高中物理必修1知識點詳細歸納_第1頁
高中物理必修1知識點詳細歸納_第2頁
高中物理必修1知識點詳細歸納_第3頁
高中物理必修1知識點詳細歸納_第4頁
高中物理必修1知識點詳細歸納_第5頁
已閱讀5頁,還剩13頁未讀, 繼續(xù)免費閱讀

下載本文檔

版權說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權,請進行舉報或認領

文檔簡介

精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上專心---專注---專業(yè)專心---專注---專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上專心---專注---專業(yè)第一章:直線運動一.復習要點1.機械運動,參照物,質(zhì)點、位置與位移,路程,時刻與時間等概念的理解。2.勻速直線運動,速度、速率、位移公式S=υt,S~t圖線,υ~t圖線3.變速直線運動,平均速度,瞬時速度4.勻變速直線運動,加速度,勻變速直線運動的基本規(guī)律:、勻變速直線運動的υ~t圖線5.勻變速直線運動規(guī)律的重要推論6.自由落體運動,豎直上拋運動7.運動的合成與分解。第一模塊:描述運動和物理量『夯實基礎知識』1、機械運動一個物體相對于另一個物體的位置的改變,叫做機械運動,簡稱運動,它包括平動、轉(zhuǎn)動和振動等運動形式.=1\*GB3①運動是絕對的,靜止是相對的。=2\*GB3②宏觀、微觀物體都處于永恒的運動中。2、參考系(參照物)參考系:在描述一個物體運動時,選作標準的物體(假定為不動的物體)=1\*GB3①描述一個物體是否運動,決定于它相對于所選的參考系的位置是否發(fā)生變化,由于所選的參考系并不是真正靜止的,所以物體運動的描述只能是相對的。②描述同一運動時,若以不同的物體作為參考系,描述的結(jié)果可能不同③參考系的選取原則上是任意的,但是有時選運動物體作為參考系,可能會給問題的分析、求解帶來簡便,一般情況下如無說明,通常都是以地球作為參考系來研究物體的運動.3、平動與轉(zhuǎn)動平動:物體不論沿直線還是沿曲線平動時,都具有兩個基本特點:(a)運動物體上任意兩點所連成的直線,在整個運動過程中始終保持平行(b)在同一時刻,平動物體上各點的速度和加速度都相同,因此在研究物體的運動規(guī)律時,可以不考慮物體的大小和形狀,而把它作為質(zhì)點來處理。轉(zhuǎn)動:分為定軸轉(zhuǎn)動和定點轉(zhuǎn)動,定軸轉(zhuǎn)動的特點為:(a)在轉(zhuǎn)動過程中,物體上有一條直線(軸)的位置不變,其它各點都繞軸做圓周運動,且軌跡平面與軸垂直。(b)物體上各點的狀態(tài)參量,除角速度之外都不相等。定點轉(zhuǎn)動的特點是運動過程中,物體內(nèi)某一點保持不動的機械運動,繞定點轉(zhuǎn)動的物體只有一點不動,其它各點分別在以該固定點為中心的同心球面上運動。4、質(zhì)點研究一個物體的運動時,如果物體的形狀和大小屬于無關因素或次要因素,對問題的研究沒有影響或影響可以忽略,為使問題簡化,就用一個有質(zhì)量的點來代替物體.用來代替物體的有質(zhì)量的點做質(zhì)點.質(zhì)點沒有形狀、大小,卻具有物體的全部質(zhì)量。質(zhì)點是一個理想化的物理模型,實際并不存在,是為了使研究問題簡化的一種科學抽象。把物體抽象成質(zhì)點的條件是:(1)作平動的物體由于各點的運動情況相同,可以選物體任意一個點的運動來代表整個物體的運動,可以當作質(zhì)點處理。(2)物體各部分運動情況雖然不同,但它的大小、形狀及轉(zhuǎn)動等對我們研究的問題影響極小,可以忽略不計(如研究繞太陽公轉(zhuǎn)的地球的運動,地球仍可看成質(zhì)點).由此可見,質(zhì)點并非一定是小物體,同樣,小物體也不一定都能當作質(zhì)點.5、位置、位移、路程位置:質(zhì)點的位置可以用坐標系中的一個點來表示,在一維、二維、三維坐標系中表示為s(x)、s(x,y)、s(x,y,z)位移:①位移是表示質(zhì)點位置的變化的物理量.用從初位置指向末位置的有向線段來表示,線段的長短表示位移的大小,箭頭的方向表示位移的方向。②位移是矢量,既有大小,又有方向。它的方向由初位置指向末位置.注意:位移的方向不一定是質(zhì)點的運動方向。如:豎直上拋物體下落時,仍位于拋出點的上方;彈簧振子向平衡位置運動時。