高一年級物理必修一知識點(diǎn)
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高一年級物理必修一知識點(diǎn)1
一、時刻與時間間隔的關(guān)系
時間間隔能展示運(yùn)動的一個過程,時刻只能顯示運(yùn)動的一個瞬間。對一些關(guān)于時間間隔和時刻的.表述,能夠正確理解。例如:第3s末、3s時、第4s初……均為時刻;3s內(nèi)、第3s、第2s至第3s內(nèi)……均為時間間隔。區(qū)別:時刻在時間軸上表示一點(diǎn),時間間隔在時間軸上表示一段。
二、路程與位移的關(guān)系
位移表示位置變化,用由初位置到末位置的有向線段表示,是矢量。路程是運(yùn)動軌跡的長度,是標(biāo)量。只有當(dāng)物體做單向直線運(yùn)動時,位移的大小等于路程。一般情況下,路程≥位移的大小。
三、運(yùn)動圖像的含義和應(yīng)用
由于圖象能直觀地表示出物理過程和各物理量之間的關(guān)系,所以在解題的過程中被廣泛應(yīng)用。在運(yùn)動學(xué)中,經(jīng)常用到的有x-t圖象和v—t圖象。
1.理解圖象的含義:
(1)x-t圖象是描述位移隨時間的變化規(guī)律。
(2)v—t圖象是描述速度隨時間的變化規(guī)律。
2.了解圖象斜率的含義:
(1)x-t圖象中,圖線的斜率表示速度。
(2)v—t圖象中,圖線的斜率表示加速度。
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1、萬有引力定律:引力常量G=6.67×N·m2/kg2
2、適用條件:可作質(zhì)點(diǎn)的兩個物體間的相互作用;若是兩個均勻的球體,r應(yīng)是兩球心間距。(物體的尺寸比兩物體的距離r小得多時,可以看成質(zhì)點(diǎn))
3、萬有引力定律的應(yīng)用:(中心天體質(zhì)量M,天體半徑R,天體表面重力加速度g)
。1)萬有引力=向心力(一個天體繞另一個天體作圓周運(yùn)動時)
。2)重力=萬有引力
地面物體的重力加速度:mg=Gg=G≈9.8m/s2
高空物體的重力加速度:mg=Gg=G
4、第一宇宙速度————在地球表面附近(軌道半徑可視為地球半徑)繞地球作圓周運(yùn)動的衛(wèi)星的.線速度,在所有圓周運(yùn)動的衛(wèi)星中線速度是的。
由mg=mv2/R或由==7.9km/s
5、開普勒三大定律
6、利用萬有引力定律計(jì)算天體質(zhì)量
7、通過萬有引力定律和向心力公式計(jì)算環(huán)繞速度
8、大于環(huán)繞速度的兩個特殊發(fā)射速度:第二宇宙速度、第三宇宙速度
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重力勢能
(1)定義:物體由于被舉高而具有的能量.用Ep表示。表達(dá)式Ep=mgh是標(biāo)量單位:焦耳(J)
(2)重力做功和重力勢能的關(guān)系,W重=-ΔEp,重力勢能的變化由重力做功來量度
(3)重力做功的特點(diǎn):只和初末位置有關(guān),跟物體運(yùn)動路徑無關(guān),重力勢能是相對性的,和參考平面有關(guān),一般以地面為參考平面
重力勢能的變化是絕對的,和參考平面無關(guān)
(4)彈性勢能:物體由于形變而具有的能量
彈性勢能存在于發(fā)生彈性形變的`物體中,跟形變的大小有關(guān),彈性勢能的變化由彈力做功來量度
高一年級物理必修一知識點(diǎn)4
摩擦力:
(1)摩擦力產(chǎn)生的條件:接觸面粗糙、有彈力作用、有相對運(yùn)動(或相對運(yùn)動趨勢),三者缺一不可.
(2)摩擦力的方向:跟接觸面相切,與相對運(yùn)動或相對運(yùn)動趨勢方向相反.但注意摩擦力的方向和物體運(yùn)動方向可能相同,也可能相反,還可能成任意角度.
(3)摩擦力的大。
說明:
a、FN為接觸面間的彈力,可以大于G;也可以等于G;也可以小于G
b、為滑動摩擦系數(shù),只與接觸面材料和粗糙程度有關(guān),與接觸面積大小、接觸面相對運(yùn)動快慢以及正壓力FN無關(guān)。
靜摩擦:由物體的.平衡條件或牛頓第二定律求解,與正壓力無關(guān).
