人教版高一物理必修一知識要點全面總結(jié)22頁

1、人教版高一物理必修一知識要點全面總結(jié)第一章力知識要點：1、本專題知識點及基本技能要求（1）力的本質(zhì)（2）重力、物體的重心（3）彈力、胡克定律（4）摩擦力（5）物體受力情況分析1、力的本質(zhì)：（參看例1、2、3）（1）力是物體對物體的作用。脫離物體的力是不存在的，對應(yīng)一個力，有受力物體同時有施力物體。找不到施力物體的力是無中生有。（例如：脫離槍筒的子彈所謂向前的沖力，沿光滑平面勻速向前運動的小球受到的向前運動的力等）（2）力作用的相互性決定了力總是成對出現(xiàn)：甲乙兩物體相互作用，甲受到乙施予的作用力的同時，甲給乙一個反作用力。作用力和反作用力，大小相等、方向相反，分別作用在兩個物體上，它們總是同種性

2、質(zhì)的力。（例如：圖中N與N 均屬彈力，均屬靜摩擦力）（3）力使物體發(fā)生形變，力改變物體的運動狀態(tài)（速度大小或速度方向改變）使物體獲得加速度。這里的力指的是合外力。合外力是產(chǎn)生加速度的原因，而不是產(chǎn)生運動的原因。對于力的作用效果的理解，結(jié)合上定律就更明確了。（4）力是矢量。矢量：既有大小又有方向的量，標量只有大小。力的作用效果決定于它的大小、方向和作用點（三要素）。大小和方向有一個不確定作用效果就無法確定，這就是既有大小又有方向的物理含意。（5）常見的力：根據(jù)性質(zhì)命名的力有重力、彈力、摩擦力；根據(jù)作用效果命名的力有拉力、下滑力、支持力、阻力、動力等。2、重力，物體的重心（參看練習題）（1）重力是

3、由于地球的吸引而產(chǎn)生的力；（2）重力的大?。篏=mg，同一物體質(zhì)量一定，隨著所處地理位置的變化，重力加速度的變化略有變化。從赤道到兩極G大（變化千分之一），在極地G最大，等于地球與物體間的萬有引力；隨著高度的變化G小（變化萬分之一）。在有限范圍內(nèi)，在同一問題中重力認為是恒力，運動狀態(tài)發(fā)生了變化，即使在超重、失重、完全失重的狀態(tài)下重力不變；（3）重力的方向永遠豎直向下（與水平面垂直，而不是與支持面垂直）；（4）物體的重心。物體各部分重力合力的作用點為物體的重心（不一定在物體上）。重心位置取決于質(zhì)量分布和形狀，質(zhì)量分布均勻的物體，重心在物體的幾何對稱中心。確定重心的方法：懸吊法，支持法。3、彈力、

4、胡克定律：（參看例）（1）彈力是物體接觸伴隨形變而產(chǎn)生的力。彈力是接觸力彈力產(chǎn)生的條件：接觸（并發(fā)生形變），有擠壓或拉伸作用。常見的彈力：拉力，繩子的張力，壓力，支持力；（2）彈力的大小與形變程度相關(guān)。形變程度越重，彈力越大。（3）彈力的方向：彈力的方向與施力物體形變方向相反（是施力物體恢復形變的方向），與接觸面垂直。準確分析圖中A物體受到的支持力（彈力），結(jié)論：兩物體接觸發(fā)生形變，面面接觸彈力垂直面（圖11），點面接觸垂直面（圖12、13），接觸面是曲面，彈力則垂直于過接觸點的切面（圖14）。（4）胡克定律：內(nèi)容：在彈性限度內(nèi)，彈簧的彈力與彈簧伸長（或壓縮）的長度成正比。數(shù)學表達式：F=Kx

5、(x長度改變量：)4、摩擦力（1）摩擦力發(fā)生在相互接觸且擠壓有相對運動或相對運動趨勢的物體之間。發(fā)生相對運動，阻礙相對運動的摩擦力稱為滑動摩擦力。有相對運動的趨勢，阻礙相對運動趨勢的摩擦力稱為靜摩擦力。摩擦力是接觸力摩擦力產(chǎn)生的條件：接觸、擠壓，有相對運動或相對運動趨勢存在。（含蓋了產(chǎn)生彈力的條件）（2）摩擦力的方向：總是與相對運動或相對運動趨勢方向相反，與接觸面相切。判斷相對運動方向，或相對運動趨勢方向是確定摩擦力方向的關(guān)鍵。當根據(jù)摩擦力產(chǎn)生的條件，確定存在摩擦力時，以此力的施力物體為參照物，判斷受力物體相對運動（或相對運動趨勢）方向，摩擦力方向與相對運動（或相對運動趨勢）方向相反，從而找到

6、摩擦力的方向：（見例）物塊A放在小車B上，置于水平面上：a、沒加任何力：A、B處于靜平衡狀態(tài)，由于A、B受重力作用，A與B接觸，車輪與地面接觸，并均有擠壓，但無相對運動，也沒相對運動趨勢存在，無摩擦力產(chǎn)生。b、A物體上加一個水平力，AB處于靜止狀態(tài)。分析A，由于受到力的作用，以B為參照物，A相對B有向右的趨勢，所以受到與趨勢相反的靜摩擦。根據(jù)作用力反作用力的關(guān)系，小車B受到水平A拖予的靜摩擦力。小車B受到水平向右的靜摩力的作用，相對地面有向右的運動趨勢，但沒動，受到地面施予的與運動趨勢方向相反的靜摩擦力（結(jié)論：）。C、A物體受到水平向右的力F作用，A、B相對靜止，一起沿水平向右加速運動：分析A

7、物體：仍受到一個拉力F和B施予的靜摩擦力。（）。分析B物體：受到A施予的的反作用力的同時，AB相對地面向右運動，地面給B物體一個向左的滑動摩擦力。（據(jù)題意：）小車B受到靜摩擦力的作用，在小車向右加速運動的過程中，與B小車運動方向相同；不但對B做功，而且做的還是正功；在效果上起著動力的作用。（3）摩擦力的大小滑動摩擦力，為正壓力靜摩擦力是一組值，其中有一個最大值，稱為最大靜摩擦（使物體開始運動時的靜摩擦力）。不能用來計算，只能根據(jù)作用力、反作用力的關(guān)系，平衡條件或牛頓二定律求解?；瑒幽Σ亮Φ拇笮≈慌c正壓力、滑動摩擦系數(shù)有關(guān)，而與接觸面的大小無關(guān)。5、物體受力情況分析：（1）物體受力情況分析的依據(jù)