③單位:m路程:路程是指質(zhì)點所通過的實際軌跡的長度.路程是標量,只有大小,沒有方向;路程和位移是有區(qū)別的:一般地路程大于位移的大小,只有做直線運動的質(zhì)點始終向著同一個方向運動時,位移的大小才等于路程.6、時刻和時間時刻:時刻指某一瞬時,時間軸上的任一點均表示時刻.如第3s末、3s時(即第3s末)、第4s初(即第3s末)均表示為時刻,對應的是位置、速度、動量、動能等狀態(tài)量。時間:時間指一段時間間隔,時間軸上任意兩點的間隔均表示時間,如:4s內(nèi)(即0至第4末)第4s(是指1s的時間間隔)第2s至第4s均指時間。對應的是位移、路程、沖量、功等過程量。7、速度、速率、瞬時速度、平均速度、平均速率速度:表示質(zhì)點的運動快慢和方向,是矢量。它的大小用位移和時間的比值定義,方向就是物體的運動方向速率:在某一時刻物體速度的大小叫做速率,速率是標量.瞬時速度:由速度定義求出的速度實際上是平均速度,它表示運動物體在某段時間內(nèi)的平均快慢程度,它只能粗略地描述物體的運動快慢,要精確地描述運動快慢,就要知道物體在某個時刻(或經(jīng)過某個位置)時運動的快慢,因此而引入瞬時速度的概念。瞬時速度的含義:運動物體在某一時刻(或經(jīng)過某一位置)時的速度,叫做瞬時速度方向:物體經(jīng)過某一位置時的速度方向,軌跡是曲線,則為該點的切線方向。平均速度:運動物體位移和所用時間的比值叫做平均速度。定義式:平均速率:平均速率等于路程與時間的比值。平均速度的大小不等于平均速率。8、加速度物理意義:描述速度變化快慢的物理量(包括大小和方向的變化)大小定義:速度的變化與所用時間的比值。定義式:a=(即單位時間內(nèi)速度的變化)a也叫做速度的變化率。加速度是矢量:現(xiàn)象上與速度變化方向相同,本質(zhì)上與質(zhì)點所受合外力方向一致。判斷質(zhì)點作加減速運動的方法:是加速度的方向與速度方向的比較,若同方向表示加速。若反方向表示減速。9、速度、速度的變化量和速度的變化率(加速度).速度是描述物體運動快慢的物理量,或者說是描述位置變化快慢的物理量.速度越大,表示運動得越快,或者說位置變化得越快.速度的變化量是指末速度與初速度之差,用Δv=v-v0表示.速度的變化Δv也是矢量.速度的變化率加速度等于速度的變化Δv跟時間t的比值.加速度用公式:由公式可知,加速度的大小決定于速度的變化Δv的大小和發(fā)生這一變化所用的時間t的大小的比值,而與速度v的大小、速度變化Δv的大小無關.它是表示速度變化快慢的物理量.第二模塊:勻變速直線運動的基本規(guī)律『夯實基礎知識』1、兩個基本公式:位移公式:速度公式:2、兩個推論:勻變速度運動的判別式:速度與位移關系式:3、兩個特性可以證明,無論勻加速還是勻減速,都有4、做勻變速直線運動的物體,如果初速度為零,或者末速度為零,那么公式都可簡化為:,,,以上各式都是單項式,因此可以方便地找到各物理量間的比例關系5、兩組比例式:對于初速度為零的勻加速直線運動:按照連續(xù)相等時間間隔分有1s末、2s末、3s末……即時速度之比為:前1s、前2s、前3s……內(nèi)的位移之比為第1s、第2s、第3s……內(nèi)的位移之比為按照連續(xù)相等的位移分有1X末、2X末、3X末……速度之比為:前1m、前2m、前3m……所用的時間之比為第1m、第2m、第3m……所用的時間之比為6、兩個圖像:即位移—時間圖像與速度—時間圖像。研究和處理圖像問題,要注意首先看清縱、橫軸各表示的意義,采用什么單位,搞清所研究的圖像的意義。識圖方法:一軸、二線、三斜率、四面積、五截距、六交點位移—時間圖象(1)定義:在平面直角坐標系中,用縱軸表示位移s,用橫軸表示時間t,通過描點和連線后得到的圖象,簡稱位移圖象。位移時間圖象表示位移隨時間的變化規(guī)律。(2)破解位移圖象問題的五個要點①圖象只能用來描述直線運動,反映位移隨時間的變化關系,不表示物體的運動軌跡②由圖象可判斷各時刻物體的位置,或相對坐標原點的位移。③由圖象的斜率判斷物體運動的性質(zhì)若圖象是一條傾斜直線,則表示物體做勻速直線運動,直線的斜率表示物體的速度。圖像的斜率為正值,表示物體沿與規(guī)定的正方向相同的方向運動圖像的斜率為負值,表示物體沿與規(guī)定的正方向相反的方向運動若圖象與時間軸平行,說明斜率為零,即物體的速度為零,表示物體處于靜止狀態(tài)若物體做非勻速直線運動,則圖象是一條曲線。