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高中物理必修一鲁教版知识点

高中物理必修一鲁教版知识点
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第一章力

知识要点:

1、本专题知识点及基本技能要求

(1)力的本质

(2)重力、物体的重心

(3)弹力、胡克定律

(4)摩擦力

(5)物体受力情况分析

1、力的本质:(参看例1、

2、3)

(1)力是物体对物体的作用。

※脱离物体的力是不存在的,对应一个力,有受力物体同时有施力物体。找不到施力物体的力是无中生有。(例如:脱离枪筒的子弹所谓向前的冲力,沿光滑平面匀速向前运动的小球受到的向前运动的力等)

(2)力作用的相互性决定了力总是成对出现:

※甲乙两物体相互作用,甲受到乙施予的作用力的同时,甲给乙一个反作用力。作用力和反作用力,大小相等、方向相反,分别作用在两个物体上,它们总是同种性质的力。(例

如:图中N与N '均属弹力,f f

00

'

均属静摩擦力)

(3)力使物体发生形变,力改变物体的运动状态(速度大小或速度方向改变)使物体获得加速度。

※这里的力指的是合外力。合外力是产生加速度的原因,而不是产生运动的原因。对于力的作用效果的理解,结合上定律就更明确了。

(4)力是矢量。

※矢量:既有大小又有方向的量,标量只有大小。

力的作用效果决定于它的大小、方向和作用点(三要素)。大小和方向有一个不确定作用效果就无法确定,这就是既有大小又有方向的物理含意。

(5)常见的力:根据性质命名的力有重力、弹力、摩擦力;根据作用效果命名的力有拉力、下滑力、支持力、阻力、动力等。

2、重力,物体的重心(参看练习题)

(1)重力是由于地球的吸引而产生的力;

(2)重力的大小:G=mg,同一物体质量一定,随着所处地理位置的变化,重力加速度的变化略有变化。从赤道到两极G→大(变化千分之一),在极地G最大,等于地球与物体间的万有引力;随着高度的变化G→小(变化万分之一)。在有限范围内,在同一问题中重力认为是恒力,运动状态发生了变化,即使在超重、失重、完全失重的状态下重力不变;(3)重力的方向永远竖直向下(与水平面垂直,而不是与支持面垂直);

(4)物体的重心。

物体各部分重力合力的作用点为物体的重心(不一定在物体上)。重心位置取决于质量分布和形状,质量分布均匀的物体,重心在物体的几何对称中心。

确定重心的方法:悬吊法,支持法。

3、弹力、胡克定律:(参看例)

(1)弹力是物体接触伴随形变而产生的力。

※弹力是接触力

弹力产生的条件:接触(并发生形变),有挤压或拉伸作用。

常见的弹力:拉力,绳子的张力,压力,支持力;

(2)弹力的大小与形变程度相关。形变程度越重,弹力越大。

(3)弹力的方向:弹力的方向与施力物体形变方向相反(是施力物体恢复形变的方向),与接触面垂直。

准确分析图中A物体受到的支持力(弹力),结论:两物体接触发生形变,面面接触弹

力垂直面(图1—1),点面接触垂直面(图1—2、1—3),接触面是曲面,弹力则垂直于过接触点的切面(图1—4)。

(4)胡克定律:

内容:在弹性限度内,弹簧的弹力与弹簧伸长(或压缩)的长度成正比。

数学表达式:F=Kx(x长度改变量:'='-

x x x x x

现长原长

00

,)

4、摩擦力

(1)摩擦力发生在相互接触且挤压有相对运动或相对运动趋势的物体之间。

发生相对运动,阻碍相对运动的摩擦力称为滑动摩擦力。有相对运动的趋势,阻碍相对运动趋势的摩擦力称为静摩擦力。

※摩擦力是接触力

摩擦力产生的条件:接触、挤压,有相对运动或相对运动趋势存在。(含盖了产生弹力的条件)

(2)摩擦力的方向:总是与相对运动或相对运动趋势方向相反,与接触面相切。

※判断相对运动方向,或相对运动趋势方向是确定摩擦力方向的关键。当根据摩擦力产生的条件,确定存在摩擦力时,以此力的施力物体为参照物,判断受力物体相对运动(或相对运动趋势)方向,摩擦力方向与相对运动(或相对运动趋势)方向相反,从而找到摩擦力的方向:(见例)

物块A放在小车B上,置于水平面上:

a、没加任何力:A、B处于静平衡状态,由于A、B受重力作

用,A与B接触,车轮与地面接触,并均有挤压,但无相对运动,

也没相对运动趋势存在,无摩擦力产生。

b、A物体上加一个水平力'F,AB处于静止状态。分析A,

由于受到力'F的作用,以B为参照物,A相对B有向右的趋势,所以受到与趋势相反的静摩擦f

根据作用力反作用力的关系,小车B受到水平A拖予的静摩擦力'f

。小车B受到水平

向右的静摩力'f

的作用,相对地面有向右的运动趋势,但没动,受到地面施予的与运动趋势方向相反的静摩擦力''

f

(结论:''=''==

f f f f f F

00000

,,)。

C、A物体受到水平向右的力F作用,A、B相对静止,一起沿水平向右加速运动:

分析A物体:仍受到一个拉力F和B施予的静摩擦力f

A

。(F f m a

A A

-=

)。

分析B物体:受到A施予的f

A

的反作用力f

B

的同时,AB相对地面向右运动,地面

给B物体一个向左的滑动摩擦力f。(据题意:f f m a

B B

-=)

小车B受到f

B

静摩擦力的作用,在小车向右加速运动的过程中,f

B

与B小车运动

方向相同;f

B

不但对B做功,而且做的还是正功;在效果上起着动力的作用。

(3)摩擦力的大小

N为正压力滑动摩擦力f N

=μ·,

静摩擦力是一组值,其中有一个最大值,称为最大静摩擦(使物体开始运动时的静摩擦力)。不能用f N

=μ·来计算,只能根据作用力、反作用力的关系,平衡条件或牛顿二定律求解。

※滑动摩擦力的大小只与正压力、滑动摩擦系数有关,而与接触面的大小无关。

5、物体受力情况分析:

(1)物体受力情况分析的依据主要是力的概念,从研究对象所处的处所着手,明确它与周围哪些物体发生作用,运用各种力产生的条件,做出判断。结合运动状态,依据牛顿运动定律和物体平衡的条件进而确定力之间的数量关系。

(2)分析受力时,只找研究对象受到的力,它施于其它物体的力,在分析其它物体受

力时再考虑。

(3)合力和分力不能重复地列为物体所受的力。

(4)受力分析的步骤:先重力,再找弹力,再摩擦力,最后其它力:象磁场力,电场力。

(5)养成作图的习惯,要检查受力图中所有的力的施力物体是否存在,特别要检查受力分析的结果,是否满足题目给定的条件(平衡状态,沿各方向合力应为零)避免缺力或多力。

6、力的平衡

平衡条件

平衡态

静止

匀速直线运动

共点力作用

匀速转动

有固定转轴物体

?

?

??→

?????

?→

??????

?

?

?

?

?

=

=

ZF

ZM

平衡状态:物体处于静止或匀速直线运动状态,统称平衡状态。

一组平衡力:若干个力作用在同一个物体上,物体处于平衡状态。我们称这若干力为一组平衡力。

互为平衡的力:一组平衡力中的任意一个力是其余所有力的平衡力。

※一个物体沿水平面做匀速直线运动。我们说这个物体处于动平衡状态。

(1)如果它受到两个力的作用:这两个力是互为平衡的力。它们大小相等、方向相反。

(2)如果它受到七个力的作用:这七个力是一组平衡力、其中任意一个力是其余六个力的平衡力。

(3)如果它受到n个力的作用:这n个力是一组平衡力,其中任意一个力是其余(n -1 )个力的平衡力。

7、共点力平衡的条件及推论

共点力平衡的条件:F F F x

y

合=?

=

=

?

?

?

