高中物理必修一知识点总结

时间：2024-03-08 09:10:40 林惜知识点总结我要投稿

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高中物理必修一知识点总结

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高中物理必修一知识点总结

　　一、重力及其相互作用

　　1、力是物体之间的相互作用，有力必有施力物体和受力物体。力的大小、方向、作用点叫力的三要素。用一条有向线段把力的三要素表示出来的方法叫力的图示。

　　按照力命名的依据不同，可以把力分为：

　　①按性质命名的力（例如：重力、弹力、摩擦力、分子力、电磁力等。）

　　②按效果命名的力（例如：拉力、压力、支持力、动力、阻力等）。

　　力的作用效果：

　　①形变；

　　②改变运动状态。

　　2、重力：

　　由于地球的吸引而使物体受到的力。重力的大小G=mg，方向竖直向下。作用点叫物体的重心；重心的位置与物体的质量分布和形状有关。质量均匀分布，形状规则的物体的重心在其几何中心处。薄板类物体的重心可用悬挂法确定，注意：重力是万有引力的一个分力，另一个分力提供物体随地球自转所需的向心力，在两极处重力等于万有引力。由于重力远大于向心力，一般情况下近似认为重力等于万有引力。

　　3、四种基本相互作用

　　万用引力相互作用、电磁相互作用、强相互作用、弱相互作用

　　二、弹力：

　　（1）内容：发生形变的物体，由于要恢复原状，会对跟它接触的且使其发生形变的物体产生力的作用，这种力叫弹力。

　　（2）条件：

　　①接触；

　　②形变。

　　但物体的形变不能超过弹性限度。

　　（3）弹力的方向和产生弹力的那个形变方向相反。（平面接触面间产生的弹力，其方向垂直于接触面；曲面接触面间产生的弹力，其方向垂直于过研究点的曲面的切面；点面接触处产生的弹力，其方向垂直于面、绳子产生的弹力的方向沿绳子所在的直线。）

　　（4）大小：

　　①弹簧的弹力大小由F=kx计算

　　②一般情况弹力的大小与物体同时所受的其他力及物体的运动状态有关，应结合平衡条件或牛顿定律确定。

　　滑动摩擦力

　　1、两个相互接触的物体有相对滑动时，物体之间存在的摩擦叫做滑动摩擦。

　　2、在滑动摩擦中，物体间产生的阻碍物体相对滑动的作用力，叫做滑动摩擦力。

　　3、滑动摩擦力f的大小跟正压力N（≠G）成正比。即：f=μN

　　4、μ称为动摩擦因数，与相接触的物体材料和接触面的粗糙程度有关。0<μ<1。

　　5、滑动摩擦力的方向总是与物体相对滑动的方向相反，与其接触面相切。

　　6、条件：直接接触、相互挤压（弹力），相对运动/趋势。

　　7、摩擦力的大小与接触面积无关，与相对运动速度无关。

　　8、摩擦力可以是阻力，也可以是动力。

　　9、计算：公式法/二力平衡法。

　　研究静摩擦力

　　1、当物体具有相对滑动趋势时，物体间产生的摩擦叫做静摩擦，这时产生的摩擦力叫静摩擦力。

　　2、物体所受到的静摩擦力有一个最大限度，这个最大值叫最大静摩擦力。

　　3、静摩擦力的方向总与接触面相切，与物体相对运动趋势的方向相反。

　　4、静摩擦力的大小由物体的运动状态以及外部受力情况决定，与正压力无关，平衡时总与切面外力平衡。0≤F=f0≤fm

　　5、最大静摩擦力的大小与正压力接触面的粗糙程度有关。fm=μ0·N（μ≤μ0）

　　6、静摩擦有无的判断：概念法（相对运动趋势）；二力平衡法；牛顿运动定律法；假设法（假设没有静摩擦）。

　　第二章、相互作用力

　　1、力

　　力是物体对物体的作用，是物体发生形变和改变物体的运动状态（即产生加速度）的原因、力是矢量。

　　2、重力

　　（1）重力是由于地球对物体的吸引而产生的［注意］重力是由于地球的吸引而产生，但不能说重力就是地球的吸引力，重力是万有引力的一个分力、但在地球表面附近，可以认为重力近似等于万有引力