圖象上兩點連線的斜率表示這段時間內(nèi)的平均速度,圖象上某點切線的斜率表示這點的瞬時速度。④若圖像不過原點,有兩種情況:圖線在縱軸上的截距表示開始計時時物體的位移不為零(相對于參考點)圖線在橫軸上的截距表示物體過一段時間才從參考點出發(fā)⑤兩圖線相交說明兩物體相遇,其交點的橫坐標表示相遇的時刻,縱坐標表示相遇處對參考點的位移。速度—時間圖像:用圖像表達物理規(guī)律,具有形象,直觀的特點。對于勻變速直線運動來說,其速度隨時間變化的υ~t圖線如圖所示,對于該圖線,應把握的有如下三個要點。(1)縱軸上的截距其物理意義是運動物體的初速度υ0;(2)圖線的斜率其物理意義是運動物體的加速度a;(3)圖線下的“面積”其物理意義是運動物體在相應的時間內(nèi)所發(fā)生的位移s第三模塊:自由落體運動和豎直上拋運動『夯實基礎知識』1、自由落體運動:(1)概念: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)性質(zhì):它是v0=0,a=g的勻加速直線運動。(3)規(guī)律:基本規(guī)律:初速度為0的勻加速直線運動的一切規(guī)律對于自由落體運動都適用。2、豎直上拋運動(1)豎直上拋運動:有一個豎直向上的初速度υ0;運動過程中只受重力作用,加速度為豎直向下的重力加速度g。(2)性質(zhì):是堅直向上的,加速度為重力加速度g的勻減速直線運動。(3)豎直上拋運動的規(guī)律:豎直上拋運動是加速度恒定的勻變速直線運動,若以拋出點為坐標原點,豎直向上為坐標軸正方向建立坐標系,其位移公與速度公式分別為對公式的理解當時,,表示物體正在向下運動。當時,,表示物體正在最高點。當時,,表示物體正在向上運動。對公式的理解當時,,表示物體在拋出點下方。當時,,表示物體回到拋出點。當時,,表示物體在拋出點上方。(4)豎直上拋運動的特征:豎直上拋運動可分為“上升階段”和“下落階段”。前一階段是勻減速直線運動,后一階段則是初速度為零的勻加速直線運動(自由落體運動),具備的特征主要有:①時間對稱——“上升階段”和“下落階段”通過同一段大小相等,方向相反的位移所經(jīng)歷的時間相等②速率對稱——“上升階段”和“下落階段”通過同一位置時的速率大小相等(5)豎直上拋的幾個結(jié)論:最大高度、上升時間(6)豎直上拋的處理方法:對于豎直上拋運動可以有兩種處理方法①對于運動過程可以分段來研究②也可以把把整個過程看成一個勻減速運動來處理。這樣比較方便,即全程做初速度為加速度為的勻變速直線運動。注意有關物理量的矢量性,習慣取的方向為正。第二章:力物體的平衡第一模塊:力的的概念及常見的三種力『夯實基礎知識』一.力1、定義:力是物體對物體的作用力是物體對物體的作用。2、力的性質(zhì)(1)物質(zhì)性:由于力是物體對物體的作用,所以力概念是不能脫離物體而獨立存在的,任意一個力必然與兩個物體密切相關,一個是其施力物體,另一個是其受力物體。把握住力的物質(zhì)性特征,就可以通過對形象的物體的研究而達到了解抽象的力的概念之目的。(2)矢量性:作為量化力的概念的物理量,力不僅有大小,而且有方向,在相關的運算中所遵從的是平行四邊形定則,也就是說,力是矢量。把握住力的矢量性特征,就應該在定量研究力時特別注意到力的方向所產(chǎn)生的影響,就能夠自覺地運用相應的處理矢量的“幾何方法”。(3)瞬時性:力作用于物體必將產(chǎn)生一定的效果,物理學之所以十分注重對力的概念的研究,從某種意義上說就是由于物理學十分關注力的作用效果。而所謂的力的瞬時性特征,指的是力與其作用效果是在同一瞬間產(chǎn)生的。把握住力的瞬時性特性,應可以在對力概念的研究中,把力與其作用效果建立起聯(lián)系,在通常情況下,了解表現(xiàn)強烈的“力的作用效果”往往要比直接了解抽象的力更為容易。(4)獨立性:力的作用效果是表現(xiàn)在受力物體上的,“形狀變化”或“速度變化”。而對于某一個確定的受力物體而言,它除了受到某個力的作用外,可能還會受到其它力的作用,力的獨立性特征指的是某個力的作用效果與其它力是否存在毫無關系,只由該力的三要素來決定。把握住力的獨立性特征,就可以采用分解的手段,把產(chǎn)生不同效果的不同分力分解開分別進行研究。(5)相互性:力的作用總是相互的,物體A施力于物體B的同時,物體B也必將施力于物體A。而兩個物體間相互作用的這一對力總是滿足大小相等,方向相互,作用線共線,分別作用于兩個物體上,同時產(chǎn)生,同種性質(zhì)等關系。