高一上学期物理第一章知识点总结
时间:2024-09-21 栏目:高中试卷
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1、整体法：以几个物体构成的整个系统为研究对象进行求解的方法。
2、隔离法：把系统分成若干部分并隔离开来，分别以每一部分为研究对象进行受力分析，分别列出方程，再联立求解的方法。
3、通常在分析外力对系统作用时，用整体法;在分析系统内各物体之间的相互作用时，用隔离法。有时在解答一个问题时要多次选取研究对象，需要整体法与隔离法交叉使用。
4、受力分析的判断依据：
①从力的概念判断，寻找施力物体;
②从力的性质判断，寻找产生原因;
③从力的效果判断，寻找是否产生形变或改变运动状态。
总之，在进行受力分析时一定要按次序画出物体实际受的各个力，为解决这一难点可记忆以下受力口诀：
地球周围受重力绕物一周找弹力
考虑有无摩擦力其他外力细分析
合力分力不重复只画受力抛施力
坐标系
1、坐标系物理意义：在参考系上建立适当的坐标系，从而，定量地描述物体的位置及位置变化。
2、坐标系分类：
(1)一维坐标系(直线坐标系)：适用于描述质点做直线运动，研究沿一条直线运动的物体时，要沿着运动直线建立直线坐标系，即以物体运动所沿的直线为-轴,在直线上规定原点、正方向和单位长度。例如，汽车在平直公路上行驶，其位置可用离车站(坐标原点)的距离(坐标)来确定。
(2)二维坐标系(平面直角坐标系)适用于质点在平面内做曲线运动。例如，运动员推铅球以铅球离手时的位置为坐标原点，沿铅球初速方向建立-轴，竖直向下建立y轴，铅球的坐标为铅球离开手后的水平距离和竖直距离。
(3)三维坐标系(空间直角坐标系)：适用于物体在三维空间的运动。例如，篮球在空中的运动。
1、牛顿第一定律：
(1)内容：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.
(2)理解：
①它说明了一切物体都有惯性，惯性是物体的固有性质.质量是物体惯性大小的量度(惯性与物体的速度大小、受力大小、运动状态无关)。
②它揭示了力与运动的关系：力是改变物体运动状态(产生加速度)的原因，而不是维持运动的原因。
③它是通过理想实验得出的，它不能由实际的实验来验证。
2、牛顿第二定律：
内容：物体的加速度a跟物体所受的合外力F成正比，跟物体的质量m成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。
理解：
①瞬时性：力和加速度同时产生、同时变化、同时消失。
②矢量性：加速度的方向与合外力的方向相同。
③同体性：合外力、质量和加速度是针对同一物体(同一研究对象)
④同一性：合外力、质量和加速度的单位统一用SI制主单位⑤相对性：加速度是相对于惯性参照系的。
3、牛顿第三定律：
(1)内容：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，作用在一条直线上。
(2)理解：
①作用力和反作用力的同时性,它们是同时产生，同时变化，同时消失，不是先有作用力后有反作用力。
②作用力和反作用力的性质相同,即作用力和反作用力是属同种性质的力。
③作用力和反作用力的相互依赖性,它们是相互依存，互以对方作为自己存在的前提。
④作用力和反作用力的不可叠加性,作用力和反作用力分别作用在两个不同的物体上，各产生其效果，不可求它们的合力，两力的作用效果不能相互抵消。
4、牛顿运动定律的适用范围：
对于宏观物体低速的运动(运动速度远小于光速的运动)，牛顿运动定律是成立的，但对于物体的高速运动(运动速度接近光速)和微观粒子的运动，牛顿运动定律就不适用了，要用相对论观点、量子力学理论处理。
探究弹力
1.产生形变的物体由于要恢复原状，会对与它接触的物体产生力的作用，这种力称为弹力。
2.弹力方向垂直于两物体的接触面，与引起形变的外力方向相反，与恢复方向相同。
绳子弹力沿绳的收缩方向;铰链弹力沿杆方向;硬杆弹力可不沿杆方向。
弹力的作用线总是通过两物体的`接触点并沿其接触点公共切面的垂直方向。
3.在弹性限度内，弹簧弹力F的大小与弹簧的伸长或缩短量x成正比，即胡克定律。
F=kx
4.上式的k称为弹簧的劲度系数(倔强系数)，反映了弹簧发生形变的难易程度。
5.弹簧的串、并联：串联：1/k=1/k1+1/k2并联：k=k1+k2
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限度，这个值叫静摩擦力。
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。