8、主要是力的概念，從研究對象所處的處所著手，明確它與周圍哪些物體發(fā)生作用，運用各種力產(chǎn)生的條件，做出判斷。結(jié)合運動狀態(tài)，依據(jù)牛頓運動定律和物體平衡的條件進而確定力之間的數(shù)量關(guān)系。（2）分析受力時，只找研究對象受到的力，它施于其它物體的力，在分析其它物體受力時再考慮。（3）合力和分力不能重復地列為物體所受的力。（4）受力分析的步驟：先重力，再找彈力，再摩擦力，最后其它力：象磁場力，電場力。（5）養(yǎng)成作圖的習慣，要檢查受力圖中所有的力的施力物體是否存在，特別要檢查受力分析的結(jié)果，是否滿足題目給定的條件（平衡狀態(tài)，沿各方向合力應(yīng)為零）避免缺力或多力。6、力的平衡平衡條件平衡態(tài)平衡狀態(tài)：物體處于靜止或勻

9、速直線運動狀態(tài)，統(tǒng)稱平衡狀態(tài)。一組平衡力：若干個力作用在同一個物體上，物體處于平衡狀態(tài)。我們稱這若干力為一組平衡力?；槠胶獾牧Γ阂唤M平衡力中的任意一個力是其余所有力的平衡力。一個物體沿水平面做勻速直線運動。我們說這個物體處于動平衡狀態(tài)。（1）如果它受到兩個力的作用：這兩個力是互為平衡的力。它們大小相等、方向相反。（2）如果它受到七個力的作用：這七個力是一組平衡力、其中任意一個力是其余六個力的平衡力。（3）如果它受到n個力的作用：這n個力是一組平衡力，其中任意一個力是其余（n1 )個力的平衡力。7、共點力平衡的條件及推論共點力平衡的條件：（1）一個物體受若干個力的作用處于平衡狀態(tài)。這若干個力是

10、一組平衡力，合力為零，沿任何方向的合力均為零。其中的任意一個力與其余所有力的合力平衡。（即這個力與其余所有力的合力大小相等方向相反。）（2）受三個力作用物體處于平衡狀態(tài)，其中的某個力必定與另兩個力的合力等值反向。（3）一個物體受到幾個力的作用而處于平衡狀態(tài)，這幾個力的合力一定為零。其中的一個力必定與余下的（n1）個力的合力等值反向，撤去這個力，余下的（n1）個的合力失去平衡力。物體的平衡狀態(tài)被打破，獲得加速度。力的合成與分解掌握內(nèi)容：1、力的合成與分解。會用直角三角形知識及相似三角形等數(shù)學知識求解。2、力的分解。3、力矩及作用效果。知識要點：一、力的合成：1、定義：求幾個力的合力叫力的合成。2

11、、力的合成：（1）同一直線情況（2）成角情況：遵循平行四邊形法則。兩個互成角度的力的合力，可以用表示這兩個力的線段作鄰邊，作平行四邊形，平行四邊形的對角線表示合力的大小和方向。作圖時應(yīng)注意：合力、分力作用點相同，虛線、實線要分清。應(yīng)用方法注意：在大小一定的情況下，合力F隨增大而減小，隨減小而增大，F(xiàn)最大值是范圍是，有可能大于任一個分力，也有可能小于任一個分力，還可能等于某一個分力的大小，求多個力的合力時，可以先求出任意兩個力的合力，再求這個合力與第三個力的合力，依此類推。二、力的分解：求一個力的分力叫力的分解。是力的合成的逆運算，同樣遵守平行四邊形法則。一個力的分解應(yīng)掌握下面幾種情況：1、已知

12、一個力（大小和方向）和它的兩個分力的方向，則兩個分力有確定的值；2、已知一個力和它的一個分力，則另一個分力有確定的值；3、已知一個力和它的一個分力的方向，則另一分力有無數(shù)解，且有最小值（兩分力方向垂直）；4、一個力可以在任意方向上分解，且能分解成無數(shù)個分力；5、一個分力和產(chǎn)生這個分力的力是同性質(zhì)力，且產(chǎn)生于同一施力物體，如圖18中，G的分力是沿斜面的分力和垂直于斜面的分力（此力不能說成是對斜面的壓力）。6、在實際問題中，一個力如何分解，應(yīng)按下述步驟：根據(jù)力F產(chǎn)生的兩個效果畫出分力的方向；根據(jù)平行四邊形法則用作圖法求的大小，且注意標度的選??；根據(jù)數(shù)學知識用計算法求出分力的大小。三、力的正交分解法

13、：在處理力的合成和分解的復雜問題時，有一種比較簡便宜行的方法正交分解法。求多個共點力合成時，如果連續(xù)運用平行四邊形法則求解，一般說來要求解若干個斜三角形，一次又一次地求部分的合力的大小和方向，計算過程顯得十分復雜，如果采用力的正交分解法求合力，計算過程就簡單多了。正交分解法把力沿著兩個經(jīng)選定的互相垂直的方向分解，其目的是便于運用普通代數(shù)運算公式來解決矢量運算。力的正交分解法步驟如下：1、正確選定直角坐標系：通常選共點力的作用點為坐標原點，坐標軸的方向的選擇則應(yīng)根據(jù)實際問題來確定。原則是使坐標軸與盡可能多的力重合，即是使需要向兩坐標軸投影分解的力盡可能少，在處理靜力學問題時，通常選用水平方向和豎