把握住力的相互性特征,就可以靈活地從施力物出發(fā)去了解受力物的受力情況。3、力的分類:①按性質(zhì)分類:重力、彈力、摩擦力、分子力、電磁力、核力、安培力等(按現(xiàn)代物理學理論,物體間的相互作用分四類:長程相互作用有引力相互作用、電磁相互作用;短程相互作用有強相互作用和弱相互作用。宏觀物體間只存在前兩種相互作用。)②按效果分類:拉力、壓力、支持力、動力、阻力、向心力、浮力、回復力等③按研究對象分類:內(nèi)力和外力。④按作用方式分類:重力、電場力、磁場力等為場力,即非接觸力,彈力、摩擦力為接觸力。說明:性質(zhì)不同的力可能有相同的效果,效果不同的力也可能是性質(zhì)相同的。4、力的作用效果:是使物體發(fā)生形變或改變物體的運動狀態(tài).A、瞬時效應:使物體產(chǎn)生加速度F=maB、時間積累效應:產(chǎn)生沖量I=Ft,使物體的動量發(fā)生變化Ft=△pC、空間積累效應:做功W=Fs,使物體的動能發(fā)生變化W=△Ek5、力的三要素是:大小、方向、作用點.6、力的圖示:用一根帶箭頭的線段表示力的三要素的方法。7、力的單位:是牛頓,使質(zhì)量為1千克的物體產(chǎn)生1米/秒2加速度力的大小為1牛頓.二.重力1、產(chǎn)生:重力是由于地球的吸引而使物體受到的力。說明:重力是由于地球的吸引而產(chǎn)生的力,但它并不就等于地球時物體的引力.重力是地球?qū)ξ矬w的萬有引力的一個分力,另一個分力提供物體隨地球旋轉(zhuǎn)所需的向心力。由于物體隨地球自轉(zhuǎn)所需向心力很小,所以計算時一般可近似地認為物體重力的大小等于地球?qū)ξ矬w的引力。(1)重力的大?。褐亓Υ笮〉扔趍g,g是常數(shù),通常等于9.8N/kg.(說明:物體的重力的大小與物體的運動狀態(tài)及所處的狀態(tài)都無關)(2)重力的方向:豎直向下的.(說明:不可理解為跟支承面垂直)(3)重力的作用點—重心:重力總是作用在物體的各個點上,但為了研究問題簡單,我們認為一個物體的重力集中作用在物體的一點上,這一點稱為物體的重心.①質(zhì)量分布均勻的規(guī)則物體的重心在物體的幾何中心.②不規(guī)則物體的重心可用懸線法求出重心位置.說明:(l)重心可以不在物體上.物體的重心與物體的形狀和質(zhì)量分布都有關系。重心是一個等效的概念。(2)有規(guī)則幾何形狀、質(zhì)量均勻的物體,其重心在它的幾何中心.質(zhì)量分布不均勻的物體,其重心隨物體的形狀和質(zhì)量分布的不同而不同。(3)薄物體的重心可用懸掛法求得.三、彈力彈力:發(fā)生彈性形變的物體,由于要恢復原狀,對跟它接觸的物體會產(chǎn)生力的作用,這種力叫做彈力.(1)形變:物體形狀或體積的改變叫形變在外力停止作用后,能夠恢復原狀的形變叫彈性形變,課本中提到的形變,一般都是指彈性形變。(1)彈力產(chǎn)生的條件:①物體直接相互接觸;②物體發(fā)生彈性形變.(2)彈力的方向:跟物體恢復形狀的方向相同.①一般情況:凡是支持物對物體的支持力,都是支持物因發(fā)生形變而對物體產(chǎn)生的彈力;支持力的方向總是垂直于支持面并指向被支持的物體.②一般情況:凡是一根線(或繩)對物體的拉力,都是這根線(或繩)因為發(fā)生形變而對物體產(chǎn)生的彈力;拉力的方向總是沿線(或繩)的方向.③桿一端受的彈力方向不一定沿桿的方向。④彈力方向的特點:由于彈力的方向跟接觸面垂直,面面結(jié)觸、點面結(jié)觸時彈力的方向都是垂直于接觸面的.(3)彈力的大?。孩倥c形變大小有關,同一物體形變越大彈力越大②對有明顯形變的彈簧、橡皮條等物體,彈力的大小可以由胡克定律計算。胡克定律可表示為(在彈性限度內(nèi)):F=kx,還可以表示成ΔF=kΔx,即彈簧彈力的改變量和彈簧形變量的改變量成正比。③一根張緊的輕繩上的張力大小處處相等。④可由力的平衡條件或牛頓運動定律求得四、摩擦力1、滑動摩擦力:一個物體在另一個物體表面上存在相對滑動的時候,要受到另一個物體阻礙它們相對滑動的力,這種力叫做滑動摩擦力.(1)產(chǎn)生條件:①接觸面是粗糙;②兩物體接觸面上有壓力;③兩物體間有相對滑動.(2)方向:總是沿著接觸面的切線方向與相對運動方向相反.(3)大小—滑動摩擦定律滑動摩擦力跟正壓力成正比,也就跟一個物體對另一個物體表面的垂直作用力成正比。即其中的FN表示正壓力,不一定等于重力G。為動摩擦因數(shù),取決于兩個物體的材料和接觸面的粗糙程度,與接觸面的面積無關。