5.静摩擦力的大小与正压力接触面的粗糙程度有关。
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)。
一、时刻与时间间隔的关系
时间间隔能展示运动的一个过程，时刻只能显示运动的一个瞬间。对一些关于时间间隔和时刻的表述，能够正确理解。例如：第3s末、3s时、第4s初……均为时刻;3s内、第3s、第2s至第3s内……均为时间间隔。区别：时刻在时间轴上表示一点，时间间隔在时间轴上表示一段。
二、路程与位移的关系
位移表示位置变化，用由初位置到末位置的有向线段表示，是矢量。路程是运动轨迹的长度，是标量。只有当物体做单向直线运动时，位移的大小等于路程。一般情况下，路程≥位移的大小。
三、运动图像的含义和应用
由于图象能直观地表示出物理过程和各物理量之间的关系，所以在解题的过程中被广泛应用。在运动学中，经常用到的有x-t图象和v····t图象。
1.理解图象的含义：
(1)x-t图象是描述位移随时间的变化规律。
(2)v····t图象是描述速度随时间的变化规律。
2.了解图象斜率的含义：
(1)x-t图象中，图线的斜率表示速度。
(2)v····t图象中，图线的斜率表示加速度。
1.平均速度不是速度的平均。
2.平均速率不是平均速度的大小。
3.物体的速度大，其加速度不一定大。
4.物体的速度为零时，其加速度不一定为零。
5.物体的速度变化大，其加速度不一定大。
6.加速度的正、负仅表示方向，不表示大小。
7.物体的加速度为负值，物体不一定做减速运动。
8.物体的加速度减小时，速度可能增大;加速度增大时，速度可能减小。
9.物体的速度大小不变时，加速度不一定为零。
10.物体的加速度方向不一定与速度方向相同，也不一定在同一直线上。
11.位移图象不是物体的运动轨迹。
12.解题前先搞清两坐标轴各代表什么物理量，不要把位移图象与速度图象混淆。
13.图象是曲线的不表示物体做曲线运动。
14.由图象读取某个物理量时，应搞清这个量的大小和方向，特别要注意方向。
1、电子与电荷
电子是物质中的一种基本粒子，它带负电。电荷是人们对电的一种传统的认识。在古代，因人们对电的本质缺乏认识，认为电是附着在物体表面上的，因而把电称为电荷。物体“带电”和“带了电荷”是同一个意思。现在大家所说的电荷，一般是指带电的物质微粒，如带电的原子核、质子、电子及正、负离子等。显然电荷这一概念的范围要比电子大。
2、自由电子与自由电荷
自由电子是指脱离了原子核束缚的电子，而自由电荷既可以是自由电子，也可以是正、负离子。金属导体中的自由电荷是自由电子，酸、碱、盐的水溶液中的自由电荷则主要是正、负离子。
3、带电与导电
带电是指物体失去电子或得到多余的电子，从而使物体对外显电性。导电则是指导体中有电流，其实质是导体中有大量的自由电荷作定向移动。
4、导体与绝缘体
容易导电的物体叫做导体。不容易导电的物体叫做绝缘体。导体容易导电是因为导体内部有大量可以自由移动的电荷，而绝缘体不容易导电是因为绝缘体内几乎没有自由电荷。导体和绝缘体之间并没有绝对的界限，在一定条件下两者可相互转化。如在常温下玻璃是一种非常好的绝缘体，但在加热到红炽状态时，它就变成了导体。
5、导体与导线
导体是指容易导电的物体。而导线则是指用导电性能较好的金属制成的电线，它一般用来连接电路元件使之组成电路，一般导线的电阻很小，常常可以忽略不计。
6、电中性与电中和
电中性是指一种状态，即原子核所带的正电与核外电子总共带的负电电量相等，整个原子对外不显电性。电中和是指一种过程，当两个带等量异种电荷的物体相互接触时，带负电的物体上多余的电子转移到带正电的物体上，从而使两个物体都恢复成不带电的状态。
7、电源与电压
电源是指能够提供持续电流的装置，或定义为是把其他形式的能量转化为电能的装置。电源的作用是在电源的内部不断地使正极聚集正电荷，负极聚集负电荷，以持续为电路两端提供电压。电压是使电荷发生定向移动形成电流的原因。因为电路两端的电压是由电源提供的，所以电路中必须有电源才能有电压，然后才能得到持续存在的电流。
8、电量与电流
电荷的多少叫做电量，电量的单位是库仑。一个电子所带的电量为1.6×10-19库仑，人们把它称为元电荷。电荷的定向移动形成电流，电流的大小可用一秒钟内通过导体横截面的电量的多少来表示。
重力势能
(1)定义：物体由于被举高而具有的能量。用Ep表示
表达式Ep=mgh是标量单位：焦耳(J)
(2)重力做功和重力势能的关系
W重=-ΔEp
重力势能的变化由重力做功来量度
(3)重力做功的特点：只和初末位置有关，跟物体运动路径无关
重力势能是相对性的，和参考平面有关，一般以地面为参考平面
重力势能的变化是绝对的，和参考平面无关