(1)一个物体受若干个力的作用处于平衡状态。这若干个力是一组平衡力,合力为零,

沿任何方向的合力均为零。其中的任意一个力与其余所有力的合力平衡。(即这个力与其余所有力的合力大小相等方向相反。) (2)受三个力作用物体处于平衡状态,其中的某个力必定与另两个力的合力等值反向。

(3)一个物体受到几个力的作用而处于平衡状态,这几个力的合力一定为零。其中的

一个力必定与余下的(n -1)个力的合力等值反向,撤去这个力,余下的(n -1)个的合力失去平衡力。物体的平衡状态被打破,获得加速度。

力的合成与分解

掌握内容: 1、力的合成与分解。会用直角三角形知识及相似三角形等数学知识求解。 2、力的分解。 3、力矩及作用效果。

知识要点:

一、力的合成: 1、定义:求几个力的合力叫力的合成。 2、力的合成:

(1)F F 12,同一直线情况同向反向()

F F F F F F F F =+=->???12

1212

(2)F F 12,成θ角情况: ①遵循平行四边形法则。

两个互成角度的力的合力,可以用表示这两个力的线段作邻边,作平行四边形,平行四边形的对角线表示合力的大小和方向。 作图时应注意:合力、分力作用点相同,虚线、实线要分清。

②应用方法

作图法:严格作出力的合成图示,由图量

出合力大小、方向。

计算法:作出力的合成草图,根据几何知

识算出大小、方向。

F

?

?

?

?

?

?

?

注意:在F F

12

,大小一定的情况下,合力F随θ增大而减小,随θ减小而增大,F最大

值是F F F F F F F F

121212

+->

,最小值是(),范围是()~()

F F F F

1212

-+,F有可能大于任一个分力,也有可能小于任一个分力,还可能等于某一个分力的大小,求多个力的合力时,可以先求出任意两个力的合力,再求这个合力与第三个力的合力,依此类推。

二、力的分解:

求一个力的分力叫力的分解。是力的合成的逆运算,同样遵守平行四边形法则。一个力的分解应掌握下面几种情况:

1、已知一个力(大小和方向)和它的两个分力的方向,则两个分力有确定的值;

2、已知一个力和它的一个分力,则另一个分力有确定的值;

3、已知一个力和它的一个分力的方向,则另一分力有无数解,且有最小值(两分力方向垂直);

4、一个力可以在任意方向上分解,且能分解成无数个分力;

5、一个分力和产生这个分力的力是同性质力,且产生于同一施力物体,如图18中,G的分力是沿斜面的分力和垂直于斜面的分力(此力不能说成是对斜面的压力)。

6、在实际问题中,一个力如何分解,应按下述步骤:①根据力F产生的两个效果画出分力

F F

12

和的方向;②根据平行四边形法则用作图法求F F

12

和的大小,且注意标度的选取;③

根据数学知识用计算法求出分力F F

12

和的大小。

三、力的正交分解法:

在处理力的合成和分解的复杂问题时,有一种比较简便宜行的方法——正交分解法。

求多个共点力合成时,如果连续运用平行四边形法则求解,一般说来要求解若干个斜三

角形,一次又一次地求部分的合力的大小和方向,计算过程显得十分复杂,如果采用力的正交分解法求合力,计算过程就简单多了。

正交分解法——把力沿着两个经选定的互相垂直的方向分解,其目的是便于运用普通代

数运算公式来解决矢量运算。 力的正交分解法步骤如下:

1、正确选定直角坐标系:通常选共点力的作用点为坐标原点,坐标轴的方向的选择则

应根据实际问题来确定。原则是使坐标轴与尽可能多的力重合,即是使需要向两坐标轴投影分解的力尽可能少,在处理静力学问题时,通常选用水平方向和竖直方向上的直角坐标,当然在其它方向较简便时,也可选用。

2、分别将各个力投影到坐标轴上:分别求x 轴和y 轴上各力的投影的合力F x 和F y 其中:

F F F F F F F F x x x x y y y y =+++=+++123123

(式中的F F F x y x y 111和是在轴和轴上的两个分量,其余类推。) 这样,共点力的合力大小可由公式:

F F F x y =

+()()22求出。

设力的方向与x 轴正方向之间夹角是α。

tg F F y x

α=

∴通过数学用表可知α数值。

注意:如果F F F x y 合

,可推出,===000这是处理多个力作用下物体平衡问题的

好办法。

物体的运动

知识要点:

(一) 机械运动

(二) 质点

(三) 位移和路程:主要讲述质点和位移等, 它是描述物体运动和预备知识。

(四)匀速直线运动、速度

(五)匀速直线运动的图象:主要讲述速度的概念和匀速直线运动的规律。

(六)变速直线运动、平均速度、瞬时速度:主要讲述变速直线运动的平均速度和

瞬时速度的概念。

(七)匀变速直线运动加速度。

(八)匀变速直线运动的速度

(九)匀变直线运动的位移:主要讲述匀变直线运动的加速度概念, 以及匀变速直

线运动的速度公式和位移公式。

(十)匀变速运动规律的应用。

(十一)自由落体运动。

(十二)竖直上抛运动主要讲述匀变速直线运动的特例。

(十三)系统、综合全章知识结构培养分析综合解决问题的能力。

为了掌握一个较完整的关于物体运动的知识, 重点概念是: 位移、速度、加速度。重要规律则是: 匀速直线运动和匀变速直线运动。

重点、难点:

(一)、机械运动、平动和转动

知道机械运动是最普遍的自然现象。是指一个物体相对于别的物体的位置改变。为了说明物体的运动情况, 必须选择参照物——是在研究物体运动时, 假定不动的物体, 参照它来确定其他物体的运动。我们说汽车是运动的, 楼房是静止的是以地面为参照物, 我们说, 卫星在运动, 是以地球为参照物。“闪闪红星”歌曲中唱的“小小竹排江中游, 巍巍青山两岸走”说明坐在竹排上的人选择不同的参照物观察的结果常常是不同的, 选河岸为参照物, 竹排是运动的, 选竹排为参照物, 竹排是静止的, 河岸上的青山是后退的。这既说明选参照物的重要性, 又说明运动的相对性。如果选太阳为参照物地球及地球上的一切物体都在绕太阳运动, 若以天上的银河为参照物, 太阳是运动……, 进而得出没有不运动的物体, 从而说明运动是绝对的, 静止是相对的。还应指出的是: 在研究地面上物体运动时, 为了研究问题方便, 常取地球为参照物。

运动无论多么复杂, 都是由平动和转动组成, 或只有平动, 或只有转动, 或既有平动, 又有转动。如判断物体是平动或是转动, 必须抓住, 物体上各点的运动情况都相同, 这种运

动叫平动。物体上的各点都绕一点(圆心)或一轴做圆周运动, 这样的运动叫转动。如果运动按运动轨迹分类, 可为直线或曲线运动, 而平动可沿直线运动, 也可沿曲线运动。只要保持物体上各运动情况相同即可。

(二)、质点

质点是一种抽象化的研究物体运动的理想模型。理想模型是为了便于着手研究物理学采用的一种方法, 今后还会常用: 如高中物理将要学到的匀速直线运动理想气体、点电荷, 理想变压器……。都属于理想模型。

质点是不考虑物体的大小和形状, 而把物体看成一个有质量的点, 这在第一章物体受力分析时已经这样做了, 在那里所以用一个点表示物体, 就是因为那个物体可以抽象为质点。质点是运动学中的重要概念, 也是下一章开始研究的动力学中的重要概念。运动学中的质点只要把物体抽象为一个点, 动力学中的质点则要求这个点具有物体的全部质量。随着学习的深入, 对质点的理解将会更加深刻。

应该知道, 理想模型是实际物体的一种科学的抽象, 采取这种方法是抓住问题中物体的主要特征, 简化对物体的研究, 而把物体看成一个点, 它是实际物体的一种近似。我们把物体看成质点是在研究问题中, 物体的形状、大小各部分运动的差异是不起作用的或是次要的因素。这有两种情况: ①物体各部分运动情况相同, 即物体做平动; ②物体有转, 但因转动引起的物体各部分运动的差异, 对我们研究问题不起主要作用。一个很好例子就是研究地球公转时可把地球看成质点, 研究地球上昼夜交替时要考虑地球自转, 不能把地球看成质点。再如乒乓球旋转时对球的运动有较大影响, 运动员在发球、击球时都要考虑, 就不能把球简单地看成质点。应该指出绝不能误解为小物体可以看成质点, 大物体就不能看成质点。又如我们在运动会上投掷手榴弹、铅球、标枪时如何测量距离计成绩。此时常常不考虑物体各部分运动的差异, 而物体简化为一个没有大小、形状的点。这就是研究问题的一种科学抽象的方法。

最后还要强调指出: 研究质点模型的意义有两个方面: 在物体、形状、大小不起主要作用时把物体看成一个质点; 在物体形状、大小起主要作用时, 把物体看成由无数多个质点所组成。所以研究质点的运动, 是研究实际物体运动的近似和基础。在中学力学中研究对象如不特别指出: (除非涉及到转动)即是质点。