2、靜摩擦力:當一個物體在另一個物體表面上有相對運動趨勢時,所受到的另一個物體對它的力,叫做靜摩擦力.(1)產(chǎn)生條件:①接觸面是粗糙的;②兩物體有相對運動的趨勢;③兩物體接觸面上有壓力.(2)方向:沿著接觸面的切線方向與相對運動趨勢方向相反.(3)大?。红o摩擦力的大小與相對運動趨勢的強弱有關,趨勢越強,靜摩擦力越大,但不能超過最大靜摩擦力,即0≤f≤fm,具體大小可由物體的運動狀態(tài)結(jié)合動力學規(guī)律求解。必須明確,靜摩擦力大小不能用滑動摩擦定律F=μFN計算,只有當靜摩擦力達到最大值時,其最大值一般可認為等于滑動摩擦力,既Fm=μFN3、摩擦力與物體運動的關系①摩擦力的方向總是與物體間相對運動(或相對運動的趨勢)的方向相反。而不一定與物體的運動方向相反。如:課本上的皮帶傳動圖。物體向上運動,但物體相對于皮帶有向下滑動的趨勢,故摩擦力向上。②摩擦力總是阻礙物體間的相對運動的。而不一定是阻礙物體的運動的。如上例,摩擦力阻礙了物體相對于皮帶向下滑,但恰恰是摩擦力使物體向上運動。注意:以上兩種情況中,“相對”兩個字一定不能少。這牽涉到參照物的選擇。一般情況下,我們說物體運動或靜止,是以地面為參照物的。而牽涉到“相對運動”,實際上是規(guī)定了參照物。如“A相對于B”,則必須以B為參照物,而不能以地面或其它物體為參照物。③摩擦力不一定是阻力,也可以是動力。摩擦力不一定使物體減速,也可能使物體加速。④受靜摩擦力的物體不一定靜止,但一定保持相對靜止。⑤滑動摩擦力的方向不一定與運動方向相反第二模塊:力的合成與分解『夯實基礎知識』1、合力和力的合成:一個力產(chǎn)生的效果如果能跟原來幾個力共同作用產(chǎn)生的效果相同,這個力就叫那幾個力的合力,求幾個力的合力叫力的合成.2、力的平行四邊形定則:求兩個互成角度的共點力的合力,可以用表示這兩個力的線段為鄰邊作平行四邊形,合力的大小和方向就可以用這個平行四邊形的對角線表示出來。共點的兩個力F1,F(xiàn)2的合力F的大小,與它們的夾角θ有關,θ越大,合力越??;θ越小,合力越大,合力可能比分力大,也可能比分力小,F(xiàn)1與F2同向時合力最大,F(xiàn)1與F2反向時合力最小,合力大小的取值范圍是|F1-F2|≤F≤(F1+F2)多個力求合力的范圍有n個力,它們合力的最大值是它們的方向相同時的合力,即,而它們的最小值要分下列兩種情況討論:①若n個力中的最大力大于,則它們合力的最小值是②若n個力中的最大力小于,則它們合力的最小值是0。3、三角形法則:求兩個互成角度的共點力F1,F(xiàn)2的合力,可以把F1,F(xiàn)2首尾相接地畫出來,把F1,F(xiàn)2的另外兩端連接起來,則此連線就表示合力F的大小和方向;4、分力與力的分解:如果幾個力的作用效果跟原來一個力的作用效果相同,這幾個力叫原來那個力的分力.求一個力的分力叫做力的分解.5、分解原則:平行四邊形定則.力的分解是力的合成的逆運算,同樣遵循的平行四邊形定則。同樣,由力的分解所遵循的平行四邊形定則可知:如不加任何限制而將某個力分解為兩個分力,則可以得到無數(shù)種分解的方式,這是毫無意義的。通常作力的分解時所加的限制有兩種:按照力的作用效果進行分解,按照所建立的直角坐標將力作正交分解6、正交分解法物體受到多個力作用時求其合力,可將各個力沿兩個相互垂直的方向直行正交分解,然后再分別沿這兩個方向求出合力,正交分解法是處理多個力作用用問題的基本方法,值得注意的是,對、方向選擇時,盡可能使落在、軸上的力多;被分解的力盡可能是已知力。步驟為:①正確選擇直角坐標系,一般選共點力的作用點為原點,水平方向或物體運動的加速度方向為X軸,使盡量多的力在坐標軸上。②正交分解各力,即分別將各力投影在坐標軸上,分別求出坐標軸上各力投影的合力。③分別求出軸方向上的各分力的合力Fx和軸方向上各分力的合力Fy。Fx=F1x+F2x+…+FnxFy=F1y+F2y+…+Fny③利用勾股定理及三角函數(shù),求出合力的大小和方向,共點力合力的大小為F=,合力方向與X軸夾角第三模塊:受力分析、物體的平衡『夯實基礎知識』物體受力情況的分析(1)物體受力情況分析的理解:把某個特定的物體在某個特定的物理環(huán)境中所受到的力一個不漏,一個不重地找出來,并畫出定性的受力示意圖。對物體進行正確地受力分析,是解決好力學問題的關鍵。