大小范圍0
(fm為靜摩擦力,與正壓力有關(guān))
靜摩擦力的具體數(shù)值可用以下方法來計(jì)算:一是根據(jù)平衡條件,二是根據(jù)牛頓第二定律求出合力,然后通過受力分析確定.
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向心力是從力的效果來命名的,因?yàn)樗a(chǎn)生指向圓心的加速度,所以稱它為向心力。它不是具有確定性質(zhì)的某種類型的力。相反,任何性質(zhì)的力都可以作為向心力,實(shí)際上它可是某種性質(zhì)的一個力,或某個力的分力,還可以是幾個不同性質(zhì)的力沿著半徑指向圓心的合外力,做圓周運(yùn)動的物體,速度方向時刻要改變,為了改變物體速度的.方向需要一定大小的力,而向心力的大小恰好就等于所需要的力,因而它沒有“余力”把物體拉向圓心。
物體做圓周運(yùn)動時,沿半徑指向圓心方向的外力(或外力沿半徑指向圓心方向的分力)稱為向心力,又稱法向力。向心力公式:F向=mrω(2)=mv(2)/r=4π(2)mr/T(2)—*(2)指的是前面一個字符的平方。
如果在光滑水平桌面的O點(diǎn)固定一根釘子,把繩的一端套在釘子上,另一端系一個小球,使小球在桌面上做勻速圓周運(yùn)動。小球之所以能繞著O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動,是因?yàn)槔K對小球始終有一個拉力F,這個拉力的方向雖然不斷變化,但總是沿著半徑指向圓心,所以叫做向心力。
物體做曲線運(yùn)動時,必定受到與速度方向不在同一直線上的合外力的作用。
勻速圓周運(yùn)動是曲線運(yùn)動,做勻速圓周運(yùn)動的物體必定也受到與速度方向不在同一直線上的合外力的作用。這個合外力就是向心力。
向心力指向圓心,而物體運(yùn)動的方向沿切線方向,所以向心力的方向總與物體運(yùn)動的方向垂直。物體在運(yùn)動方向上不受力,在這個方向上沒有加速度,速度大小不會改變,所以向心力的作用只是改變速度的方向。
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平拋運(yùn)動(曲線運(yùn)動特例)
1.定義:以一定的速度將物體拋出,如果物體只受重力的作用,這時的運(yùn)動叫做拋體運(yùn)動,拋體運(yùn)動開始時的速度叫做初速度。如果初速度是沿水平方向的',這個運(yùn)動叫做平拋運(yùn)動
2.平拋運(yùn)動的速度:
、偎椒较蜃鰟蛩僦本運(yùn)動初速度V0即為Vx一直保持不變
②豎直方向做自由落體運(yùn)動Vy=gt
、酆纤俣龋篤2=Vx2+Vy2=V02+(gt)2方向:與X軸的夾角為θtanθ=Vy/V0=gt/V0
3.平拋運(yùn)動的位移:
、偎椒较騒=V0t
、谪Q直方向y=1/2gt2
③合位移S2=x2+y2=(V0t)2+(1/2gt2)2方向:與X軸夾角為αtanα=y/x=V0t/?gt2=2V0/gt
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運(yùn)動快慢的描述速度
●速度的定義:速度是描述物體運(yùn)動快慢的物理量。
●瞬時速度、平均速率與平均速度:
瞬時速度:運(yùn)動的物體經(jīng)過某一位置或是某一時刻的速度,其大小叫速率。
平均速度:物體在某段時間的`位移與時間的比值,能夠粗略的描述物體運(yùn)動的快慢。
平均速度是矢量,平均速度的大小和物體運(yùn)動的階段有關(guān)系。定義式:v=s/t適用于所有的運(yùn)動形式。
平均速率:物體在某段時間內(nèi)的路程與時間之比。平均速率是標(biāo)量。定義式:v=s/t.