(三)、位移和路程

位移: 位置的改变。位移是矢量, 不仅有大小, 而且还有方向, 它可用一个从起点到终点的有向线段表示。例如: 从甲地到乙地如图所示:

可以沿直线从甲到乙地, 起点为甲地的A 点

, 终点是乙地的

B 点, 则位移大小为线段AB 长, 方向从A 到B 方向, 还可沿ACB 曲线由甲地到乙地, 还可沿折线ADB 从甲地到乙地, 尽管通过的路径不同, 但它们的起点和终点相同, 所以位移一样, 路程不一样。路程是运动的轨迹是标量, 只有大小无方向。如果物体从甲地A 点沿直线到乙地的B 点后继续沿AB 延长线到E , 由E 又返回到B , 此时位移仍为AB (长)方向: A 指向B , 而路程则为AE 的长度加上线段

BE 的长度。应该指出: 只有做直线运动的质点, 且始终向着同一个方向运动时, 位移的大小

才等于路程。又如一物体沿半径为R 的圆弧做圆周运动如图示: 从图周的一点A 出发(直径的一端)分别经圆弧;

到达直径的另一端B 点, 其位移大小都为2R 方向A →B , 路程

为整个圆周长的

1222,即ππR R =。若经14

圆周长分别沿逆时和顺时针方向到达C 或D 点则位移的大小2R (因起点为A , 终点分别为C 、D ), 方向不同分别为A →C ; A →D , 路程相等为

2421

4

ππR R =(圆周长的)。若分别沿逆时针由A 经C 、B 到D , 或由A 经D 、B 到C , 根据位移表示为起终点的有向线段, 则位移大小分别为AD R AC R ==22;; 方向分别为

A →D ; A →C 。而路程相等都是圆周长343423

2

即为R R ππ=。假如从A 点出发, 分别沿逆时

针方向或顺时针方向又回到A 点。此时位移为零, 路程则为圆长2πR 。

又一物体沿斜面从底端的A 斜向上滑到最远点B 后返回滑到C , 最后到A 如右图所示:

试说明物体分别滑到B 、C 、A 的位移和路程各为多少?从A 到B , 因为沿直线且方向始终不变, 所以位移和路程大小相等为AB 线段长度, 位移的方向A →B 。由A 经B 到C , 位移大小为AC 线段的长度, 位移的方向A →C , 而路程则为线段AB 长度加上BC 线段的长度。当从

A 经

B 到

C 又滑到A 时, 位移为零, 则路程为线段AB 长度的2倍。

现有皮球从离地面5m高处下落, 经与地面接触后弹跳到离地面高4m处接住, 试说明皮球的位移, 和路程?

依据位移表示为起点到终点的有向线段, 位移大小为(5-4) = 1(m)方向竖直向下, 而路程为5 + 4 = 9(m)。

(四)、匀速直线运动速度

首先应认识到, 匀速直线运动也是一种理想模型, 它是运动中最简单的一种, 研究复杂的问题, 从最简单的开始, 是一种十分有益的研究方法。实际上物体的匀速直线运动是不存在的, 不过不少物体的运动可以按匀速直线处理。这里对物体在一直线上运动就不好做到, 而如果在相等的时间里位移相等, 应理解为在任意相等的时间, 不能只理解为一小时、一分钟、或一秒钟, 还可以更小……。认真体会“任意”相等的时间里位移都相等的含意, 才能理解到匀速的意义。进而再去理解描述物体做匀速直线运动快慢的物理量速度的概念, 是在匀速直线运动中, 位移跟时间的比值, 更确切的讲是位移跟通过比位移所用时间的比值。就更加准确。而不用单位时间内的位移去表述速度概念。只说明速度在数值上等于单位时间内位移的大小。

还必须强调指出: ①速度和速率常常有些同学混淆不清。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, 这在今后解决问题时会用到。②这里第一次出现用比值的形式表示物理量之间的关系, 只考虑速度大小, 称之为定义式。将来随着学习深入, 还会出现, 决定式和量度式。③由于匀速直线运动中, 速度大小、方向都不变, 所以匀速直线运动是速度不变的运动。④由速度的定义式可以准确的预测物体在给定时间内的位移即v

S

t

S vt

=→=称之为匀速运动的位移公式。

(五)、匀速直线运动的图象, 含位移和时间的关系图象——位移时间图象以及速度和时间关系的图象——速度时间图象。这是学习高中物理以来第一次出现图象, 即应用数学处理物理问题的能力: 必要时能够运用函数图象进行表达分析。通常图象是根据实验测定的数据作出的。如位移图象 依据S = vt 不同时间对应不同的位移, 位移S 与时间t 成正比。所以匀速直线运动的位移图象是过原点的一条倾斜的直线, 这条直线是表示正比例函数。而直线的斜率即匀速直线运动的速度。(有tg α=

=S

t

v )所以由位移图象不仅可以求出速度, 还可直接读出任意时间内的位移(t 1时间内的位移S 1)以及可直接读出发生任一位移S 2所需的时间t 2。 由于匀速直线运动的速度不随时间而改变, 所以它的速度图象是平行时间轴的直线。

(六)、变速直线运动、平均速度、瞬时速度

变速直线运动, 强调物体沿直线运动, 与匀速比相等时间内位移不相等。即没有恒定的速度, 要想描述其运动快慢程度, 只有粗略的按匀速运动处理, 把在变速直线运动中, 运动物体的位移和所用时间的比值, 叫做这段时间内的或通过这段位移的平均速度。表示为

v S

t

=

, 如果一段位移S 内, 分作几段位移S 1、S 2、S 3……。而在每一段位移内可视为匀速, 其速度分别为v 1、v 2、v 3……。求这一段位移S 内的平均速度?依定义式

v S t S S S t t t S S S S v S v S v S S v S v S v =

=++++++=++++++=+++123123123112233112233

…………

………………并会用平均速度去计算位移和时间。

瞬时速度: 描述的是变速运动物体在某一时刻(或某一位置)的速度。它能最精确地描述

变速运动的质点在某位置运动快慢和运动方向, 它是把平均速度的时间无限缩短到时刻。它的方向总是运动质点运动轨迹的切线方向。

小结

1、知道机械运动、平动、转动; 参照物的概念; 质点的概念以及把物体简化成质点的条

件。匀速、变速直线运动的特点。

2、理解静止和运动的相对性; 位移的概念会用图象法表示位移矢量, 理解速度的定义、

物理意义速度是矢量及速率的概念, 理解平均速度, 即时速度的物理意义。了解即时速度与平均速度的区别和联系。

3、掌握位移和路程的区别和联系, 并能在具体问题中正确识别位移和路程; 掌握速度的概念, 速度的单位和换算; 掌握匀速直线运动的规律, 能熟练运用匀速直线运动的速度公式和位移公式求解问题。会画匀速直线运动的位移图象和速度图象, 会从图象判断物体的运动状态; 掌握平均速度的定义, 并能运用公式求变速直线运动的平均速度, 从而计算位移和时间。

必须再次强调以下三点:

1、位移和路程不同

位移是表示质点位置变化的物理量, 可以用由初位置到末位置的有向线段来表示, 位移既有大小, 又有方向, 是矢量。路程表示质点在一定时间内运动轨迹的长度, 只有大小, 没有方向, 是标度。只有当物体运动的轨迹是一条直线, 运动方向不变时, 路程与位移的大小相等, 其他情况下, 路程的数值都大于位移的数值。

2、时刻和时间不同

时间反映一段时的间隔, 如“一节课的时间是45分钟”“一秒内”“第二秒”等都表示时间。而时刻反映的是时间里的某一点, 如上第一节课的时刻是“八点十分”“一秒末”“第三秒初”等表示的是时刻。时间与时刻都是标量。对于运动物体, 时刻与位置对应, 时间与位移对应。

3、速度和速率不同

速度是描述物体位置变化快慢的物理量, 在匀速直线运动中速度等于位移跟时间的比值, 是矢量, 方向与位移方向一致。速率是速度的大小, 是标量。在匀速直线运动中, 速度与速率数值相等, 仅是矢量和标量的区别。

在变速运动中, 物体位移与时间的比是平均速度; 路程与时间的比是平均速率。如果运动物体轨迹是曲线, 或做往返直线运动, 由于路程的值大于位移的值, 所以平均速度和平均速率不仅有矢量和标量的区别, 数值上也不相等。如汽车环城跑了一圈又回到初始位置, 位移是零, 平均速度是零, 而路程不为零, 平均速率不为零。