　　（2）重力的大小:地球表面G=mg，离地面高h处G/=mg/，其中g/=[R/（R+h）]2g

　　（3）重力的方向:竖直向下（不一定指向地心）。

　　（4）重心:物体的各部分所受重力合力的作用点，物体的重心不一定在物体上、

　　3、弹力

　　（1）产生原因:由于发生弹性形变的物体有恢复形变的趋势而产生的

　　（2）产生条件:

　　①直接接触;

　　②有弹性形变、

　　（3）弹力的方向:与物体形变的方向相反，弹力的受力物体是引起形变的物体，施力物体是发生形变的物体、在点面接触的情况下，垂直于面;在两个曲面接触（相当于点接触）的情况下，垂直于过接触点的公切面。

　　①绳的拉力方向总是沿着绳且指向绳收缩的方向，且一根轻绳上的张力大小处处相等、

　　②轻杆既可产生压力，又可产生拉力，且方向不一定沿杆、

　　（4）弹力的大小:一般情况下应根据物体的运动状态，利用平衡条件或牛顿定律来求解、弹簧弹力可由胡克定律来求解、胡克定律:在弹性限度内，弹簧弹力的大小和弹簧的形变量成正比，即F=kx、k为弹簧的劲度系数，它只与弹簧本身因素有关，单位是N/m、

　　4、摩擦力

　　（1）产生的条件:

　　①相互接触的物体间存在压力;

　　②接触面不光滑;

　　③接触的物体之间有相对运动（滑动摩擦力）或相对运动的趋势（静摩擦力），这三点缺一不可、

　　（2）摩擦力的方向:沿接触面切线方向，与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反，与物体运动的方向可以相同也可以相反、

　　（3）判断静摩擦力方向的方法:

　　①假设法:首先假设两物体接触面光滑，这时若两物体不发生相对运动，则说明它们原来没有相对运动趋势，也没有静摩擦力;若两物体发生相对运动，则说明它们原来有相对运动趋势，并且原来相对运动趋势的方向跟假设接触面光滑时相对运动的方向相同、然后根据静摩擦力的方向跟物体相对运动趋势的方向相反确定静摩擦力方向、

　　②平衡法:根据二力平衡条件可以判断静摩擦力的方向、

　　（4）大小:先判明是何种摩擦力，然后再根据各自的规律去分析求解、

　　①滑动摩擦力大小:利用公式f=μFN进行计算，其中FN是物体的正压力，不一定等于物体的重力，甚至可能和重力无关、或者根据物体的运动状态，利用平衡条件或牛顿定律来求解、

　　②静摩擦力大小:静摩擦力大小可在0与fmax之间变化，一般应根据物体的运动状态由平衡条件或牛顿定律来求解、

　　5、物体的受力分析

　　（1）确定所研究的物体，分析周围物体对它产生的作用，不要分析该物体施于其他物体上的力，也不要把作用在其他物体上的力错误地认为通过—力的传递‖作用在研究对象上、

　　（2）按—性质力‖的顺序分析、即按重力、弹力、摩擦力、其他力顺序分析，不要把—效果力‖与—性质力‖混淆重复分析、

　　（3）如果有一个力的方向难以确定，可用假设法分析、先假设此力不存在，想像所研究的物体会发生怎样的运动，然后审查这个力应在什么方向，对象才能满足给定的运动状态、

　　6、力的合成与分解

　　（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，而那几个力就叫做这个力的分力、

　　（2）力合成与分解的根本方法:平行四边形定则、

　　（3）力的合成:求几个已知力的合力，叫做力的合成、共点的两个力（F1和F2）合力大小F的取值范围为:|F1-F2|≤F≤F1+F2、

　　（4）力的分解:求一个已知力的分力，叫做力的分解（力的分解与力的合成互为逆运算）、在实际问题中，通常将已知力按力产生的实际作用效果分解;为方便某些问题的研究，在很多问题中都采用正交分解法、