(4)弹性势能：物体由于形变而具有的能量
弹性势能存在于发生弹性形变的物体中，跟形变的大小有关
弹性势能的变化由弹力做功来量度
时间位移
时间与时刻
1.钟表指示的一个读数对应着某一个瞬间，就是时刻，时刻在时间轴上对应某一点。两个时刻之间的间隔称为时间，时间在时间轴上对应一段。
△t=t2····t1
2.时间和时刻的单位都是秒，符号为s，常见单位还有min，h。
3.通常以问题中的初始时刻为零点。
路程和位移
1.路程表示物体运动轨迹的长度，但不能完全确定物体位置的变化，是标量。
2.从物体运动的起点指向运动的重点的有向线段称为位移，是矢量。
3.物理学中，只有大小的物理量称为标量;既有大小又有方向的物理量称为矢量。
4.只有在质点做单向直线运动是，位移的大小等于路程。两者运算法则不同。
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。
质点
1.在研究物体运动的过程中，如果物体的大小和形状在所研究问题中可以忽略时，把物体简化为一个点，认为物体的质量都集中在这个点上，这个点称为质点。
2.质点条件：
1)物体中各点的.运动情况完全相同(物体做平动)
2)物体的大小(线度)<<它通过的距离
3.质点具有相对性，而不具有绝对性。
4.理想化模型：根据所研究问题的性质和需要，抓住问题中的主要因素，忽略其次要因素，建立一种理想化的模型，使复杂的问题得到简化。(为便于研究而建立的一种高度抽象的理想客体)
速度变化的快慢加速度
1.物体的加速度等于物体速度变化(vt····v0)与完成这一变化所用时间的比值
a=(vt····v0)/t
2.a不由△v、t决定，而是由F、m决定。
3.变化量=末态量值····初态量值……表示变化的大小或多少
4.变化率=变化量/时间……表示变化快慢
5.如果物体沿直线运动且其速度均匀变化，该物体的运动就是匀变速直线运动(加速度不随时间改变)。
6.速度是状态量，加速度是性质量，速度改变量(速度改变大小程度)是过程量。
物体运动的'速度
物体通过的路程与所用的时间之比叫做速度。
平均速度(与位移、时间间隔相对应)
物体运动的平均速度v是物体的位移s与发生这段位移所用时间t的比值。其方向与物体的位移方向相同。单位是m/s。
v=s/t
瞬时速度(与位置时刻相对应)
瞬时速度是物体在某时刻前后无穷短时间内的平均速度。其方向是物体在运动轨迹上过该点的切线方向。瞬时速率(简称速率)即瞬时速度的大小。
速率≥速度
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。
自由落体运动的定义
从静止出发，只在重力作用下而降落的运动模式，叫自由落体运动。
自由落体运动是最典型的匀变速直线运动;是初速度为零，加速度为g的匀加速直线运动。
地球表面附近的上空可看作是恒定的重力场。如不考虑大气阻力，在该区域内的自由落体运动的方向是竖直向下的(并非指向地心)，加速度为重力加速度g的匀加速直线运动。
只有在赤道上或者两极上，自由落体运动的方向(也就是重力的方向)才是指向地球中心的。
g≈9.8m/s^2(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)。
自由落体运动的基本公式
(1)Vt=gt
(2)h=1/2gt^2
(3)Vt^2=2gh
这里的h与x同样都是指位移，一般在自由落体中用h表示数值方向的位移量。
参考系
1、参考系的定义：描述物体的运动时，用来做参考的另外的物体。
2、对参考系的理解：
(1)物体是运动还是静止，都是相对于参考系而言的，例如，肩并肩一起走的两个人，彼此就是相对静止的，而相对于路边的建筑物，他们却是运动的。
(2)同一运动选择不同的参考系，观察结果可能不同。例如司机开着车行驶在高速公路上以车为参考系，司机是静止的，以路面为参考系，司机是运动的。
(3)比较物体的运动，应该选择同一参考系。
(4)参考系可以是运动的物体，也可以是静止的物体。
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。
（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。
力
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。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。
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）