在变速运动中, 当时间趋于零时, 在极短时间内的平均速度, 叫该时刻的即时速度。即时速率与即时速度的大小相等, 只是标量与矢量的区别。

匀变速直线运动规律

1、匀变速直线运动、加速度

本节开始学习匀变速直线运动及其规律,能够正确理解加速度是学好匀变速直线运动的基础和关键,因此学习中要特别注意对加速度概念的深入理解。

(1)沿直线运动的物体,如果在任何相等的时间内物体运动速度的变化都相等,物质的运动叫匀变速直线运动。匀变速直线运动是变速运动中最基本、最简单的一种,应该指示:常见的许多变速运动实际上并不是匀变速运动,可是不少变速运动很接近于匀变速运动,可以当作匀速运动处理,所以匀变速直线运动也是一种理想化模型。

(2)加速度是指描述物质速度变化快慢而引入的一个重要物理量,对于作匀变速直线运动的物体,速度的变化量△v与所用时间的比值,叫做匀变速直线运动的加速度,即:

a

v

t

v v

t

t

==

-

?0

加速度是矢量,加速度的方向与速度变化的方向是相同的,对于作直线运动的物体,在

确定运动为正方向的条件下,可以用正负号表示加速度的方向,如v t > v0,a为正,如v t < v0,a为负。前者为加速,后者为减速。

依据匀变速直线运动的定义可知,作匀变速直线运动物体的加速度是恒定不变的。即a = 恒量。

(3)在学习加速度的概念时,要正确区分速度、速度变化量及速度变化率。其中速度v是反映物体运动快慢的物理量。而速度变化量△v = v2-v1,是反映物体速度变化大小和方向的物理量。速度变化量△v也是矢量,在加速直线运动中,速度变化量的方向与物体速度方向相同,在减速直线运动中,速度变化量的方向与物体速度方向相反。加速度就是速度变化率,它反映了物体运动速度随时间变化的快慢。匀变速直线运动中,物体的加速度在数值上等于单位时间内物体运动速度的变化量。

所以物体运动的速度、速度变化量及加速度都是矢量,但它们确实从不同方面反映了物体运动情况。

例如:关于速度和加速度的关系,以下说法正确的是:

A.物体的加速度为零时,其加速度必为零

B.物体的加速度为零时,其运动速度不一定为零

C.运动中物体速度变化越大,则其加速度也越大

D.物体的加速度越小,则物体速度变化也越慢

要知道物体运动的加速度与速度之间并没有直接的关系。物体的速度为零时加速度可以不为零,如拿在手中的物体在松开手释放它的瞬时就是这种情况;物体的加速度为零时,其速度可以不为零,作匀速直线运动的物体就具有这个特点。加速度是反映速度变化快慢的物理量,由加速度的定义可知,速度的变化量△v = a·t,即速度变化量△v与加速度a及时间t两个因素有关。因此加速度小的物体其速度变化不一定小,而加速度的物体其速度变化不一定就大。由以上分析可知正确的是B选项。

应该注意的是:加速度的大小

v v

t

t

-0

描述的是速度变化快慢,而不是速度变化的多少,

即:v v

t

-0。如果只知道速度变化的多少,而不知道是在多长时间内发生的这一变化。我们就无法判断它的速度变化是快还是慢。比如速度变化很大的物体,如果发生这一变化所用的时间很长,加速度可以很小,相反,速度变化虽然较小,但是发生这一变化所用的时间确实很短,加速度都可以很大。

2、匀变速直线运动的速度及速度时间图象

可由a

v v

t

v v at

t

t

=

-

→=+

,即匀变速直线运动的速度公式,如知道t = 0时初速度v0和加速度大小和方向就可知道任意时刻的速度。应指示,v0= 0时,v t= at(匀加),若v00

≠,匀加速直线运动v v at

t

=+

,匀减速直线运动v t = v0-at,这里a是取绝对值代入公式即可求出匀变速直线运动的速度。

匀变速直线运动速度——时间图象,是高中学习以来第二次用图象来描述物体的运动规律,内匀变速直线运动速度公式:v t = v0 + at,从数学角度可知v t是时间t的一次函数,所以匀变速直线运动的速度——时间图象是一条直线[即当已知:v0 = 0(或v00

≠)a的大小给出不同时间求出对应的v t就可画出。]从如右图图象可知:各图线的物理意义。图象中直线①过原

点直线是v 0 = 0,匀加速直线运动,图象中直线②是v 00≠,匀加速直线运动。图象③是v 00≠匀减速直线运动。速度图象中图线的斜率等于物体的加速度,以直线②分析,tg α=

=?v

t

a ,斜率为正值,表示加速度为正,由直线③可知△v = v 2-v 1 < 0,斜率为负值,表示a 为负,由此可知在同一坐标平面上,斜率的绝对值越大。回忆在匀速直线运动的位移图象中其直线的斜率是速度绝对值,通过对比,加深对不同性质运动的理解做到温故知新。

当然还可以从图象中确定任意时刻的即时速度,也可以求出达到某速度所需的时间。至

于匀变速直线运动的位移,平均速度以及时间一半时的即时速度在图象上的体现下边接着讲述。

3、匀变速直线运动的位移

由匀速运动的位移S = vt ,可以用速度图线和横轴之间的

面积求出来。如右图中AP 为一个匀变速运动物体的速度图线,为求得在t 时间内的位移,可将时间轴划分为许多很小的时间间隔,设想物体在每一时间间隔内都做匀速运动,虽然每一段时间间隔内的速度值是不同的,但每一段时间间隔t i 与其对应的平均速度v i 的乘积S i = v i t i 近似等于这段时间间隔内匀变速直线运动的位移,因为当时间分隔足够小时,间隔的阶梯线就趋近于物体的速度线AP 阶梯线与横轴间的面积,也就更趋近于速度图线与横轴的面积,这样我们可得出结论:匀变速直线运动的位移可以用速度图线和横轴之间的面积来表示,此结论不仅对匀变速运动,对一般变速运动也还是适用的。

由此可知:所求匀变直线运动物体在时间t 内的位移如下图中APQ 梯形的面积“S ” = 长

方形ADQO 的面积 + 三角形APO 的面积,

所以位移S v t at =+

0212,当v 0 = 0时,位移 S at =1

2

2,由此还可知梯形的中位线BC 就是时间一半(中间时刻)时的即时速度,也是v v t +0

2

(首末速度的平均),也是这段时间

的平均速度v ,因此均变速直线运动的位移还可表示为:S vt v v t v t t t ==

+=0

2

2,此套公式在解匀变速直线运动问题中有时更加方便简捷。还应指出,在匀变速直线运动中,用如上所述的速度图象有时比上述的代数式还更加方便简捷(后边有例题说明)。

匀变速直线运动小结:

1、概念:加速度符号:a ;定义式:a v v t

t =

-0

;单位:米每二次方秒;单位的符号:m/s

2

;图象中直线斜率:tg α = a 2、规律:A 、代数式 ①速度公式:v v at v v at t t =±==000时

②位移公式: S v t at v S at =±

==

020212

012

速度位移公式:v v aS v v aS t t 202

02202-=±==时,

此公式不是独立的是以上两公式消去t 而得到的,所以在题目中不涉及运动时间时,用此公式方便。 ③位移公式:S vt v v t v t t t ==

+=0

2

由公式 v v aS t 202

2-= 还可推导匀变速直线运动中位移中点的即时速度

v v v S t 2

20

2

2

=

+ (如右图

v v a

S V v t S S 22

22

20222-==-()()) B 图像:速度图象(对应上述三个公式都能有所体现)。S 位移

梯形面积(即速度图线与横轴之间的面积)

运动定律

知识要点:

第一专题:牛顿三个定律,是在学过的运动学规律的基础,进一步研究物体运动状态变化的原因,揭示出运动和力之间的本质关系,理解惯性的概念和质量的概念。知道什么是单位制及单位制在物理计算中的应用。

第二专题:牛顿定律的应用,介绍超重和失重。理解并掌握有关连接体问题的计算,从而加深对牛顿定律的理解和运用。通过全章复习,进一步增加分析、解决问题的能力。

一、牛顿三个定律

1、牛顿第一定律,它讲述是物体不受任何力时所遵循的规律。其内容表叙为: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。

对牛顿第一定律的理解应注意如下几点:

(1)物体的这种保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做惯性。一切物体都有惯性。惯性是物体的固有属性,即不管物体是否运动,运动快慢,处于何种状态,受力情况如何等等,物体都有惯性,惯性的大小由物体的质量决定,质量是物体惯性大小的量度。