注意:平均速度和平均速率往往是不相等的,只有物體做無往復(fù)的直線運(yùn)動時兩者才相等。
物體的運(yùn)動有快慢之分。不同的物體運(yùn)動的快慢程度可以用速度來描述。本節(jié)重點(diǎn)圍繞與速度相關(guān)的平均速度、平均速率、瞬時速度、瞬時速率等概念及相關(guān)的公式和應(yīng)用。
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加速度
1.加速度與速度是完全不同的物理量,加速度是速度的變化率。所以,兩者之間并不存在“速度大加速度也大、速度為0時加速度也為0”等關(guān)系,加速度和速度的方向也沒有必然相同的`關(guān)系。
2.速度、速度變化、加速度的關(guān)系:
①方向關(guān)系:加速度的方向與速度變化的方向一定相同。在直線運(yùn)動中,若a的方向與V0的方向相同,質(zhì)點(diǎn)做加速運(yùn)動;若a的方向與V0的方向相反,質(zhì)點(diǎn)做減速運(yùn)動。
、诖笮£P(guān)系:V、△V、a無必然的大小決定關(guān)系。
3.還有一個量也要注意與速度和加速度加以區(qū)分,那就是“速度變化量”Δv,Δv=v2—v1。Δv越大,加速度并不一定越大,還要看所用的時間的多少。
4.在“速度-時間”圖像中,加速度是圖線的斜率。速度圖線越陡,加速度越大;速度圖線為水平線,加速度為0
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1、力的沖量定義:
力與力作用時間的乘積--沖量I=Ft矢量:方向--當(dāng)力的方向不變時,沖量的方向就是力的方向。過程量:力在時間上的累積作用,與力作用的一段時間相關(guān)單位:牛秒
2、動量定義:
物體的質(zhì)量與其運(yùn)動速度的乘積--動量p=mv矢量:方向--速度的方向狀態(tài)量:物體在某位置、某時刻的動量單位:千克米每秒、kgm/s
3、動量定理:
∑Ft=mvt-mv0動量定理研究對象是一個質(zhì)點(diǎn),研究質(zhì)點(diǎn)在合外力作用下、在一段時間內(nèi)的一個運(yùn)動過程。定理表示合外力的沖量是物體動量變化的原因,合外力的沖量決定并量度了物體動量變化的大小和方向。矢量性:公式中每一項(xiàng)均為矢量,公式本身為一矢量式,在同一條直線上處理問題,可先確定正方向,可用正負(fù)號表矢量的方向,按代數(shù)方法運(yùn)算。當(dāng)研究的過程作用時間很短,作用力急劇變化(打擊、碰撞)時,∑F可理解為平均力。動量定理變形為∑F=Δp/Δt,表明合外力的大小方向決定物體動量變化率的大小方向,這是牛頓第二定律的'另一種表述。
4、動量守恒:
一個系統(tǒng)不受外力或所受到的合外力為零,這個系統(tǒng)的動量就保持不變,可用數(shù)學(xué)公式表達(dá)為p=p'系統(tǒng)相互作用前的總動量等于相互作用后的總動量。Δp1=-Δp2相互作用的兩個物體組成的系統(tǒng),兩物體動量的增量大小相等方向相反。Δp=0系統(tǒng)總動量的變化為零“守衡”定律的研究對象為一個系統(tǒng),上式均為矢量運(yùn)算,一維情況可用正負(fù)表示方向。注意把握變與不變的關(guān)系,相互作用過程中,每一個參與作用的成員的動量均可能在變化著,但只要合外力為零,各物體動量的矢量合總保持不變。注意各狀態(tài)的動量均為對同一個參照系的動量。而相互作用的系統(tǒng)可以是兩個或多個物體組成。
5、怎樣判斷系統(tǒng)動量是否守衡?
動量守衡條件是系統(tǒng)不受外力,或合外力為零。一般研究問題,如果相互作用的內(nèi)力比外力大很多,則可認(rèn)為系統(tǒng)動量守衡;根據(jù)力的獨(dú)立作用原理,如果在某方向上合外力為零,則在該方向上動量守衡。注意守衡條件對內(nèi)力的性質(zhì)沒有任何限制,可以是電場力、磁場力、核力等等。對系統(tǒng)狀態(tài)沒有任何限制,可以是微觀、高速系統(tǒng),也可以是宏觀、低速系統(tǒng)。而力的作用過程可以是連續(xù)的作用,可以是間斷的作用,如二人在光滑平面上的拋接球過程。綜上有:物體運(yùn)動狀態(tài)是否變化取決于--物體所受的合外力。物體運(yùn)動狀態(tài)變化得快慢取決于--物體所受到的合外力和質(zhì)量大小。物體到底做什么形式的運(yùn)動取決于--物體所受到的合外力和初始狀態(tài)。物體運(yùn)動狀態(tài)變化了多少取決于
。1)力的大小和方向;
(2)力作用時間的長短。實(shí)驗(yàn)表明只要力與其作用時間的乘積一定,它引起同一個物體的速度變化相同,力與力作用時間的乘積,可以決定和量度力的某種作用效果--沖量。系統(tǒng)的內(nèi)力改變了系統(tǒng)內(nèi)物體的動量,但系統(tǒng)外力才是改變系統(tǒng)總動量的原因。
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