14、直方向上的直角坐標，當然在其它方向較簡便時，也可選用。2、分別將各個力投影到坐標軸上：分別求x軸和y軸上各力的投影的合力和其中：（式中的軸上的兩個分量，其余類推。）這樣，共點力的合力大小可由公式：求出。設(shè)力的方向與軸正方向之間夾角是。通過數(shù)學用表可知數(shù)值。注意：如果這是處理多個力作用下物體平衡問題的好辦法。物體的運動知識要點：(一) 機械運動(二) 質(zhì)點(三) 位移和路程：主要講述質(zhì)點和位移等, 它是描述物體運動和預備知識。(四) 勻速直線運動、速度(五) 勻速直線運動的圖象：主要講述速度的概念和勻速直線運動的規(guī)律。(六) 變速直線運動、平均速度、瞬時速度：主要講述變速直線運動的平均速度和 瞬

15、時速度的概念。(七)勻變速直線運動加速度。(八)勻變速直線運動的速度(九)勻變直線運動的位移：主要講述勻變直線運動的加速度概念, 以及勻變速直 線運動的速度公式和位移公式。(十)勻變速運動規(guī)律的應(yīng)用。(十一)自由落體運動。(十二)豎直上拋運動主要講述勻變速直線運動的特例。(十三)系統(tǒng)、綜合全章知識結(jié)構(gòu)培養(yǎng)分析綜合解決問題的能力。 為了掌握一個較完整的關(guān)于物體運動的知識, 重點概念是: 位移、速度、加速度。重要規(guī)律則是: 勻速直線運動和勻變速直線運動。重點、難點：（一）、機械運動、平動和轉(zhuǎn)動知道機械運動是最普遍的自然現(xiàn)象。是指一個物體相對于別的物體的位置改變。為了說明物體的運動情況, 必須選擇參

16、照物是在研究物體運動時, 假定不動的物體, 參照它來確定其他物體的運動。我們說汽車是運動的, 樓房是靜止的是以地面為參照物, 我們說, 衛(wèi)星在運動, 是以地球為參照物?！伴W閃紅星”歌曲中唱的“小小竹排江中游, 巍巍青山兩岸走”說明坐在竹排上的人選擇不同的參照物觀察的結(jié)果常常是不同的, 選河岸為參照物, 竹排是運動的, 選竹排為參照物, 竹排是靜止的, 河岸上的青山是后退的。這既說明選參照物的重要性, 又說明運動的相對性。如果選太陽為參照物地球及地球上的一切物體都在繞太陽運動, 若以天上的銀河為參照物, 太陽是運動, 進而得出沒有不運動的物體, 從而說明運動是絕對的, 靜止是相對的。還應(yīng)指出的是

17、: 在研究地面上物體運動時, 為了研究問題方便, 常取地球為參照物。運動無論多么復雜, 都是由平動和轉(zhuǎn)動組成, 或只有平動, 或只有轉(zhuǎn)動, 或既有平動, 又有轉(zhuǎn)動。如判斷物體是平動或是轉(zhuǎn)動, 必須抓住, 物體上各點的運動情況都相同, 這種運動叫平動。物體上的各點都繞一點(圓心)或一軸做圓周運動, 這樣的運動叫轉(zhuǎn)動。如果運動按運動軌跡分類, 可為直線或曲線運動, 而平動可沿直線運動, 也可沿曲線運動。只要保持物體上各運動情況相同即可。（二）、質(zhì)點質(zhì)點是一種抽象化的研究物體運動的理想模型。理想模型是為了便于著手研究物理學采用的一種方法, 今后還會常用: 如高中物理將要學到的勻速直線運動理想氣體、點

18、電荷, 理想變壓器。都屬于理想模型。質(zhì)點是不考慮物體的大小和形狀, 而把物體看成一個有質(zhì)量的點, 這在第一章物體受力分析時已經(jīng)這樣做了, 在那里所以用一個點表示物體, 就是因為那個物體可以抽象為質(zhì)點。質(zhì)點是運動學中的重要概念, 也是下一章開始研究的動力學中的重要概念。運動學中的質(zhì)點只要把物體抽象為一個點, 動力學中的質(zhì)點則要求這個點具有物體的全部質(zhì)量。隨著學習的深入, 對質(zhì)點的理解將會更加深刻。應(yīng)該知道, 理想模型是實際物體的一種科學的抽象, 采取這種方法是抓住問題中物體的主要特征, 簡化對物體的研究, 而把物體看成一個點, 它是實際物體的一種近似。我們把物體看成質(zhì)點是在研究問題中, 物體的形

19、狀、大小各部分運動的差異是不起作用的或是次要的因素。這有兩種情況: 物體各部分運動情況相同, 即物體做平動; 物體有轉(zhuǎn), 但因轉(zhuǎn)動引起的物體各部分運動的差異, 對我們研究問題不起主要作用。一個很好例子就是研究地球公轉(zhuǎn)時可把地球看成質(zhì)點, 研究地球上晝夜交替時要考慮地球自轉(zhuǎn), 不能把地球看成質(zhì)點。再如乒乓球旋轉(zhuǎn)時對球的運動有較大影響, 運動員在發(fā)球、擊球時都要考慮, 就不能把球簡單地看成質(zhì)點。應(yīng)該指出絕不能誤解為小物體可以看成質(zhì)點, 大物體就不能看成質(zhì)點。又如我們在運動會上投擲手榴彈、鉛球、標槍時如何測量距離計成績。此時常常不考慮物體各部分運動的差異, 而物體簡化為一個沒有大小、形狀的點。這就是

20、研究問題的一種科學抽象的方法。最后還要強調(diào)指出: 研究質(zhì)點模型的意義有兩個方面: 在物體、形狀、大小不起主要作用時把物體看成一個質(zhì)點; 在物體形狀、大小起主要作用時, 把物體看成由無數(shù)多個質(zhì)點所組成。所以研究質(zhì)點的運動, 是研究實際物體運動的近似和基礎(chǔ)。在中學力學中研究對象如不特別指出: (除非涉及到轉(zhuǎn)動)即是質(zhì)點。（三）、位移和路程位移: 位置的改變。位移是矢量, 不僅有大小, 而且還有方向, 它可用一個從起點到終點的有向線段表示。例如: 從甲地到乙地如右圖所示: 可以沿直線從甲到乙地, 起點為甲地的A點, 終點是乙地的B點, 則位移大小為線段AB長, 方向從A到B方向, 還可沿ACB曲線由