　　7、共点力的平衡

　　（1）共点力:作用在物体的同一点，或作用线相交于一点的几个力、

　　（2）平衡状态:物体保持匀速直线运动或静止叫平衡状态，是加速度等于零的状态、

　　（3）共点力作用下的物体的平衡条件:物体所受的合外力为零，即∑F=0，若采用正交分解法求解平衡问题，则平衡条件应为:∑Fx=0，∑Fy=0、

　　（4）解决平衡问题的常用方法:隔离法、整体法、图解法、三角形相似法、正交分解法等等、

　　第一章运动的描述

　　一、基本概念

　　1、质点

　　2、参考系

　　3、坐标系

　　4、时刻和时间间隔

　　5、路程：物体运动轨迹的长度

　　6、位移：表示物体位置的变动。可用从起点到末点的有向线段来表示，是矢量。位移的大小小于或等于路程。

　　7、速度：

　　物理意义：表示物体位置变化的快慢程度。

　　分类平均速度：方向与位移方向相同

　　瞬时速度：

　　与速率的区别和联系速度是矢量，而速率是标量

　　平均速度=位移/时间，平均速率=路程/时间

　　瞬时速度的大小等于瞬时速率

　　8、加速度

　　物理意义：表示物体速度变化的快慢程度

　　定义：(即等于速度的变化率)

　　方向：与速度变化量的方向相同，与速度的方向不确定。(或与合力的方向相同)

　　二、运动图象(只研究直线运动)

　　1、x—t图象(即位移图象)

　　(1)、纵截距表示物体的初始位置。

　　(2)、倾斜直线表示物体作匀变速直线运动，水平直线表示物体静止，曲线表示物体作变速直线运动。

　　(3)、斜率表示速度。斜率的绝对值表示速度的大小，斜率的正负表示速度的方向。

　　2、v—t图象(速度图象)

　　(1)、纵截距表示物体的初速度。

　　(2)、倾斜直线表示物体作匀变速直线运动，水平直线表示物体作匀速直线运动，曲线表示物体作变加速直线运动(加速度大小发生变化)。

　　(3)、纵坐标表示速度。纵坐标的绝对值表示速度的大小，纵坐标的正负表示速度的方向。

　　(4)、斜率表示加速度。斜率的绝对值表示加速度的大小，斜率的正负表示加速度的方向。

　　(5)、面积表示位移。横轴上方的面积表示正位移，横轴下方的面积表示负位移。

　　三、实验：用打点计时器测速度

　　1、两种打点即使器的异同点

　　2、纸带分析;

　　(1)、从纸带上可直接判断时间间隔，用刻度尺可以测量位移。

　　(2)、可计算出经过某点的瞬时速度

　　(3)、可计算出加速度

　　第二章匀变速直线运动的研究

　　一、基本关系式v=v0+at

　　x=v0t+1/2at2

　　v2-vo2=2ax

　　v=x/t=(v0+v)/2

　　二、推论

　　1、 vt/2=v=(v0+v)/2

　　2、vx/2=

　　3、△x=at2 { xm-xn=(m-n)at2｝

　　4、初速度为零的匀变速直线运动的比例式

　　应用基本关系式和推论时注意：

　　(1)、确定研究对象在哪个运动过程，并根据题意画出示意图。

　　(2)、求解运动学问题时一般都有多种解法，并探求最佳解法。

　　三、两种运动特例

　　(1)、自由落体运动：v0=0 a=g v=gt h=1/2gt2 v2=2gh

　　(2)、竖直上抛运动;v0=0 a=-g

　　四、关于追及与相遇问题

　　1、寻找三个关系：时间关系，速度关系，位移关系。两物体速度相等是两物体有最大或最小距离的临界条件。

　　2、处理方法：物理法，数学法，图象法。

　　五、理解伽俐略科学研究过程的基本要素。

　　第三章相互作用

　　一、三种常见的力

　　1、重力：由于地球对物体的吸引而产生的。大小：G=mg，方向：竖直向下，作用点：重心(重力的等效作用点)

