力
⑴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。
⑵产生弹力必须具备两个条件：
①两物体直接接触；②两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G
b、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：
O说明：
a、摩擦力可以与运动方向相同，也可以与运动方向相反，还可以与运动方向成一定夹角。
b、摩擦力可以作正功，也可以作负功，还可以不作功。
c、摩擦力的方向与物体间相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反。
d、静止的物体可以受滑动摩擦力的作用，运动的物体可以受静摩擦力的作用。
15、力的合成与分解（B）
1.合力与分力
如果一个力作用在物体上，它产生的效果跟几个力共同作用在物体上产生的效果相同，这个力就叫做那几个力的合力，而那几个力叫做这个力的分力。
2.共点力的合成
⑴共点力
几个力如果都作用在物体的同一点上，或者它们的作用线相交于同一点，这几个力叫共点力。
⑵力的合成方法
求几个已知力的合力叫做力的合成。
a．若和在同一条直线上
①、同向：
合力方向与、的方向一致
②、反向：
合力，方向与、这两个力中较大的那个力同向。
b．、互成θ角——用力的平行四边形定则
平行四边形定则：
两个互成角度的力的合力，可以用表示这两个力的有向线段为邻边，作平行四边形，它的对角线就表示合力的大小及方向，这是矢量合成的普遍法则。
求F、的合力公式：
（为F1、F2的夹角）
注意：
（1）力的合成和分解都均遵从平行四边行法则。
（2）两个力的合力范围：
F1－F2FF1+F2
（3）合力可以大于分力、也可以小于分力、也可以等于分力
（4）两个分力成直角时，用勾股定理或三角函数。
16、共点力作用下物体的平衡（A）
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F合=0
（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）
17、牛顿运动三定律（A和B）
19、力学单位制（A）
1．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。
2．在物理力学中，选定长度、质量和时间的单位作为基本单位，与其它的导出单位一起组成了力学单位制。
选用不同的基本单位，可以组成不同的力学单位制，其中最常用的基本单位是长度为米（m），质量为千克（kg），时间为秒（s）,由此还可得到其它的导出单位，它们一起组成了力学的国际单位制。
【巩固练习】
1．在力学单位制中,选定下面哪一组物理量的单位作为基本单位（C）
A、速度、质量和时间B、重力、长度和时间
C、长度、质量和时间D、位移、质量和速度
2.关于摩擦力，有如下几种说法，其中错误的是：
（C）
A、摩擦力总是阻碍物体间的相对运动；
B、摩擦力与物体运动方向有时是一致的；
C、摩擦力的方向与物体运动方向总是在同一直线上；
D、摩擦力的方向总是与物体间相对运动或相对运动趋势的方向相反。
3.如图所示,用细绳悬挂一个小球,小球在水平拉力F的作用下从平衡位置P点缓慢地沿圆弧移动到Q点,在这个过程中,绳的拉力T和水平拉力F的大小变化情况是（C）
A、T不断增大,F不断减小B、T不断减小,F不断增大
C、T与F都不断增大D、T与F都不断减小
4.在“互成角度的两个力合成”实验中，用A、B两只弹簧秤把皮条上的结点拉到某一位置O，这时AO、BO间夹角∠AOB＜90°，如图所示，现改变弹簧秤A的拉力方向，使α角减小，但不改变它的拉力大小，那么要使结点仍被拉到O点，就应调节弹簧秤B拉力的大小及β角，在下列调整方法中，哪些是不可行的（D）
A、增大B的拉力和β角B、增大B的拉力，β角不变
C、增大B的拉力，减小β角D、B的拉力大小不变，增大β角
5．关于物体的惯性,下面说法中正确的是（D）
A、物体的惯性就是指物体在
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