21、甲地到乙地, 還可沿折線ADB從甲地到乙地, 盡管通過的路徑不同, 但它們的起點和終點相同, 所以位移一樣, 路程不一樣。路程是運動的軌跡是標量, 只有大小無方向。如果物體從甲地A點沿直線到乙地的B點后繼續(xù)沿AB延長線到E, 由E又返回到B, 此時位移仍為AB(長)方向: A指向B, 而路程則為AE的長度加上線段BE的長度。應(yīng)該指出: 只有做直線運動的質(zhì)點, 且始終向著同一個方向運動時, 位移的大小才等于路程。又如一物體沿半徑為R的圓弧做圓周運動如圖示: 從圖周的一點A出發(fā)(直徑的一端)分別經(jīng)圓弧; 到達直徑的另一端B點, 其位移大小都為2R方向AB, 路程為整個圓周長的。若經(jīng)圓周長分別沿逆時

22、和順時針方向到達C或D點則位移的大小(因起點為A, 終點分別為C、D), 方向不同分別為AC; AD, 路程相等為。若分別沿逆時針由A經(jīng)C、B到D, 或由A經(jīng)D、B到C, 根據(jù)位移表示為起終點的有向線段, 則位移大小分別為; 方向分別為AD; AC。而路程相等都是圓周長。假如從A點出發(fā), 分別沿逆時針方向或順時針方向又回到A點。此時位移為零, 路程則為圓長。又一物體沿斜面從底端的A斜向上滑到最遠點B后返回滑到C, 最后到A如右圖所示: 試說明物體分別滑到B、C、A的位移和路程各為多少？從A到B, 因為沿直線且方向始終不變, 所以位移和路程大小相等為AB線段長度, 位移的方向AB。由A經(jīng)B到C,

23、 位移大小為AC線段的長度, 位移的方向AC, 而路程則為線段AB長度加上BC線段的長度。當從A經(jīng)B到C又滑到A時, 位移為零, 則路程為線段AB長度的2倍?，F(xiàn)有皮球從離地面5m高處下落, 經(jīng)與地面接觸后彈跳到離地面高4m處接住, 試說明皮球的位移, 和路程？依據(jù)位移表示為起點到終點的有向線段, 位移大小為(54) = 1(m)方向豎直向下, 而路程為5 + 4 = 9(m)。（四）、勻速直線運動速度首先應(yīng)認識到, 勻速直線運動也是一種理想模型, 它是運動中最簡單的一種, 研究復雜的問題, 從最簡單的開始, 是一種十分有益的研究方法。實際上物體的勻速直線運動是不存在的, 不過不少物體的運動可以

24、按勻速直線處理。這里對物體在一直線上運動就不好做到, 而如果在相等的時間里位移相等, 應(yīng)理解為在任意相等的時間, 不能只理解為一小時、一分鐘、或一秒鐘, 還可以更小。認真體會“任意”相等的時間里位移都相等的含意, 才能理解到勻速的意義。進而再去理解描述物體做勻速直線運動快慢的物理量速度的概念, 是在勻速直線運動中, 位移跟時間的比值, 更確切的講是位移跟通過比位移所用時間的比值。就更加準確。而不用單位時間內(nèi)的位移去表述速度概念。只說明速度在數(shù)值上等于單位時間內(nèi)位移的大小。還必須強調(diào)指出: 速度和速率常常有些同學混淆不清。速度是矢量不但有大小, 而且有方向。速率通常是指速度的大小, 這在今后解決

25、問題時會用到。這里第一次出現(xiàn)用比值的形式表示物理量之間的關(guān)系, 只考慮速度大小, 稱之為定義式。將來隨著學習深入, 還會出現(xiàn), 決定式和量度式。由于勻速直線運動中, 速度大小、方向都不變, 所以勻速直線運動是速度不變的運動。由速度的定義式可以準確的預測物體在給定時間內(nèi)的位移即稱之為勻速運動的位移公式。（五）、勻速直線運動的圖象, 含位移和時間的關(guān)系圖象位移時間圖象以及速度和時間關(guān)系的圖象速度時間圖象。這是學習高中物理以來第一次出現(xiàn)圖象, 即應(yīng)用數(shù)學處理物理問題的能力: 必要時能夠運用函數(shù)圖象進行表達分析。通常圖象是根據(jù)實驗測定的數(shù)據(jù)作出的。如位移圖象 依據(jù)S = vt不同時間對應(yīng)不同的位移,

26、位移S與時間t成正比。所以勻速直線運動的位移圖象是過原點的一條傾斜的直線, 這條直線是表示正比例函數(shù)。而直線的斜率即勻速直線運動的速度。(有)所以由位移圖象不僅可以求出速度, 還可直接讀出任意時間內(nèi)的位移(t1時間內(nèi)的位移S1)以及可直接讀出發(fā)生任一位移S2所需的時間t2。由于勻速直線運動的速度不隨時間而改變, 所以它的速度圖象是平行時間軸的直線。（六）、變速直線運動、平均速度、瞬時速度變速直線運動, 強調(diào)物體沿直線運動, 與勻速比相等時間內(nèi)位移不相等。即沒有恒定的速度, 要想描述其運動快慢程度, 只有粗略的按勻速運動處理, 把在變速直線運動中, 運動物體的位移和所用時間的比值, 叫做這段時間

27、內(nèi)的或通過這段位移的平均速度。表示為, 如果一段位移S內(nèi), 分作幾段位移S1、S2、S3。而在每一段位移內(nèi)可視為勻速, 其速度分別為v1、v2、v3。求這一段位移S內(nèi)的平均速度？依定義式并會用平均速度去計算位移和時間。瞬時速度: 描述的是變速運動物體在某一時刻(或某一位置)的速度。它能最精確地描述變速運動的質(zhì)點在某位置運動快慢和運動方向, 它是把平均速度的時間無限縮短到時刻。它的方向總是運動質(zhì)點運動軌跡的切線方向。小結(jié)1、知道機械運動、平動、轉(zhuǎn)動; 參照物的概念; 質(zhì)點的概念以及把物體簡化成質(zhì)點的條件。勻速、變速直線運動的特點。2、理解靜止和運動的相對性; 位移的概念會用圖象法表示位移矢量,