　　2、弹力

　　(1)、形变、弹性形变、定义等。

　　(2)、产生条件：

　　(3)、拉力、支持力、压力。(按照力的作用效果来命名的)

　　(4)、弹簧的弹力的大小和方向，胡克定律F=kx

　　(5)、可用假设法来判断是否存在弹力。

　　3、摩擦力

　　(1)、静摩擦力：

　　①、产生条件

　　②、方向判断

　　③、大小要用“力的平衡”或“牛顿运动定律”来解。

　　(2)滑动摩擦力：

　　①、产生条件

　　②、方向判断

　　③、大小：f=uN。也可用“力的平衡”或“牛顿运动定律”来解。

　　(3)、可用假设法来判断是否存在摩擦力。

　　二、力的合成

　　1、定义;由分力求合力的过程。

　　2、合成法则：平行四边形定则或三角形定则。

　　3、求合力的方法

　　①、作图法(用刻度尺和量角器)

　　②、计算法(通常是利用直角三角形)

　　2、合力与分力的大小关系

　　三、力的分解

　　1、分解法则：平行四边形定则或三角形定则、

　　2、分解原则：按照实际作用效果分解(即已知两分力的方向)

　　3、把一个已知力分解为两个分力

　　①、已知两个分力的方向，求两个分力的大小。(解是唯一的)

　　②、已知一个分力的大小和方向，求另一个分力的大小和方向，(解是唯一的)

　　(注意：通过作平行四边形或三角形判断)

　　4、合力和分力是“等效替代”的关系。

　　三、实验：探究求合力的方法(或“验证平行四边形定则”)

　　第四章牛顿运动定律

　　一、牛顿第一定律

　　1、内容：(揭示物体不受力或合力为零的情形)

　　2、两个概念：

　　①、力

　　②、惯性：(一切物体都具有惯性，质量是惯性大小的唯一量)

　　二、牛顿第二定律

　　1、内容：(不能从纯数学的角度表述)

　　2、公式：F合=ma

　　3、理解牛顿第二定律的要点：

　　①、式中F是物体所受的一切外力的合力。

　　②、矢量性

　　③、瞬时性

　　④、独立性

　　⑤、相对性

　　三、牛顿第三定律

　　作用力和反作用力的概念

　　1、内容

　　2、作用力和反作用力的特点：

　　①等值、反向、共线、异点

　　②瞬时对应

　　③性质相同

　　④各自产生其作用效果

　　3、一对相互作用力与一对平衡力的异同点

　　四、力学单位制

　　1、力学基本物理量：长度(l)质量(m)时间(t)

　　力学基本单位：米(m)千克(kg)秒(s)

　　2、应用：用单位判断结果表达式，能肯定错误(但不能肯定正确)

　　五、动力学的两类问题。

　　1、已知物体的受力情况，求物体的运动情况(v0 v t x )

　　2、已知物体的运动情况，求物体的受力情况( F合或某个分力)