(2)物體受力情況分析的方法:為了不使被研究對象所受到的力與所施出的力混淆起來,通常需要采用“隔離法”,把所研究的對象從所處的物理環(huán)境中隔離出來;為了不使被研究對象所受到的力在分析過程中發(fā)生遺漏或重復,通常需要按照某種順序逐一進行受力情況分析,而相對合理的順序則是先找重力,再找接觸力(彈力、摩擦力),最后分析其它力(場力、浮力等)。重力是否有;彈力看四周;分析摩擦力;不忘電磁浮(3)受力分析的幾個步驟.①靈活選擇研究對象:也就是說根據(jù)解題的目的,從體系中隔離出所要研究的某一個物體,或從物體中隔離出某一部分作為單獨的研究對象,對它進行受力分析.所選擇的研究對象要與周圍環(huán)境聯(lián)系密切并且已知量盡量多;對于較復雜問題,由于物體系各部分相互制約,有時要同時隔離幾個研究對象才能解決問題.究竟怎樣選擇研究對象要依題意靈活處理.②對研究對象周圍環(huán)境進行分析:除了重力外查看哪些物體與研究對象直接接觸,對它有力的作用.凡是直接接觸的環(huán)境都不能漏掉分析,而不直接接觸的環(huán)境千萬不要考慮進來.然后按照重力、彈力、摩擦力的順序進行力的分析,根據(jù)各種力的產(chǎn)生條件和所滿足的物理規(guī)律,確定它們的存在或大小、方向、作用點.③審查研究對象的運動狀態(tài):是平衡態(tài)還是加速狀態(tài)等等,根據(jù)它所處的狀態(tài)有時可以確定某些力是否存在或?qū)δ承┝Φ姆较蜃鞒雠袛啵芨鶕?jù)上述分析,畫出研究對象的受力分析圖;把各力的方向、作用點(線)準確地表示出來.(4)物體受力情況分析的依據(jù):在具體的受力分析過程中,判斷物體是否受到某個力的依據(jù)通常有如下三個。①從力的概念判斷,尋找施力物體;②從力的性質(zhì)判斷,尋找產(chǎn)生原因;③從力的效果判斷,尋找是否產(chǎn)生形變或改變運動狀態(tài)六.平衡概念的理解及平衡條件的歸納1.共點力:物體受到的各力的作用線或作用線的延長線能相交于一點的力2.平衡狀態(tài):在共點力的作用下,物體保持靜止或勻速直線運動的狀態(tài)。說明:這里的靜止需要二個條件,一是物體受到的合外力為零,二是物體的加速度為零,僅速度為零時物體不一定處于靜止狀態(tài),如物體做豎直上拋運動達到最高點時刻,物體速度為零,但物體不是處于靜止狀態(tài),因為物體受到的合外力不為零.3.共點力作用下物體的平衡條件:合力為零,即0說明;①三力匯交原理:當物體受到三個非平行的共點力作用而平衡時,這三個力必交于一點;②物體受到N個共點力作用而處于平衡狀態(tài)時,取出其中的一個力,則這個力必與剩下的(N-1)個力的合力等大反向。③若采用正交分解法求平衡問題,則其平衡條件為:FX合=0,F(xiàn)Y合=0;★④有固定轉(zhuǎn)動軸的物體的平衡條件轉(zhuǎn)動平衡狀態(tài)是靜止或勻速轉(zhuǎn)動狀態(tài);其共同的物理本質(zhì)是描述轉(zhuǎn)動狀態(tài)的角速度這一物理量保持恒定;而能夠迫使物體轉(zhuǎn)動角速度發(fā)生變化的只有力矩,所以在有固定轉(zhuǎn)動軸的物體的平衡條件是:物體所受到的合力矩為零,即=0。4.力的平衡:作用在物體上幾個力的合力為零,這種情形叫做力的平衡(1)若處于平衡狀態(tài)的物體僅受兩個力作用,這兩個力一定大小相等、方向相反、作用在一條直線上,即二力平衡(2)若處于平衡狀態(tài)的物體受三個力作用,則這三個力中的任意兩個力的合力一定與另一個力大小相等、方向相反、作用在一條直線上(3)若處于平衡狀態(tài)的物體受到三個或三個以上的力的作用,則宜用正交分解法處理,此時的平衡方程可寫成①確定研究對象;②分析受力情況;③建立適當坐標;④列出平衡方程5.解決力的平衡問題常用的方法第三章:力和運動第一模塊:牛頓三大運動定律『夯實基礎知識』1、歷史上對力和運動關系的認識過程:=1\*GB3①亞里士多德的觀點:兩千多年前,古希臘哲學家亞里士多德憑直覺觀察的經(jīng)驗事實得出結(jié)論,力是維持物體運動的原因,直到伽利略才用理想實驗否認了這一觀點。=2\*GB3②伽利略的想實驗:否定了亞里士多德的觀點,他指出:如果沒有摩擦,一旦物體具有某一速度,物體將保持這個速度繼續(xù)運動下去。=3\*GB3③笛卡兒的結(jié)論:如果沒有加速或減速的原因,運動物體將保持原來的速度一直運動下去。=4\*GB3④牛頓的總結(jié):牛頓第一定律2、伽利略的理想實驗(1)程序內(nèi)容=1\*GB3①(事實)兩個對接的斜面,讓靜止的小球沿一個斜面滾下,小球?qū)L上另一個斜面=2\*GB3②(推論)如果沒有摩擦,小球?qū)⑸仙结尫诺母叨取?3\*GB3③(推論)減小第二個斜面的傾角,小球在這個斜面上仍然要達到原來的高度。