28、理解速度的定義、物理意義速度是矢量及速率的概念, 理解平均速度, 即時速度的物理意義。了解即時速度與平均速度的區(qū)別和聯(lián)系。3、掌握位移和路程的區(qū)別和聯(lián)系, 并能在具體問題中正確識別位移和路程; 掌握速度的概念, 速度的單位和換算; 掌握勻速直線運動的規(guī)律, 能熟練運用勻速直線運動的速度公式和位移公式求解問題。會畫勻速直線運動的位移圖象和速度圖象, 會從圖象判斷物體的運動狀態(tài); 掌握平均速度的定義, 并能運用公式求變速直線運動的平均速度, 從而計算位移和時間。必須再次強調(diào)以下三點:1、位移和路程不同位移是表示質(zhì)點位置變化的物理量, 可以用由初位置到末位置的有向線段來表示, 位移既有大小, 又有方

29、向, 是矢量。路程表示質(zhì)點在一定時間內(nèi)運動軌跡的長度, 只有大小, 沒有方向, 是標度。只有當物體運動的軌跡是一條直線, 運動方向不變時, 路程與位移的大小相等, 其他情況下, 路程的數(shù)值都大于位移的數(shù)值。2、時刻和時間不同時間反映一段時的間隔, 如“一節(jié)課的時間是45分鐘”“一秒內(nèi)”“第二秒”等都表示時間。而時刻反映的是時間里的某一點, 如上第一節(jié)課的時刻是“八點十分”“一秒末”“第三秒初”等表示的是時刻。時間與時刻都是標量。對于運動物體, 時刻與位置對應(yīng), 時間與位移對應(yīng)。3、速度和速率不同速度是描述物體位置變化快慢的物理量, 在勻速直線運動中速度等于位移跟時間的比值, 是矢量, 方向與位

30、移方向一致。速率是速度的大小, 是標量。在勻速直線運動中, 速度與速率數(shù)值相等, 僅是矢量和標量的區(qū)別。在變速運動中, 物體位移與時間的比是平均速度; 路程與時間的比是平均速率。如果運動物體軌跡是曲線, 或做往返直線運動, 由于路程的值大于位移的值, 所以平均速度和平均速率不僅有矢量和標量的區(qū)別, 數(shù)值上也不相等。如汽車環(huán)城跑了一圈又回到初始位置, 位移是零, 平均速度是零, 而路程不為零, 平均速率不為零。在變速運動中, 當時間趨于零時, 在極短時間內(nèi)的平均速度, 叫該時刻的即時速度。即時速率與即時速度的大小相等, 只是標量與矢量的區(qū)別。勻變速直線運動規(guī)律 1、勻變速直線運動、加速度本節(jié)開始

31、學習勻變速直線運動及其規(guī)律，能夠正確理解加速度是學好勻變速直線運動的基礎(chǔ)和關(guān)鍵，因此學習中要特別注意對加速度概念的深入理解。（1）沿直線運動的物體，如果在任何相等的時間內(nèi)物體運動速度的變化都相等，物質(zhì)的運動叫勻變速直線運動。勻變速直線運動是變速運動中最基本、最簡單的一種，應(yīng)該指示：常見的許多變速運動實際上并不是勻變速運動，可是不少變速運動很接近于勻變速運動，可以當作勻速運動處理，所以勻變速直線運動也是一種理想化模型。（2）加速度是指描述物質(zhì)速度變化快慢而引入的一個重要物理量，對于作勻變速直線運動的物體，速度的變化量v與所用時間的比值，叫做勻變速直線運動的加速度，即： 。加速度是矢量，加速度的方

32、向與速度變化的方向是相同的，對于作直線運動的物體，在確定運動為正方向的條件下，可以用正負號表示加速度的方向，如vt v0，a為正，如vt v0，a為負。前者為加速，后者為減速。依據(jù)勻變速直線運動的定義可知，作勻變速直線運動物體的加速度是恒定不變的。即a = 恒量。（3）在學習加速度的概念時，要正確區(qū)分速度、速度變化量及速度變化率。其中速度v是反映物體運動快慢的物理量。而速度變化量v = v2v1，是反映物體速度變化大小和方向的物理量。速度變化量v也是矢量，在加速直線運動中，速度變化量的方向與物體速度方向相同，在減速直線運動中，速度變化量的方向與物體速度方向相反。加速度就是速度變化率，它反映了物

33、體運動速度隨時間變化的快慢。勻變速直線運動中，物體的加速度在數(shù)值上等于單位時間內(nèi)物體運動速度的變化量。所以物體運動的速度、速度變化量及加速度都是矢量，但它們確實從不同方面反映了物體運動情況。例如：關(guān)于速度和加速度的關(guān)系，以下說法正確的是：A物體的加速度為零時，其加速度必為零B物體的加速度為零時，其運動速度不一定為零C運動中物體速度變化越大，則其加速度也越大D物體的加速度越小，則物體速度變化也越慢 要知道物體運動的加速度與速度之間并沒有直接的關(guān)系。物體的速度為零時加速度可以不為零，如拿在手中的物體在松開手釋放它的瞬時就是這種情況；物體的加速度為零時，其速度可以不為零，作勻速直線運動的物體就具有這

34、個特點。加速度是反映速度變化快慢的物理量，由加速度的定義可知，速度的變化量v = at，即速度變化量v與加速度a及時間t兩個因素有關(guān)。因此加速度小的物體其速度變化不一定小，而加速度的物體其速度變化不一定就大。由以上分析可知正確的是B選項。應(yīng)該注意的是：加速度的大小描述的是速度變化快慢，而不是速度變化的多少，即：。如果只知道速度變化的多少，而不知道是在多長時間內(nèi)發(fā)生的這一變化。我們就無法判斷它的速度變化是快還是慢。比如速度變化很大的物體，如果發(fā)生這一變化所用的時間很長，加速度可以很小，相反，速度變化雖然較小，但是發(fā)生這一變化所用的時間確實很短，加速度都可以很大。2、勻變速直線運動的速度及速度時間