　　3、应用牛顿第二定律解决问题的一般思路

　　(1)明确研究对象。

　　(2)对研究对象进行受力情况分析，画出受力示意图。

　　(3)建立直角坐标系，以初速度的方向或运动方向为正方向，与正方向相同的力为正，与正方向相反的力为负。在Y轴和X轴分别列牛顿第二定律的方程。

　　(4)解方程时，所有物理量都应统一单位，一般统一为国际单位。

　　4、分析两类问题的基本方法

　　(1)抓住受力情况和运动情况之间联系的桥梁——加速度。

　　(2)分析流程图

　　六、平衡状态、平衡条件、推论

　　1、处理方法：解三角形法(合成法、分解法、相似三角形法、封闭三角形法)和正交分解法

　　2、若物体受三力平衡，封闭三角形法最简捷。若物体受四力或四力以上平衡，用正交分解法

　　七、超重和失重

　　1、超重现象和失重现象

　　2、超重指加速度向上(加速上升和减速下降)，超了ma;失重指加速度向下(加速下降和减速上升)，失ma。

　　一、重力，基本相互作用

　　1、力和力的图示

　　2、力能改变物体运动状态

　　3、力能力物体发生形变

　　4、力是物体与物体之间的相互作用

　　（1）施力物体

　　（2）受力物体

　　（3）力产生一对力

　　5、力的三要素：大小，方向，作用点

　　6、重力：由于地球吸引而受的力大小G=mg方向:竖直向下重心：重力的作用点均匀分布、形状规则物体：几何对称中心质量分布不均匀，由质量分布决定重心质量分部均匀，由形状决定重心