(2)肯定了力是改变物体运动状态的原因,而不是维持或产生物体运动速度的原因。惯性使物体保持原有的运动状态,而要改变物体的运动状态,一定要有力的作用。物体一旦开始运动,维持这个运动,就不再需要力的作用了。这里必须强调指出的是:伽里略的理想实验,以可靠的事实为基础,经过抽象思维,抓住主要矛盾,忽略次要因素,从而更深刻地反映了自然规律,这种把可靠的事实和深刻的理论思维结合起来的理想实验,是科学研究中的一种重要方法。要知道理想实验,虽然是由人们在抽象思维中设想出来而实际上无法做到的“实验”。但它并不是脱离实际的主观臆想,首先它是以实践为基础,是在真实的科学实验的基础上,抓住主要矛盾,忽略次要矛盾对实际过程作出更深入一层的抽象分析,其次,理想实验的推理过程是以一定的逻辑法则为根据的,而这些逻辑法则又都是从长期的社会实践中总结出来的,并为实践所证实了的。在自然科学研究中,它作为一种抽象思维的方法,可以使人们对实际的科学实验有更深刻的理解,可以进一步揭示客观现象和过程之间内在的逻辑联系,并由此得出正确的结论。这从牛顿第一定律及其应用中体会到。在原来学习中,还会知道爱因斯坦在建立狭义相对论,广义相对论、量子论过程中都与“理想实验”密切相关的事实。

(3)牛顿第一定律定性的说明力是运动状态改变的原因,即产生加速度的原因有牛顿第二定律的含义。而第一定律是物体不受任何力作用下的规律与物体受了力而合力为零等效,所以在处理问题时可按∑F a

,处理,但第一定律不能视为第二定律的特例。

==

00

(4)在运用牛顿第一定律解释自然现象时,应抓住三点:第一物体的原状态,哪部分受力了,改变了原状态,哪一部分还未来得及受力仍保持原来的状态。因此会出现什么现象。

2、对运动状态的改变的理解:

(1)物体的运动状态,一般指的是物体的运动速度。

(2)速度是矢量,物体的速度的大小改变(由静止到运动,由运动到静止,由快到慢,由慢到快等),速度方向的改变(曲线运动或转弯)或速度大小方向同时改变都叫物体的运动状态改变。

(3)物体有加速度,物体的速度就不断变化,运动状态就不断变化;物体没有加速度,物体的速度就保持不变,物体的运动状态就不变。加速大的物体,运动状态改变的快;加速度小的物体,运动状态改变的慢。

(4)力是使物体产生加速度的原因,但物体的加速度大小,又不完全由力的大小决定,还与物体的质量有关。因此,决定物体运动状态改变程度的物理量加速度,当A物体质量一定时,外力越大加速度越大;B外力一定时,物体的质量越大加速度越小,若为了产生相同的加速度质量大的物体需的力大,由此可以说明质量大的物体运动状态难于改变,即它的惯性大,因此可以用质量来量度物体的惯性,质量是物体本身的属性,与它和外界的关系无关与它与它的运动状态无关。物体的惯性只由其质量来量度。认为静止物体无惯性运动,物体有惯性或速度大的物体惯性大等都是错误的。

3、牛顿第二定律

(1)内容:物体的加速度跟物体所受的外力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向和外力的方向相同。其数学表达式为∑F ma

=。

(2)对定律的理解应注意如下几点:

①具有三性即瞬时性:有力就有加速度,力大加速度在,力小加速度大,力恒定加速度不变,力消失加速度无。矢量性:加速度的方向始终与合外力方向一致。对应性:一物体受几个力作用,各个力产生各自的加速,不能张冠李戴。

②a

F

m

=

是加速度的决定式,即加速度的大小对其质量相同的物体∑F越大加速度越

大,对∑F相同的不同物体,质量越小加速度越大。应能区别a

v v

t

t

=

-

0加速度的定义式。

(3)由定律中的a, m选取国际单位,规定力的单位(牛顿)使F = Kma中的K为1,即m定为1kg,a为1m/s2,此时力的大小定为1N,其中K = 1,使运算简化。

鲁科版高中物理必修一必修一期末复习提纲(一)

高中物理学习材料 (灿若寒星**整理制作) 第一部分匀变速直线运动的规律 一、基本概念辨析 1.质点的概念---------实际物体抽象为质点的条件:物体本身的大小和形状对于我们的研究而言属于无关的或者次要的因素时。 例题1:做下列运动的物体,能当做质点处理的是: A.自转中的地球 B.旋转中的风力发电机叶片 C.匀速直线运动的火车 D.在冰面上旋转的花样滑冰运动员 2.参照物---------为研究物体的运动而假定不动的物体;研究物体的运动时参照物可以任意选取,选择不同的参照物,物体的运动形式可能不同。 例题2:某校高一部分学生分别乘甲、乙两辆汽车去参加社区劳动实践,两辆汽车在平直公路上行驶时,甲车内的同学看见乙车没有运动,而乙车内同学看见路旁的树木向西移动,如果以地面问参考系,上述观察说明: A.甲车不动,乙车向东运动 B.乙车不动,甲车向东运动 C.甲车、乙车以相同的速度向东行驶 D.甲车、乙车以相同的速度向西行驶 3.位移与路程-------位移是描述物体位置变化的物理量,是从出位置指向末位置的有向线段,是矢量;路程是物体实际走过的路径长度,是标量。 例题3从5m高处落下一个小球,它与地面相碰后弹起,上升到2m高处被接住,则在全段过程中: A.小球的位移为3m,方向竖直向下,路程为7m B.小球的位移为2m,方向竖直向上,路程为7m C.小球的位移为3m,方向竖直向下,路程为3m D.小球的位移为4m,方向竖直向上,路程为3m 4.平均速度和瞬时速度------平均速度等于物体位移与时间的比值,对应一段时间;瞬时速度对应的是一个时刻。 例题4:在2008年北京奥运会上,牙买加选手博尔特是一位公认的“飞人”,在男子100m决赛和男子200m决赛中分别以9.69s和19.30s的成绩打破两项世界记录,获得两枚金牌,关于他在这两次决赛中的运动情况,下列说法中正确的是: A.100m决赛中的平均速度约为10.32m/s

鲁科版高一物理必修一单元测试题及答案解析全套

鲁教版高一物理必修一单元测试题及答案解析全套 含模块综合测试题,共6套 阶段验收评估(一)运动的描述 (时间:50分钟满分:100分) 一、选择题(共8小题,每小题6分,共48分。第1~5题只有一个选项正确,第6~8题有多个选项正确,全部选对得6分,选不全得3分,选错不得分) 1.2015年11月18日,俄罗斯历史上首次在实战中使用了最新的X-101巡航导弹对叙利亚进行了轰炸。下列说法正确的是() A.分析该导弹的形状时,可以把它看成质点 B.研究该导弹的飞行时间时,不可以把它看成质点 C.研究该导弹滑行过程中经过某标示物的时间时,不能把它看成质点 D.分析该导弹在空中的飞行轨迹时,不能把它看成质点 解析:选C分析该导弹的形状时,其大小和形状不能被忽略,A错误;研究该导弹的飞行时间时,导弹的大小远小于飞行距离,可以把它看成质点,B错误;研究该导弹滑行过程中经过某标示物的时间时,导弹的长度即为位移的大小,不能忽略,故不能把它看成质点,C正确;分析该导弹在空中的轨迹时,导弹的大小可以忽略,可以把它看成质点,D错误。 2.一个人从北京到重庆,可以乘火车,也可以乘飞机,还可以先乘火车到武汉,然后乘轮船沿长江到重庆,如图1所示,则在这几种情况下,该人的() 图1 A.运动轨迹一样B.路程相同 C.位置变化不同D.位移相同 解析:选D在题中所述的三种情况中,人的运动轨迹不同,路程也不同,但人的始末位臵相同,故位移相同,即位臵变化相同,选项D正确。 3.由加速度的定义式a=Δv Δt可知() A.加速度a与速度的变化Δv成正比B.加速度a与时间Δt成反比