35、圖象可由，即勻變速直線運動的速度公式，如知道t = 0時初速度v0和加速度大小和方向就可知道任意時刻的速度。應(yīng)指示，v0 = 0時，vt = at（勻加），若，勻加速直線運動，勻減速直線運動vt = v0at，這里a是取絕對值代入公式即可求出勻變速直線運動的速度。勻變速直線運動速度時間圖象，是高中學習以來第二次用圖象來描述物體的運動規(guī)律，內(nèi)勻變速直線運動速度公式：vt = v0 + at，從數(shù)學角度可知vt是時間t的一次函數(shù)，所以勻變速直線運動的速度時間圖象是一條直線即當已知：v0 = 0(或)a的大小給出不同時間求出對應(yīng)的vt就可畫出。從如右圖圖象可知：各圖線的物理意義。圖象中直線過原點直線

36、是v0 = 0，勻加速直線運動，圖象中直線是，勻加速直線運動。圖象是勻減速直線運動。速度圖象中圖線的斜率等于物體的加速度，以直線分析，tga，斜率為正值，表示加速度為正，由直線可知v = v2v1 0，斜率為負值，表示a為負，由此可知在同一坐標平面上，斜率的絕對值越大?；貞浽趧蛩僦本€運動的位移圖象中其直線的斜率是速度絕對值，通過對比，加深對不同性質(zhì)運動的理解做到溫故知新。當然還可以從圖象中確定任意時刻的即時速度，也可以求出達到某速度所需的時間。至于勻變速直線運動的位移，平均速度以及時間一半時的即時速度在圖象上的體現(xiàn)下邊接著講述。3、勻變速直線運動的位移由勻速運動的位移S = vt，可以用速度圖

37、線和橫軸之間的面積求出來。如右圖中AP為一個勻變速運動物體的速度圖線，為求得在t時間內(nèi)的位移，可將時間軸劃分為許多很小的時間間隔，設(shè)想物體在每一時間間隔內(nèi)都做勻速運動，雖然每一段時間間隔內(nèi)的速度值是不同的，但每一段時間間隔ti與其對應(yīng)的平均速度vi的乘積Si = viti近似等于這段時間間隔內(nèi)勻變速直線運動的位移，因為當時間分隔足夠小時，間隔的階梯線就趨近于物體的速度線AP階梯線與橫軸間的面積，也就更趨近于速度圖線與橫軸的面積，這樣我們可得出結(jié)論：勻變速直線運動的位移可以用速度圖線和橫軸之間的面積來表示，此結(jié)論不僅對勻變速運動，對一般變速運動也還是適用的。 由此可知：所求勻變直線運動物體在時間

38、t內(nèi)的位移如下圖中APQ梯形的面積“S” = 長方形ADQO的面積 + 三角形APO的面積，所以位移，當v0 = 0時，位移 ，由此還可知梯形的中位線BC就是時間一半（中間時刻）時的即時速度，也是（首末速度的平均），也是這段時間的平均速度，因此均變速直線運動的位移還可表示為：，此套公式在解勻變速直線運動問題中有時更加方便簡捷。還應(yīng)指出，在勻變速直線運動中，用如上所述的速度圖象有時比上述的代數(shù)式還更加方便簡捷（后邊有例題說明）。勻變速直線運動小結(jié)：1、概念：加速度符號：a；定義式：；單位：米每二次方秒；單位的符號：m/s2；圖象中直線斜率：tga = a2、規(guī)律：A、代數(shù)式速度公式：位移公式：

39、速度位移公式：，此公式不是獨立的是以上兩公式消去t而得到的，所以在題目中不涉及運動時間時，用此公式方便。位移公式：。由公式 還可推導勻變速直線運動中位移中點的即時速度 （如右圖 ） B圖像：速度圖象（對應(yīng)上述三個公式都能有所體現(xiàn)）。S位移 梯形面積（即速度圖線與橫軸之間的面積）自由落體運動 豎直上拋運動落體運動和拋體運動是存在于自然界很普遍的一種運動形式。自由落體運動和豎直上拋運動是在各條件嚴格約束下理想化的運動。下落的雨滴、飛落的樹葉沒有兩個雨滴和兩片樹葉的運動情況是完全相同的，這是因為它們在下落的過程中受到周圍空氣擾動的結(jié)果，但是，下落的雨滴、飛落的樹葉本質(zhì)上具有相同的共性。把各次要的因素

40、去掉抽象出本質(zhì)的東西，這就是科學。記得一位諾貝爾物理學獎獲得者曾經(jīng)說過“只有從實際抽象出來的才是科學的，只有科學的才是最聯(lián)系實際的”。 掌握內(nèi)容： 第一要認識什么是自由落體運動和豎直上拋運動。因為自由落體運動和豎直上拋運動都屬于勻變速直線運動，因此，第二要掌握自由落體運動和豎直上拋運動的特點和規(guī)律，并能把勻變速直線運動的規(guī)律遷移到解決自由落體運動和豎直上拋運動的問題中。知識要點：一、自由落體運動。 1、什么是自由落體運動。 任何一個物體在重力作用下下落時都會受到空氣阻力的作用，從而使運動情況變的復雜。若想辦法排除空氣阻力的影響（如：改變物體形狀和大小，也可以把下落的物體置于真空的環(huán)境之中），讓

41、物體下落時之受重力的作用，那么物體的下落運動就是自由落體運動。 物體只在重力作用下，從靜止開始下落的運動叫做自由落體運動。 2、自由落體運動的特點。從自由落體運動的定義出發(fā)，顯然自由落體運動是初速度為零的直線運動；因為下落物體只受重力的作用，而對于每一個物體它所受的重力在地面附近是恒定不變的，因此它在下落過程中的加速度也是保持恒定的。而且，對不同的物體在同一個地點下落時的加速度也是相同的。關(guān)于這一點各種實驗都可以證明，如課本上介紹的“牛頓管實驗”以及同學們會做的打點計時器的實驗等。綜上所述，自由落體運動是初速度為零的豎直向下的勻加速直線運動。二、自由落體加速度。1、在同一地點，一切物體在自由落