　　7、四种基本作用

　　（1）万有引力

　　（2）电磁相互作用

　　（3）强相互作用

　　（4）弱相互作用

　　二、弹力

　　1、性质：接触力

　　2、弹性形变：当外力撤去后物体恢复原来的形状

　　3、弹力产生条件

　　（1）挤压

　　（2）发生弹性形变

　　4、方向：与形变方向相反

　　5、常见弹力

　　（1）压力垂直于接触面，指向被压物体

　　（2）支持力垂直于接触面，指向被支持物体

　　（3）拉力：沿绳子收缩方向

　　（4）弹簧弹力方向：可短可长沿弹簧方向与形变方向相反

　　6、弹力大小计算（胡克定律）F=kx

　　k劲度系数N/mx伸长量

　　三、摩擦力产生条件：

　　1、两个物体接触且粗糙

　　2、有相对运动或相对运动趋势静摩擦力产生条件：

　　1、接触面粗糙

　　2、相对运动趋势

　　静摩擦力方向：沿着接触面与运动趋势方向相反大小：0≤f≤Fmax滑动摩擦力产生条件：

　　1、接触面粗糙

　　2、有相对滑动大小：f＝μN

　　N相互接触时产生的弹力N可能等于G

　　μ动摩擦因系数没有单位

　　四、力的合成与分解方法：等效替代

　　力的合成：求与两个力或多个力效果相同的一个力

　　求合力方法：平行四边形定则（合力是以两分力为邻边的平行四边形对角线，对角线长度即合力的大小，方向即合力的方向）合力与分力的关系

　　1、合力可以比分力大，也可以比分力小

　　2、夹角θ一定，θ为锐角，两分力增大，合力就增大

　　3、当两个分力大小一定，夹角增大，合力就增大，夹角增大，合力就减小（0＜θ＜π）

　　4、合力最大值F=F1+F2最小值F=|F1-F2|力的分解：已知合力，求替代F的两个力原则：分力与合力遵循平行四边形定则本质：力的合成的逆运算

　　找分力的方法：

　　1、确定合力的作用效果

　　2、形变效果

　　3、由分力，合力用平行四边形定则连接

　　4、作图或计算（计算方法：余弦定理）

　　五、受力分析步骤和方法

　　1.步骤

　　（1）研究对象：受力物体

　　（2）隔离开受力物体

　　（3）顺序：

　　①场力（重力，电磁力......）

　　②弹力：

　　绳子拉力沿绳子方向

　　轻弹簧压缩或伸长与形变方向相反轻杆可能沿杆，也可能不沿杆面与面接触优先垂直于面的

　　③摩擦力

　　静摩擦力方向

　　求2.假设

　　滑动摩擦力方向与相对滑动方向相反或与相对速度相反

　　④其它力（题中已知力）

　　（4）检验是否有施力物体

　　六、摩擦力分析静摩擦力分析

　　1、条件

　　①接触且粗糙

　　②相对运动趋势

　　2、大小0≤f≤Fmax

　　3、方法：

　　①假设法

　　②平衡法滑动摩擦力分析

　　1、接触时粗糙

　　2、相对滑动

　　七、补充结论

　　1.斜面倾角θ

　　动摩擦因系数μ=tanθ物体在斜面上匀速下滑

　　μ＞tanθ物体保持静止μ＜tanθ物体在斜面上加速下滑

　　2.三力合力最小值

　　若构成一个三角形则合力为0若不能则F=Fmax-(F1+F2)三力最大值三个力相加

　　匀变速直线运动

　　1、速度Vt=Vo+at

　　2.位移s=Vot+at/2=V平t= Vt/2t

　　3.有用推论Vt-Vo=2as

　　4.平均速度V平=s/t(定义式)

　　5.中间时刻速度Vt/2=V平=(Vt+Vo)/2

　　6.中间位置速度Vs/2=√[(Vo+Vt)/2]

　　7.加速度a=(Vt-Vo)/t {以Vo为正方向，a与Vo同向(加速)a>0;反向则a<0｝

　　8.实验用推论Δs=aT{Δs为连续相邻相等时间(T)内位移之差｝

　　9.主要物理量及单位:初速度(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.参考系.时间与时刻;速度与速率.瞬时速度。

　　自由落体运动

　　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，遵循匀变速直线运动规律;

　　(2)a=g=9.8m/s2≈10m/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)。

　　竖直上抛运动

　　1.位移s=Vot-gt2/2

　　2.末速度Vt=Vo-gt (g=9.8m/s2≈10m/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。

　　力

　　1.重力G=mg (方向竖直向下，g=9.8m/s2≈10m/s2，作用点在重心，适用于地球表面附近)

　　2.胡克定律F=kx {方向沿恢复形变方向，k：劲度系数(N/m)，x：形变量(m)｝

　　3.滑动摩擦力F=μFN {与物体相对运动方向相反，μ：摩擦因数，FN：正压力(N)｝

　　4.静摩擦力0≤f静≤fm (与物体相对运动趋势方向相反，fm为最大静摩擦力)

　　注:

　　(1)劲度系数k由弹簧自身决定;

　　(2)摩擦因数μ与压力大小及接触面积大小无关，由接触面材料特性与表面状况等决定;

　　(3)其它相关内容：静摩擦力(大小、方向);

　　2)力的合成与分解

　　1.同一直线上力的合成同向:F=F1+F2，反向：F=F1-F2 (F1>F2)

　　2.互成角度力的合成：

　　F=(F12+F22+2F1F2cosα)1/2(余弦定理) F1⊥F2时:F=(F12+F22)1/2

　　3.合力大小范围：|F1-F2|≤F≤|F1+F2|

　　4.力的正交分解：Fx=Fcosβ，Fy=Fsinβ(β为合力与x轴之间的夹角tgβ=Fy/Fx)

　　注：

　　(1)力(矢量)的合成与分解遵循平行四边形定则;

　　(2)合力与分力的关系是等效替代关系,可用合力替代分力的共同作用,反之也成立;

　　(3)除公式法外，也可用作图法求解,此时要选择标度,严格作图;

　　(4)F1与F2的值一定时,F1与F2的夹角(α角)越大，合力越小;

　　(5)同一直线上力的合成，可沿直线取正方向，用正负号表示力的方向，化简为代数运算。

　　动力学(运动和力)

　　1.牛顿第一运动定律(惯性定律):物体具有惯性,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

　　2.牛顿第二运动定律:F合=ma或a=F合/ma{由合外力决定,与合外力方向一致}

　　3.牛顿第三运动定律:F=-F′{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}

　　4.共点力的平衡F合=0，推广 {正交分解法、三力汇交原理｝

　　5.超重:FN>G,失重:FN

　　6.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,不适用于微观粒子注:平衡状态是指物体处于静止或匀速直线状态,或者是匀速转动

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