C .加速度a 的方向与速度v 的方向相同 D.Δv Δt 叫速度的变化率,它是描述速度变化快慢的物理量 解析:选D 根据加速度的定义式a =Δv Δt 知,加速度a 等于Δv 与Δt 的比值,当Δv 一定时,加速度 a 与时间的变化量Δt 成反比,当Δt 一定时,加速度a 与速度的变化量Δv 成正比,故选项A 、B 均错;加速度a 的方向与速度变化量Δv 的方向相同,与速度的方向无关,选项C 错误;Δv Δt 是速度变化量与时间变 化量的比值,反映了速度随时间变化的快慢,选项D 正确。 4.如图2所示,F1赛车是世界上速度最快、科技含量最高的运动。F1赛车不仅加速快,而且有很强的制动特性,可以在1.9 s 内从200 km/h 减速到0,则其制动加速度大小约为( ) 图2 A .10 m/s 2 B .20 m/s 2 C .30 m/s 2 D .40 m/s 2 解析:选C 其制动加速度a =Δv t =0-200× 1 3.61.9 m/s 2≈-29.2 m/s 2,即制动加速度的大小约为30 m/s 2, C 正确。 5.某人爬山,从山脚爬上山顶,然后又沿原路返回到山脚,上山的平均速度为v 1,下山的平均速度为v 2,则往返的平均速度的大小和平均速率是( ) A.v 1+v 22 v 1+v 22 B.v 1-v 22 v 1-v 22 C .0 v 1-v 2 v 1+v 2 D .0 2v 1v 2 v 1+v 2 解析:选D 由于此人爬山往返一次,位移s =0,平均速度v -=s t =0,由于此人往返一次的路程为山脚到山顶距离的2倍,设单程为s ,则平均速率v - ′=s +s t 1+t 2=2s s v 1+s v 2 =2v 1v 2v 1+v 2 ,所以D 项正确。 6.甲、乙两质点在同一直线上匀速运动,取向右为正方向,甲质点的速度为2 m/s ,乙质点的速度为-4 m/s ,可知( ) A .乙质点的速率大于甲质点的速率 B .因为+2>-4,所以甲质点的速度大于乙质点的速度 C .这里正负号的物理意义是表示运动的方向 D .若甲、乙两质点同时由同一点出发,则10 s 后甲、乙两质点相距60 m 解析:选ACD 速度是矢量,其正负号表示物体的运动方向,速率是标量,在匀速直线运动中,速

高一必修一鲁科版物理知识点复习

1、质点(1)没有形状、大小,而具有质量的点。 (2)质点是一个理想化的物理模型,实际并不存在。 (3)一个物体能否看成质点,并不取决于这个物体的大小,而是看在所研究的问题中物体的形状、大小和物体上各部分运动情况的差异是否为可以忽略的次要因素,要具体问题具体分析。 2、参考系(1)物体相对于其他物体的位置变化,叫做机械运动,简称运动。 (2)在描述一个物体运动时,选来作为标准的(即假定为不动的)另外的物体,叫做参考系。 对参考系应明确以下几点: ①对同一运动物体,选取不同的物体作参考系时,对物体的观察结果往往不同的。 ②在研究实际问题时,选取参考系的基本原则是能对研究对象的运动情况的描述得到尽量的简化,能够使解题显得简捷。 ③因为今后我们主要讨论地面上的物体的运动,所以通常取地面作为参照系 3、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。图1-1中质点轨迹ACB的长度是路程,AB是位移S。 (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。 4、速度、平均速度和瞬时速度 (1)表示物体运动快慢的物理量,它等于位移s跟发生这段位移所用时间t的比值。即v=s/t。速度是矢量,既有大小也有方向,其方向就是物体运动的方向。在国际单位制中,速度的单位是(m/s)米/秒。 (2)平均速度是描述作变速运动物体运动快慢的物理量。一个作变速运动的物体,如果在一段时间t内的位移为s, 则我们定义v=s/t为物体在这段时间(或这段位移)上的平均速度。平均速度也是矢量,其方向就是物体在这段时间内的位移的方向。 (3)瞬时速度是指运动物体在某一时刻(或某一位置)的速度。从物理含义上看,瞬时速度指某一时刻附近极短时间内的平均速度。瞬时速度的大小叫瞬时速率,简称速率 5、匀速直线运动 (1)定义:物体在一条直线上运动,如果在相等的时间内位移相等,这种运动叫做匀速直线运动。 根据匀速直线运动的特点,质点在相等时间内通过的位移相等,质点在相等时间内通过的路程相等,质点的运动方向相同,质点在相等时间内的位移大小和路程相等。 (2)匀速直线运动的x—t图象和v-t图象 1)位移图象(x-t图象)就是以纵轴表示位移,以横轴表示时间而作出的反映物体运动规律的数学图象,匀速直线运动的位移图线是通过坐标原点的一条直线。

鲁科版高一物理必修一教案-全册

2.1《运动、空间和时间》教案 教材分析 由于本部分内容初中有所涉及但不够深入,所以在这部分内容处理上,时间分配少一些,但侧重知识的应用。通过运动形式的对比引入,剖析大量运动与静止的相对性的生活实例来展开,扩展学生的视野,提高学生物理的兴趣,通过大量的生活和社会实例,在原认识的基础上进行再认识。 教学目标 1、知识与技能: (1)、知道运动有多种类型,机械运动是一种简单的运动形式 (2)、知道参考系的概念,知道对同一物体选择不同的参考系时,观察的结果可能不同,通常选择参考系时,要考虑研究问题的方便;在比较不同物体的运动情况时,必须选择同一参考系才有意义. (3)、知道时间和时刻的概念以及它们的区别.知道时间的法定计量单位及其符号. 2、过程与方法: (1)、学会用坐标系来描述物体的空间位置 (2)、学会用时间数轴来描述物体运动过程的时间和时刻 3、情感态度与价值观: 关注科学技术的新进展,关注物理学与其他学科的联系,培养爱国注意情感 教学重点、难点: 1、参考系的概念,及学会合理选择参考系判断物理的运动情况 2、学会用坐标系来描述物体的空间位置 3、学会用时间数轴来描述物体运动过程的时间和时刻 教学准备:多媒体 教学方法:讲授法、谈话法、演示法 课时安排:1课时 教学过程 (一)、课程的引入: 结合课本内容,在学生自行阅读的基础,教师引入本章内容并简要讲解本章的学习要求 (二)教学内容 1、机械运动和参考系: (1)、各种运动:(2)、机械运动的定义:(3)、参考系的概念:教学过程:(4)、参考系的确定方法 2、空间位置的描述

3、时间的描述 (三)本节小结: 1、学会合理选择参考系判断物理的运动情况 2、学会用坐标系来描述物体的空间位置 3、学会用时间数轴来描述物体运动过程的时间和时刻 (四)课堂练习(可相互讨论): 教学反思 本节教学,不仅关注知识的习得,更关注知识的形成过程,让学生在正确理解知识的同时,体会如何进行问题的探究,在教学过程中注重学生的学习兴趣、主动参与的态度,关注学科间的渗透,辨证思想的渗透。特别是重视培养学生用数学方法解决物理问题的思维和处理抽象物理问题的能力。大部分同学都能理解其中的知识。 2、2 质点和位移 学习目标: 1. 知道位移的概念。知道它是表示质点位置变动的物理量,知道它是矢量,可以 用有向线段来表示。 2. 知道路程和位移的区别。 学习重点: 质点的概念 位移的矢量性、概念。 学习难点: 1.对质点的理解。 2.位移和路程的区别. 主要内容: 一、质点: 二、路程和位移 三、矢量和标量 四、直线运动的位置和位移 课堂训练 课后作业: 2、3速度和加速度 教学目标: 一、知识目标: 1、理解加速度的概念,知道加速度是表示速度变化快慢的物理量,知道它的定义、公式、符号和单位。 2、知道加速度是矢量,知道加速度的方向始终跟速度的改变量的方向一致,知道加速度跟速度改变量的区别。