42、體運動中加速度都相同。這個加速度叫自由落體加速度。因為這個加速度是在重力作用下產(chǎn)生的，所以自由落體加速度也叫做重力加速度。通常不用“a”表示，而用符號“g”來表示自由落體加速度。2、重力加速度的大小和方向。同學們可以參看課本或其他讀物就會發(fā)現(xiàn)在不同的地點自由落體加速度一般是不一樣的。如：廣州的自由落體加速度是9.788m/s2，杭州是9.793m/s2，上海是9.794m/s2，華盛頓是9.801m/s2，北京是9.80122m/s2，巴黎是9.809m/s2，莫斯科是9.816m/s2。即使在同一位置在不同的高度加速度的值也是不一樣的。如在北京海拔4km時自由落體加速度是9.789m/s2，

43、海拔8km時是9.777m/s2，海拔12km時是9.765m/s2，海拔16km時是9.752m/s2，海拔20km時是9.740m/s2。盡管在地球上不同的地點和不同的高度自由落體加速度的值一般都不相同，但從以上數(shù)據(jù)不難看出在精度要求不高的情況下可以近似地認為在地面附近（不管什么地點和有限的高度內(nèi)）的自由落體加速度的值為：g = 9.765m/s2。在粗略的計算中有時也可以認為重力加速度g = 10m/s2。重力加速度的方向總是豎直向下的。三、自由落體運動的規(guī)律。既然自由落體運動是初速度為零的豎直向下的勻加速直線運動。那么，勻變速直線運動的規(guī)律在自由落體運動中都是適用的。勻變速直線運動的規(guī)

44、律可以用以下四個公式來概括： （1） （2） （3） （4）對于自由落體運動來說：初速度v0 = 0，加速度a = g。因為落體運動都在豎直方向運動，所以物體的位移S改做高度h表示。那么，自由落體運動的規(guī)律就可以用以下四個公式概括： （5） （6） （7） （8）四、豎直下拋運動。 1、物體只在重力作用下，初速度豎直向下的拋體運動叫豎直下拋運動。一切拋體運動并不是指拋的過程，而是指被拋的物體出手以后的運動。因此，一切拋體運動都是只在重力作用下的運動。不同的拋體運動（如：平拋運動、斜拋運動、豎直上拋運動以及下面將要講到的豎直上拋運動）的區(qū)別僅在于初速度的方向。初速度沿水平方向的是平拋運動，初速度

45、向下的是豎直下拋運動。2、既然一切拋體運動都是在恒定重力作用下的運動，那么它也就具有恒定的加速度，屬于勻變速運動。因為重力的方向是向下的，加速度的方向也是向下的，對于豎直下拋運動加速度的方向與物體初速度的方向相同。所以，豎直下拋運動是沿豎直方向的勻加速直線運動。且加速度為g（= 9.8m/s2）。3、豎直下拋運動的規(guī)律：將豎直下拋運動與自由落體運動相比，區(qū)別之處僅在于豎直下拋運動有初速度（v0）。既然自由落體運動滿足以下規(guī)律： 那么，豎直下拋運動所遵循的規(guī)律應(yīng)是： （9） （10） （11） （12）五、豎直上拋運動。1、結(jié)合上面我們對豎直下拋運動的分析和研究，不難想象豎直上拋運動可以表述為：

46、物體只在重力作用下，初速度豎直向上的拋體運動叫豎直上拋運動。自然它也是勻變速直線運動。這里應(yīng)該提醒大家的是豎直上拋運動的加速度與豎直下拋運動的加速度（包括大小和方向）是一樣的，是同一個加速度。由于初速度的方向向上，因此人們常說豎直上拋運動的加速度與運動的初速度是相反的（不是因為加速度反向，而是初速度的方向發(fā)生了改變而引起的）。那么，豎直上拋運動是沿豎直方向的勻減速直線運動。它的加速度加速度為g（= 9.8m/s2）。2、豎直上拋運動的規(guī)律。選定豎直向上的初速度方向為正方向，那么，加速度g的方向應(yīng)為負?？紤]到重力加速度g是一個特定的加速度不宜將g寫做9.8m/s2，應(yīng)在公式中符號“g”的前面加一

47、個負號。規(guī)律如下： （13） （14） （15） （16）例：現(xiàn)將一個物體以30m/s的速度豎直上拋，若重力加速度取g = 10m/s2，試求1秒末，2秒末，3秒末，4秒末，5秒末，6秒末，7秒末物體的速度和所在的高度。解這個題目直接套公式就可以了，如求速度用式13來求。因為 將v0=30m/s，g = 10m/s2及t分別等于1，2，3，4，5，6，7代入公式就可得出需要的速度結(jié)果。求高度用式14來求。因為 將v0=30m/s，g = 10m/s2及t分別等于1，2，3，4，5，6，7代入公式就可得出需要的高度結(jié)果?，F(xiàn)將結(jié)果例入下表：每個時刻的速度：符 號vtv0v1v2v3v4v5v6v7

48、速度（m/s）302010010203040每段時間的位移：符 號hth0h1h2h3h4h5h6h7高度（m）02540454025035小結(jié)： 結(jié)合兩個表的數(shù)值可以看出：vt = 0時，上拋的物體在最高點（45m）。 vt 物體向上運動；vt 物體向下運動。 ht = 0時物體返回拋出點。 ht 說明物體在拋出點以上，ht 說明物體在拋出點以下。豎直上拋運動的幾個特點：（1）物體上升到最大高度時的特點是vt = 0。由（15）式可知，物體上升的最大高度H滿足： （2）上升到最大高度所需要的時間滿足： 。（3）物體返回拋出點時的特點是h = 0。該物體返回拋出點所用的時間可由（14）式求得：