=4\*GB3④(推論)繼續(xù)減小第二個斜面的傾角,最后使它成水平,小球沿水平面做持續(xù)的勻速直線運動。=5\*GB3⑤(推斷)物體在水平面上做勻速運動時并不需要外力來維持。(2)此實驗揭示了力與運動的關系:力不是維持物體運動的原因,而是改變物體運動狀態(tài)的原因,物體的運動并不需要力來維持。(3)理想實驗以可靠的事實為基礎,經(jīng)過抽象思維,抓住主要因素,略去次要因素,從而更深刻地揭示了自然規(guī)律,它是科學研究中的一種重要方法,希望同學們用心理解。3、牛頓第一定律(1)內(nèi)容:一切物體都將保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài),直到有外力迫使其改變運動狀態(tài)為止。(2)意義:牛頓第一定律是建立在伽利略理想斜面實驗的基礎上,經(jīng)過科學推理而抽象出來的規(guī)律,其意義在于:①揭示了一切物體都具有的一個重要屬性——慣性;②指出了物體在不受力或合外力為零時的運動狀態(tài)——靜止或勻速直線運動狀態(tài);③澄清了力的含義——是改變物體運動狀態(tài)的原因,而不是維持物體運動的原因,換言之,力是產(chǎn)生加速度的原因。(3)理解:①牛頓第一定律分別從物體的本質(zhì)特征和相應的外部作用兩個側(cè)面對運動作出了深刻的剖析。就物體的本質(zhì)特征而言,一切物體都具有“不愿改變其運動狀態(tài)”的特性;就物體所受到的外力與其運動的關系而言,外力是迫使物體改變運動狀態(tài)的原因。也就是說,牛頓第一定律一方面揭示出一切物體共同具備的本質(zhì)特性——慣性,另一方面又指出了外力的作用效果之一——改變物體的運動狀態(tài)。=2\*GB3②牛頓第一定律描述的是一種理想化的狀態(tài),因為不受力的物體是不存在的,牛頓第一定律不能用實驗直接驗證,但是建立在大量實驗現(xiàn)象的基礎之上,通過思維的邏輯推理而發(fā)現(xiàn)的。它告訴了人們研究物理問題的另一種方法,即通過大量的實驗現(xiàn)象,利用人的邏輯思維,從大量現(xiàn)象中尋找事物的規(guī)律;=2\*GB3②物體運動狀態(tài)指的是速度,速度一定,我們就說物體處于一定的運動狀態(tài),物體的速度發(fā)生變化,我們就說物體的狀態(tài)發(fā)生了變化。4、慣性及其理解(1)定義:一切物體具都有保持原來的勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)的性質(zhì),叫慣性。(2)理解:①慣性是物體的固有屬性,與物體受力、運動狀態(tài)、地理位置、溫度等因素均無關,即任何物體,無論處于什么狀態(tài),不論任何時候,任何情況下都具有慣性。當物體不受外力時,慣性表現(xiàn)在保持原有的運動狀態(tài)上;當物體受外力時,慣性表現(xiàn)在運動狀態(tài)的改變的難易程度上。②慣性不是力,慣性是物體的一屬性(即保持原來運動不變的屬性)。不能說“受到慣性”和“慣性作用”。力是物體對物體的作用,慣性和力是兩個絕然不同的概念。③物體慣性的大小僅由質(zhì)量決定,質(zhì)量大的物體,運動狀態(tài)難改變,其慣性大;質(zhì)量小的物體,運動狀態(tài)容易改變,其慣性小④慣性與慣性定律的區(qū)別:慣性:是保持原來運動狀態(tài)不變的屬性慣性定律:(牛頓第一定律)反映物體在一定條件下(即不受外力或合外力為零)的運動規(guī)律,牛頓在《自然哲學的數(shù)學原理》中提出了三條運動定律(稱為牛頓三大定律)奠定了力學基礎5、運動狀態(tài)的改變及其原因(1)運動狀態(tài)的改變:物體的速度發(fā)生了改變,我們就說物體的運動狀態(tài)發(fā)生了改變,由于速度是矢量,即有大小又有方向,所以運動狀態(tài)的改變有三種可能的情況:速度大小的變化;速度方向的變化;速度的大小和方向同時改變。運動狀態(tài)不變的運動形式只有兩種,即物體保持靜止或勻速直線運動。(2)運動狀態(tài)改變的原因:力可以改變物體的運動狀態(tài),物體運動狀態(tài)的變化意味著物體速度的變化,速度變化表明物體具有加速度,可見,力是物體產(chǎn)生加速度的原因,力不是產(chǎn)生速度的原因?qū)εnD第二定律1、對牛頓第二定律內(nèi)容:牛頓通過大量定量實驗研究總結(jié)出:物體的加速度跟物體所受的合外力成正比,跟物體的質(zhì)量成反比,加速度的方向和合外力的方向相同。