鲁科版高中物理必修一高一

B A 高中物理学习材料 (灿若寒星**整理制作) 高一年段物理科试题 一、选择题。本题共14小题(每小题4分,共计56分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项正确。) 1.关于力的概念,下列说法不.正确的是( ) A 、力是物体产生形变和改变运动状态的原因 B 、力是物体对物体的作用 C 、两个力的大小相同,它们产生的效果不一定相同 D 、只有互相接触的物体才存在相互作用力 2.关于重力,下列说法中哪个正确:( ) A .地球上的物体只有静止时才受重力作用 B .物体只有在落向地面时才受重力 C .重心是物体所受重力的作用点,所以重心总是在物体上,不可能在物体外 D. 重力的大小与物体离地面的高度有关 3. 下列关于弹力产生条件的说法中正确的是( ) A .只要两个物体接触就一定有弹力产生 B .轻杆一端所受弹力的作用线一定与轻杆方向垂直 C .压力和支持力的方向总是垂直于接触面 D .形变大的物体产生的弹力一定比形变小的物体产生的弹力大 4.把一个已知力分解为两个分力,在下列情况下一定具有唯一解的是 ( ) A .已知两个分力的方向,且两分力不在同一直线上 B .已知一个分力的方向 C .已知一个分力的大小和另一个分力的方向 D .已知两个分力的大小 5.关于摩擦力与弹力的关系,下列说法中不.正确的是( ) A .有弹力一定有摩擦力 B .有弹力不一定有摩擦力 C .有摩擦力一定有弹力 D .同一接触面上的弹力和摩擦力的方向一定垂直 6、重力为100 N 的木箱放在水平地面上,至少要用40N 的水平推力才能使它从原地开始运动,当把它从原地开始推动后,用38牛的水平推力就可以使它继续作匀速直线运动,则下列说法中不.正确的是 ( ) A.木箱与水平地面间的最大静摩擦力为40N B.木箱与水平地面间的动摩擦因数为0.38 C.若用30N 的水平推力推木箱,它与水平地面间的摩擦力为30N D.若用80N 的水平推力推木箱,它与水平地面间的滑动摩擦力为80N 7.如图所示,a 、b 间一定有弹力的是( ) 8.如图所示,两根直木棍AB 和CD 相互平行,斜靠在竖直墙壁上固定不动,水泥圆筒从木棍的上部匀速滑下.若保持两木棍倾角不变,将两者间的距离稍增大后 固定不动,仍将水泥圆筒由静止释放,则( ) A .每根木棍对圆筒的支持力变大,摩擦力不变 B .每根木棍对圆筒的支持力变大,摩擦力变大 C .圆筒将沿木棍加速下滑 D .圆筒将沿木棍减速下滑 9.如图所示,将质量为m 的滑块放在倾角为θ的固定斜面上。滑块与斜面之间的动摩擦因数为μ。若滑块与斜面之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力大 小相等,重力加速度为g ,则 ( ) A .将滑块由静止释放,如果μ>tan θ,滑块将下滑 B .给滑块沿斜面向下的初速度,如果μ<tan θ,滑块将减速下滑 C .用平行于斜面向上的力拉滑块向上匀速滑动,如果μ=tan θ,拉力大小应是2mgsin θ D .用平行于斜面向下的力拉滑块向下匀速滑动,如果μ=tan θ,拉力大小应是mgsin θ 10.一个木箱放在一个斜坡上,处于静止状态,如图所示,下列说法中正确 的是( ) A 、木箱受到重力、下滑力及斜坡对它的支持力作用 B 、木箱受到重力、下滑力、斜坡对它的支持力及静摩擦力作用 C 、木箱受到的重力可以分解为使木箱沿斜坡下滑的分力和使木箱紧压 斜 坡的分力 D 、木箱的重力垂直于斜坡的分力就是木箱对斜坡的压力 11.放在粗糙水平面上的物体A 上叠放着物体B 。A 和B 之间有一根 处 于压缩状态的弹簧。A 、B 均处于静止状态,下列说法中正确的是 ( ) A.B 受到向左的摩擦力。 B.B 对A 的摩擦力向右。 C.地面对A 的摩擦力向右。 D.地面对A 没有摩擦力。 A a a a a b b b b B C 水平面光滑 两绳都竖直 斜面光滑 D

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高中物理必修一公式 第一章 运动的描述 一、速度:单位m/s 1、速度和平均速度 v=Δx/Δt 或v=x/t 2、瞬时速度 v=Δx/Δt (Δt →0) 3、速率(瞬时速度的大小) v=s/t 二、加速度: 单位m/s 2 a=Δv/Δt 第二章 匀变速直线运动的研究 一、基本公式: 1、速度公式:0t a t υυ=+? 2、位移公式: X 2 012 s t at υ=+ t v x = 二、推论: 1、平均速度公式:02 t υυυ+= 2、速度——位移公式:22 02t as υυ-=X 3、中时速公式:022t t υυυυ+== 4、中位速公式:22 202 t x υυυ+=。(22x t υυ?) 三、匀变速直线运动的特殊规律 1、初速为零的匀加速直线运动的特点: (1)从运动开始,在1T 末、2T 末、3T 末……nT 末的速度之比: υ1::υ2:υ3:…:υn =1:2:3:…:n (提示:t a t υ=?) (2)从运动开始,在1T 内、2T 内、3T 内……nT 内的位移之比: X 1:X 2:X :……:X n =12: 22: 32:……:n 2 (提示: X 2 12 s at =) (3)从运动开始,在第1个T 内,第二个T 内,第3个T 内……第n 个T 内的位移之比: X Ⅰ:X Ⅱ:X Ⅲ:……:X N =1:3:5:……:(2N -1) (提示:X Ⅰ=X 2-X 1) (4)从运动开始,通过连续相等的位移所用时间之比: ① t Ⅰ:t Ⅱ:t Ⅲ:……:t N =1:1)::……: ② t 总Ⅰ 2、做匀变速直线运动的物体,如果在各个连续相等的时间T 内的位移分别为X Ⅰ,X Ⅱ,X III ……X N ,则 △X =X Ⅱ-X Ⅰ=X III -X Ⅱ=……= X N -X N -1=aT 2 =恒量 推论:第n 个T 时间内的位移和第m 个T 时间内的位移之差:X n -X m =(n -m )aT 2 3、自由落体运动: V 0=0, a=g 第三章相互作用 1、重力: G = mg (g 随高度、纬度、地质结构而变化,g 极>g 赤,g 低纬>g 高纬) 2、胡克定律:F = k x (x 为伸长量或压缩量,k 为劲度系数,只与弹簧的长度、粗细和材料有关) 3、摩擦力的公式: (1 ) 滑动摩擦力: F f = μF N (动的时候用,或时最大的静摩擦力) 说明:①N 为接触面间的弹力(压力),可以大于G ;也可以等于G ;也可以小于G 。

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最新整理高一物理教案高一物理必修一全套学案 (鲁科版) 第2节质点和位移 学习目标: 1.知道位移的概念。知道它是表示质点位置变动的物理量,知道它是矢量,可以用有向线段来表示。 2.知道路程和位移的区别。 学习重点:质点的概念 位移的矢量性、概念。 学习难点: 1.对质点的理解。 2.位移和路程的区别. 主要内容: 一、质点: 定义:用来代替物体的具有质量的点,叫做质点。 质点是一种科学的抽象,是在研究物体运动时,抓住主要因素,忽略次要因素,是对实际物体的近似,是一个理想化模型。一个物体是否可以视为质点,要具体的研究情况具体分析。 二、路程和位移 2.路程:质点实际运动轨迹的长度,它只有大小没 有方向,是标量。 3.位移:是表示质点位置变动的物理量,有大小和方向,是矢量。它是用一条自初始位置指向末位置的有向线段表示,位移的大小等于质点始末位置间的

距离,位移的方向由初位置指向末位置,位移只取决于初末位置,与运动路径无关。 4.位移和路程的区别: 5.一般来说,位移的大小不等于路程。只有质点做方向不变的直线运动时大小才等于路程。 例一下列几种运动中的物体,可以看作质点的是() A.研究从广州飞往北京时间时的飞机 B.绕地轴做自转的地球 C.绕太阳公转的地球 D.研究在平直公路上行驶速度时的汽车 例二中学的垒球场的内场是一个边长为16.77m的正方形,在它的四个角分别设本垒和一、二、三垒.一位球员击球后,由本垒经一垒、一垒二垒跑到三垒.他运动的路程是多大?位移是多大?位移的方向如何? 课堂训练: 1.以下说法中正确的是() A.两个物体通过的路程相同,则它们的位移的大小也一定相同。 B.两个物体通过的路程不相同,但位移的大小和方向可能相同。 C.一个物体在某一运动中,位移大小可能大于所通过的路程。 D.若物体做单一方向的直线运动,位移的大小就等于路程。 2.如图甲,一根细长的弹簧系着一个小球,放在光滑的桌面上.手握小球把弹簧拉长,放手后小球便左右来回运动,B为小球向右到达的最远位置.小球向右经过中间位置O时开始计时,其经过各点的时刻如图乙所示。若测得OA=OC=7cm,AB=3cm,则自0时刻开始:

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高中物理学习材料 (马鸣风萧萧**整理制作) 高一物理必修一(第二讲) 一. 【知识点归纳】 ㈠匀变速直线运动:加速度不变的变速直线运动。 特点: ⑴运动物体的速度是均匀变化的 ⑵运动物体的轨迹是一条直线 规律:02022 1 22t t v v at s v t at v v as =+=+ -= 说明:⑴速度公式涉及四个物理量(t v 、0v 、a 、t ),若已知其中三个量,便可求第四个量; ⑵位移公式同样涉及四个物理量(s 、0v 、a 、t ),若已知其中三个量,便可求第四个量; ⑶速度--位移公式多用于求解题设中不涉及时间的运动问题。 ㈡ 匀变速直线运动的重要推论 1.对于所有匀变速直线运动适用的三个推论: ① 一段时间t 内的中间时刻的瞬时速度等于这段时间内物体的平均速度:2 02 t t v v s v v t +== = ②一段位移s 内的中间位置的瞬时速度与初、末速度的关系:2 s v = ③任意连续相等时间内的通过的位移之差是一个恒量:221321n s s s s s s s aT -=-=-==-=V n … 2.初速度为零的匀变速直线运动的推论(比例式): ①1s 末,2s 末,3s 末…ns 末的速度之比为:123::::1:2:3::n v v v v n ???=??? ②1s 末,2s 末,3s 末…ns 末的位移之比为:222212 3::::1:2:3::n s s s s n ???=??? ③第1s 内,第2s 内,第3s 内…第Ns 内的位移之比为:::::1:3:5::(21)I II III n s s s s n ???=???-

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高一物理上学期期末复习知识点归纳 专题一:运动学 1.质点 (1)没有形状、大小,而具有质量的点。 (2)质点是一个理想化的物理模型,实际并不存在。 (3)一个物体能否看成质点,并不取决于这个物体的大小,而是看在所研究的问题中物体的形状、大小和物体上各部分运动情况的差异是否为可以忽略的次要因素,要具体问题具体分析。 2.参考系 (1)物体相对于其他物体的位置变化,叫做机械运动,简称运动。 (2)在描述一个物体运动时,选来作为标准的(即假定为不动的)另外的物体,叫做参考系。 对参考系应明确以下几点: ①对同一运动物体,选取不同的物体作参考系时,对物体的观察结果往往不同的。 ②在研究实际问题时,选取参考系的基本原则是能对研究对象的运动情况的描述得到尽量的简化, 能够使解题显得简捷。 ③因为今后我们主要讨论地面上的物体的运动,所以通常取地面作为参照系 3.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(有大小和方向),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(只有大小),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。图中质点轨迹ACB的长度是路程,有向线段AB是位移S。 (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。 4、速度、平均速度和瞬时速度、速率 (1)表示物体运动快慢的物理量,它等于位移s跟发生这段位移所用时间t的比值。即v=s/t。速度是矢量,既有大小也有方向,其方向就是物体运动的方向。在国际单位制中,速度的单位是(m/s)米/秒。(1m/s=3.6km/h ) (2)平均速度是描述作变速运动物体运动快慢的物理量。一个作变速运动的物体,如果在一段时间t内的位移为s, 则我们定义v=s/t为物体在这段时间(或这段位移)上的平均速度。平均速度也是矢量,其方向就是物体在这段时间内的位移的方向。 (3)瞬时速度是指运动物体在某一时刻(或某一位置)的速度。从物理含义上看,瞬时速度指某一时刻附近极短时间内的平均速度。瞬时速度的大小叫瞬时速率,简称速率。平均速率为总路程比总时间。

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高中物理学习材料 【课题】期末复习三 第5章 力的平衡(第1课时) 【时间】 【复习要求】 1、通过实验理解力的合成与分解,体会等效法在解决问题中的作用。P82 2、应用实验方法来研究共点力合成的平等四边形定则并掌握平行四边形定则,会用作图法求合力或分力。 3、会用正交分解法和直角三角形等有关知识,计算合力与分力。 4、知道共点力的平衡条件,通过实验验证共点力作用下物体的平衡条件。P91 5、掌握受力分析的基本方法与利用共点力平衡条件解决问题的一般步骤。 【教学过程】 【典型例题】 ★ 知识点1: 力的合成 【要点归纳】 1、共点力:几个力如果都作用在物体上的同一点或它们的作用线相交于同一点,这几个力就叫做共点力。 2、力是矢量,作用在物体上的几个力的方向不在一直线上时,力的合成运算不能简单地应用代数加减法,而应该用平行四边形定则求解。如果用表示两个共点力F 1和F 2的线段为邻边做平行四边形,那么,合力F 的大小和方向就可以用这两个邻边之间的对角线表示出来,这就叫做力的平行四边形定则。 3、合力的大小可以大于分力,也可以小于分力,还可以等于分力。 特例 : 120,F F F θ=?=+合 (最大值) 222190,F F F θ=?=+合 12180,F F F θ=?=-合 (最小值) 1212120,F F F θ=?==合且 合力范围 : |F 2-F 1|≤F 合≤ |F 1+F 2| 4、当两分力大小一定时,两分力之间的夹角越小合力越大,夹角越大合力越小。 当合力一定时,两个分力间的夹角越大,分力就越大。例子(引桥、斧子、石拱桥)。 5、力的合成的两种常用方法:(见练习册P51) (1)作图法:①要选取适当的标度,使画出的图稍大些,以提高精确度。②作出力的图示,以及对应的平行四边形。③用同一标度去度量作出的平等四边形的对角线,确定对角线是标度的几倍,进而求出合力的大小。④量出对角线与某一分力的夹角,求出合力的方向。 (2)计算法:根据平行四边形定则作出物体受力的示意图,然后利用数学中解直角三角形的方法求出对角线,即为合力。 6、首尾相接法与三角形定则。P83 【例1】关于共点力,下列说法中不. 正确的是 ( ) A .作用在一个物体上的两个力,如果大小相等,方向相反,这两个力是共点力 B .作用在一个物体上的两个力,如果是一对平衡力,则这两个力是共点力

高中物理必修一鲁教版知识点

第一章力 知识要点: 1、本专题知识点及基本技能要求 (1)力的本质 (2)重力、物体的重心 (3)弹力、胡克定律 (4)摩擦力 (5)物体受力情况分析 1、力的本质:(参看例1、 2、3) (1)力是物体对物体的作用。 ※脱离物体的力是不存在的,对应一个力,有受力物体同时有施力物体。找不到施力物体的力是无中生有。(例如:脱离枪筒的子弹所谓向前的冲力,沿光滑平面匀速向前运动的小球受到的向前运动的力等) (2)力作用的相互性决定了力总是成对出现: ※甲乙两物体相互作用,甲受到乙施予的作用力的同时,甲给乙一个反作用力。作用力和反作用力,大小相等、方向相反,分别作用在两个物体上,它们总是同种性质的力。(例 如:图中N与N '均属弹力,f f 00 与 ' 均属静摩擦力) (3)力使物体发生形变,力改变物体的运动状态(速度大小或速度方向改变)使物体获得加速度。 ※这里的力指的是合外力。合外力是产生加速度的原因,而不是产生运动的原因。对于力的作用效果的理解,结合上定律就更明确了。 (4)力是矢量。 ※矢量:既有大小又有方向的量,标量只有大小。

力的作用效果决定于它的大小、方向和作用点(三要素)。大小和方向有一个不确定作用效果就无法确定,这就是既有大小又有方向的物理含意。 (5)常见的力:根据性质命名的力有重力、弹力、摩擦力;根据作用效果命名的力有拉力、下滑力、支持力、阻力、动力等。 2、重力,物体的重心(参看练习题) (1)重力是由于地球的吸引而产生的力; (2)重力的大小:G=mg,同一物体质量一定,随着所处地理位置的变化,重力加速度的变化略有变化。从赤道到两极G→大(变化千分之一),在极地G最大,等于地球与物体间的万有引力;随着高度的变化G→小(变化万分之一)。在有限范围内,在同一问题中重力认为是恒力,运动状态发生了变化,即使在超重、失重、完全失重的状态下重力不变;(3)重力的方向永远竖直向下(与水平面垂直,而不是与支持面垂直); (4)物体的重心。 物体各部分重力合力的作用点为物体的重心(不一定在物体上)。重心位置取决于质量分布和形状,质量分布均匀的物体,重心在物体的几何对称中心。 确定重心的方法:悬吊法,支持法。 3、弹力、胡克定律:(参看例) (1)弹力是物体接触伴随形变而产生的力。 ※弹力是接触力 弹力产生的条件:接触(并发生形变),有挤压或拉伸作用。 常见的弹力:拉力,绳子的张力,压力,支持力; (2)弹力的大小与形变程度相关。形变程度越重,弹力越大。 (3)弹力的方向:弹力的方向与施力物体形变方向相反(是施力物体恢复形变的方向),与接触面垂直。 ※ 准确分析图中A物体受到的支持力(弹力),结论:两物体接触发生形变,面面接触弹

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