49、 （4）將這個結(jié)論代入（13）式，可得物體返回拋出點時的速度：這說明物體由拋出到返回拋出點所用的時間是上升段（或下降段）所用時間的二倍。也說明上升段與下降段所用的時間相等。返回拋出點時的速度與出速度大小相等方向相反。（5）從前面兩個表對比可以看出豎直上拋的物體在通過同一位置時不管是上升還是下降物體的速率是相等的。（6）豎直上拋運動由減速上升段和加速下降段組成，但由于豎直上拋運動的全過程中加速度的大小和方向均保持不變，所以豎直上拋運動的全過程可以看作是勻減速直線運動。運動定律知識要點第一專題：牛頓三個定律，是在學過的運動學規(guī)律的基礎(chǔ)，進一步研究物體運動狀態(tài)變化的原因，揭示出運動和力之間的本質(zhì)關(guān)系

50、，理解慣性的概念和質(zhì)量的概念。知道什么是單位制及單位制在物理計算中的應(yīng)用。第二專題：牛頓定律的應(yīng)用，介紹超重和失重。理解并掌握有關(guān)連接體問題的計算，從而加深對牛頓定律的理解和運用。通過全章復習，進一步增加分析、解決問題的能力。一、牛頓三個定律1、牛頓第一定律，它講述是物體不受任何力時所遵循的規(guī)律。其內(nèi)容表敘為：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。對牛頓第一定律的理解應(yīng)注意如下幾點：（1）物體的這種保持原來的勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)的性質(zhì)叫做慣性。一切物體都有慣性。慣性是物體的固有屬性，即不管物體是否運動，運動快慢，處于何種狀態(tài)，受力情況如何等等，物體都

51、有慣性，慣性的大小由物體的質(zhì)量決定，質(zhì)量是物體慣性大小的量度。（2）肯定了力是改變物體運動狀態(tài)的原因，而不是維持或產(chǎn)生物體運動速度的原因。慣性使物體保持原有的運動狀態(tài)，而要改變物體的運動狀態(tài)，一定要有力的作用。物體一旦開始運動，維持這個運動，就不再需要力的作用了。這里必須強調(diào)指出的是：伽里略的理想實驗，以可靠的事實為基礎(chǔ)，經(jīng)過抽象思維，抓住主要矛盾，忽略次要因素，從而更深刻地反映了自然規(guī)律，這種把可靠的事實和深刻的理論思維結(jié)合起來的理想實驗，是科學研究中的一種重要方法。要知道理想實驗，雖然是由人們在抽象思維中設(shè)想出來而實際上無法做到的“實驗”。但它并不是脫離實際的主觀臆想，首先它是以實踐為基礎(chǔ)

52、，是在真實的科學實驗的基礎(chǔ)上，抓住主要矛盾，忽略次要矛盾對實際過程作出更深入一層的抽象分析，其次，理想實驗的推理過程是以一定的邏輯法則為根據(jù)的，而這些邏輯法則又都是從長期的社會實踐中總結(jié)出來的，并為實踐所證實了的。在自然科學研究中，它作為一種抽象思維的方法，可以使人們對實際的科學實驗有更深刻的理解，可以進一步揭示客觀現(xiàn)象和過程之間內(nèi)在的邏輯聯(lián)系，并由此得出正確的結(jié)論。這從牛頓第一定律及其應(yīng)用中體會到。在原來學習中，還會知道愛因斯坦在建立狹義相對論，廣義相對論、量子論過程中都與“理想實驗”密切相關(guān)的事實。（3）牛頓第一定律定性的說明力是運動狀態(tài)改變的原因，即產(chǎn)生加速度的原因有牛頓第二定律的含義。

53、而第一定律是物體不受任何力作用下的規(guī)律與物體受了力而合力為零等效，所以在處理問題時可按處理，但第一定律不能視為第二定律的特例。（4）在運用牛頓第一定律解釋自然現(xiàn)象時，應(yīng)抓住三點：第一物體的原狀態(tài)，哪部分受力了，改變了原狀態(tài)，哪一部分還未來得及受力仍保持原來的狀態(tài)。因此會出現(xiàn)什么現(xiàn)象。2、對運動狀態(tài)的改變的理解：（1）物體的運動狀態(tài)，一般指的是物體的運動速度。（2）速度是矢量，物體的速度的大小改變（由靜止到運動，由運動到靜止，由快到慢，由慢到快等），速度方向的改變（曲線運動或轉(zhuǎn)彎）或速度大小方向同時改變都叫物體的運動狀態(tài)改變。（3）物體有加速度，物體的速度就不斷變化，運動狀態(tài)就不斷變化；物體沒有

54、加速度，物體的速度就保持不變，物體的運動狀態(tài)就不變。加速大的物體，運動狀態(tài)改變的快；加速度小的物體，運動狀態(tài)改變的慢。（4）力是使物體產(chǎn)生加速度的原因，但物體的加速度大小，又不完全由力的大小決定，還與物體的質(zhì)量有關(guān)。因此，決定物體運動狀態(tài)改變程度的物理量加速度，當A物體質(zhì)量一定時，外力越大加速度越大；B外力一定時，物體的質(zhì)量越大加速度越小，若為了產(chǎn)生相同的加速度質(zhì)量大的物體需的力大，由此可以說明質(zhì)量大的物體運動狀態(tài)難于改變，即它的慣性大，因此可以用質(zhì)量來量度物體的慣性，質(zhì)量是物體本身的屬性，與它和外界的關(guān)系無關(guān)與它與它的運動狀態(tài)無關(guān)。物體的慣性只由其質(zhì)量來量度。認為靜止物體無慣性運動，物體有慣性或速度大的物體慣性大等都是錯誤的。3、牛頓第二定律（1）內(nèi)容：物體的加速度跟物體所受的外力成正比，跟物體的質(zhì)量成反比王-9；，加速度的方向和外力的方向相同。其數(shù)學表達式為。（2）對定律的理解應(yīng)注意如下幾點：具有三性即瞬時性：有力就有加速度，力大加速度在，力小加速度大，力恒定加速度不變，力消失加速度無。矢量性：加速度的方向始終與合外力方向一致。對應(yīng)性：一物體受幾個力作用，各個力產(chǎn)生各自的加速，不能張冠李戴。是加速度的決定式，即加速度的大小對其質(zhì)量相同的物體SF越大加速度越大，對SF相同的不同物體，質(zhì)量越小加速度越大。應(yīng)能區(qū)別 加速度的定義式。（3）由定律中的a, m選取國際單位，規(guī)