這就是牛頓第二定律。2、其數(shù)學表達式為:牛頓第二定律分量式:用動量表述:3、揭示了:=1\*GB3①力與a的因果關系,力是產(chǎn)生a的原因和改變物體運動狀態(tài)的原因;=2\*GB3②力與a的定量關系4、牛頓第二定律是描述力的作用效果的,在使用過程中,建議關注如下“七性”::①瞬時性:對于一個質(zhì)量一定的物體來說,它在某一時刻加速度的大小和方向,只由它在這一時刻所受到的合外力的大小和方向來決定.當它受到的合外力發(fā)生變化時,它的加速度隨即也要發(fā)生變化,這便是牛頓第二定律的瞬時性的含義.例如,物體在力F1和力F2的共同作用下保持靜止,這說明物體受到的合外力為零.若突然撤去力F2,而力F1保持不變,則物體將沿力F1的方向加速運動.這說明,在撤去力F2后的瞬時,物體獲得了沿力F1方向的加速度a1.撤去力F2的作用是使物體所受的合外力由零變?yōu)镕1,而同時發(fā)生的是物體的加速度由零變?yōu)閍1.所以,物體運動的加速度和合外力是瞬時對應的.②矢量性(加速度的方向與合外力方向相同);合外力F是使物體產(chǎn)生加速度a的原因,反之,a是F產(chǎn)生的結(jié)果,故物體加速度方向總是與其受到的合外力方向一致,反之亦然。應用牛頓第二定律列方程前務必選取正方向。③獨立性(物體受到的每個力都要各自產(chǎn)生一個加速度,物體的實際加速度是每個力產(chǎn)生的加速度的矢量和);若F為物體受的合外力,那么a表示物體的實際加速度;若F為物體受的某一個方向上的所有力的合力,那么a表示物體在該方向上的分加速度;若F為物體受的若干力中的某一個力,那么a僅表示該力產(chǎn)生的加速度,不是物體的實際加速度。④因果性(合外力為“因”,加速度為“果”);⑤同一性(F、m和a屬同一研究對象的三個不同的物理量)。⑥單位統(tǒng)一性:只有選用質(zhì)量的單位為千克、加速度的單位為米/秒2、力的單位為牛頓(使1千克的物體產(chǎn)生1米/秒2的加速度的力規(guī)定為1牛頓)時,上式中的比例系數(shù)k才是1,故使用F=ma時,單位一定要統(tǒng)一在SI制中。⑦局限性適用于慣性參考系(即所選參照物必須是靜止或勻速直線運動的,一般取地面為參考系);只適用于宏觀、低速運動情況,不適用于微觀、高速情況。對系統(tǒng)應用牛頓第二定律牛頓第二定律不僅對單個質(zhì)點適用,對質(zhì)點組或幾個質(zhì)點的組合體也適用,并且有時對質(zhì)點組運用牛頓第二定律要比逐個對單個質(zhì)點運用牛頓第二定律解題要簡便許多,可以省去一些中間環(huán)節(jié),大大提高解題速度和減少錯誤的發(fā)生。對質(zhì)點組運用牛頓第二定律的表達式為:即質(zhì)點組受到的合外力(質(zhì)點組以外的物體對質(zhì)點組內(nèi)的物體的作用力的合力)等于質(zhì)點組內(nèi)各物體的質(zhì)量與其加速度乘積的矢量和。證明:設系統(tǒng)內(nèi)有兩個物體,質(zhì)量分別為和,受到系統(tǒng)以外的作用力分別為,對與對的作用力分別為和,兩物體的加速度分別為,由牛頓第二定律得兩物體受到的合外力為:由牛頓第三定律得:由以上三式得:其中式中為系統(tǒng)所受的合外力,同理可證,上述結(jié)論對多個物體組成的系統(tǒng)也是成立的,即為如按正交分解則得:牛頓第二定律的應用我們知道:物體的運動本不需要力來維持,但物體做什么樣的運動卻與力密切相關,牛頓第二定律就是聯(lián)系力與運動的橋。深刻理解這一點就明確了牛頓第二定律所能解決的兩大問題(已知運動求力和已知力求運動)的解題思路。1、已知運動求力分析物體的受力情況,通常采用隔離法,根據(jù)重力、彈力、摩擦力產(chǎn)生的原因,先分析重力,再逐個分析每一個與它接觸的物體是否對它施加了彈力、摩擦力;并將所有對它施加的力一一畫在受力圖上。但由于通常情況下物體的彈性形

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負責。
  • 6. 下載文件中如有侵權或不適當內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

最新文檔

評論

0/150

提交評論