福建省高中物理会考复习：必修一知识点汇总

高中物理必修第一册 1.1空间和时间 参考系：判断物体是运动还是静止时，被选作标准的物体。 时刻：表示某一瞬间。 时间(时间间隔)：表示两个时刻间的时间间隔。 1.2质点和位移 质点：用来代替物体的有质量的点叫做质点。（质点没有大小形状，是理想化模型） 当物体的大小和形状在研究的问题中可忽略不计时，可看成质点。 例：研究地球公转，地球可看作质点；研究篮球的运动轨迹，篮球可看作质点 研究地球自转，地球不可看作质点；研究运动员的跳水动作，运动员不可看作质点 路程：物体运动轨迹的长度。 位移：由初位置指向末位置的有向线段。（位移大小：有向线段的长度） 标量：只有大小没有方向的物理量。（例：路程、温度、质量等都是标量） 矢量：既有大小又有方向的物理量。（例：位移、速度、力等都是矢量） 1.3速度 平均速度：物体运动的位移与所用时间之比。公式： 平均速率：物体运动的路程与所用时间之比。 瞬时速度：物体在某位置（时刻）的速度。 瞬时速率：瞬时速度的大小。 1.4加速度 加速度：速度的变化量跟发生这一变化所用时间的比值，称为加速度。也称速度变化率 加速度是矢量。正值，表示加速，负值，表示减速。 2.1匀变速直线运动 匀速直线运动：速度始终保持不变的直线运动。变速运动：速度会发生变化的运动。 匀变速直线运动：物体加速度保持不变的直线运动称为匀变速直线运动。 （可分为“匀加速直线运动”和“匀减速直线运动”） 匀变速直线运动的速度-时间关系： 匀变速直线运动的速度-时间图像：图像的斜率表示加速度 2.2位移变化规律 匀变速直线运动公式： 中间时刻速度： 2.3实验中的误差与有效数字 系统误差：指由于测量原理不完善或仪器本身缺陷等造成的误差。（特点：测量结果总是偏大或者偏小） 偶然误差：由于各种偶然因素而产生的误差。（特点：测量结果时而偏大，时而偏小） 多次测量取平均值可以减小偶然误差。 有效数字：人们把测量结果中能反映被测量大小的带有一位估读数字的全部数字称为有效数字。有效数字是指从一个数的左边第一个非零数字起，到末位数字止所有的数字。 例：2.13、0.213、0.0213、0.0210、0.0200、2.13ⅹ104、2.10ⅹ104 都是三位有效数字 2.4科学测量：做直线运动物体的瞬时速度 打点计时器：接交流电源；打点周期T=0.02 s，每隔0.02 s打一个点。 计算瞬时速度：上图中1点的速度 （T：相邻计数点间的时间间隔，T=0.1） 计算加速度：由 得 （下图中 ） 2.5自由落体运动 自由落体运动：物体只在重力作用下从静止开始下落的运动。自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。 自由落体运动规律：① ② ③ 伽利略的观点：下落快慢与空气阻力有关，忽略空气阻力时，所有物体的下落一样快。 3.1重力和重心 重力：由于地球的吸引而使物体受到的力。 重力的方向：竖直向下。（重力方向不一定指向地心，引力提供重力和向心力） 重力的大小： 纬度越高，越大 重心：重力的等效作用点，称为物体的重心 重心的位置：形状规则，质量均匀分布的物体，重心在其几何重心；质量分布不均匀的物体，重心的位置除了跟物体的形状有关外，还跟物体内质量的分布有关。 3.2科学探究：弹力 弹性体：发生形变的物体在撤去外力后能恢复原状，该物体称为弹性体。 弹性形变：能恢复原状的形变称弹性形变。 弹性限度：弹性体的形变若超过一定限度，撤去外力后不能恢复原状。这个限度称为弹性限度。 弹力：相互接触的物体发生弹性形变时，由于物体要恢复原状，物体会对与它接触的另一物体产生力的作用，这种力称为弹力 弹力产生的条件：①直接接触；②发生弹性形变。 常见的弹力：压力、支持力、绳的拉力、弹簧的弹力。 弹力的方向：与物体形变的方向相反（垂直于接触面）。 弹力的大小（胡克定律）： 实验：探究弹簧弹力的大小与伸长量的关系 实验步骤：①安装实验仪器；②用刻度尺测量弹簧原长； ③在挂钩上依次挂不同数量的钩码，并记下钩码总质量及弹簧长度。 实验结论：弹簧的弹力随伸长量的增大而增大；弹簧的弹力大小与弹簧形变量成正比。 3.3摩擦力 滑动摩擦力：当两个物体彼此接触和挤压，并发生相对运动时，在接触面上就会产生阻碍相对运动的力，这种力称为滑动摩擦力。 滑动摩擦力方向：平行于接触面，与相对运动方向相反。 滑动摩擦力大小： 静摩擦力：两个相互接触、挤压的物体之间具有相对运动趋势，而没有发生相对运动时，接触面上会产生一种阻碍相对运动趋势的力，这种力称为静摩擦力 静摩擦力方向：平行于接触面，与相对运动趋势方向相反。 静摩擦力大小：利用二力平衡去判断。（右图中静摩擦力等于拉力） 最大静摩擦力：最大静摩擦力大小可看作等于滑动摩擦力。 4.1科学探究：力的合成 共点力：如果几个力都作用在物体上的同一点，或它们的作用线相交于同一点，这几个力叫作共点力。（下图中两个力均为共点力） 合力分力：在物理学中，当一个力的作用效果和几个力共同作用的效果相同时，我们可以用这一个力去替代那几个力，那么，这一个力就叫做那几个力的合力，那几个力就叫做这一个力的分力。（等效替代） 力的合成：求几个力的合力的过程称为力的合成。 同一直线上的力的合成规律 两个力同向： 两个力反向： 实验：探究两个互成角度的力的合成规律 实验方法：等效替代法 实验步骤：①安装实验仪器 ②用力拉两只测力计，使橡皮筋伸长，记结点到达的位置为O点。记下此时两只测力计的示数F1、F2，并标记出力的方向。（实验中测力计的拉力方向必须与木板平行） ③用力拉一只测力计，同样将结点拉到O点，记下此时测力计的示数F，并标记出力的方向。 ④用力的图示画出F1、F2及F 实验结论：F是F1、F2的合力，F1、F2和F满足平行四边形关系 平行四边形定则：大量实验研究表明，若以表示互成角度的两共点力的有向线段为邻边作平行四边形，则两邻边间的对角线所对应的这条有向线段就表示这两个共点力的合力大小和方向。这就是共点力合成所遵循的行四边形定则。 右图中合力的大小： 两个力的合力的取值范围： 4.2力的分解 力的分解：求一个已知力的分力的过程称为力的分解。力的分解遵循平行四边形定则，力的分解方式多种多样。 力的分解方法： ①按力的效果分解： ②力的正交分解法：把一个力分解为两个互相垂直的分力 4.3共点力的平衡 平衡状态：物体保持静止或匀速直线运动的状态，叫做平衡状态。 平衡条件： 5.1牛顿运动定律 伽利略的理想斜面实验 实验现象：无论右侧斜面坡度如何，它都会沿斜面上升到与出发点几乎等高的地方。 实验结论：当斜面倾角逐渐减小到0，右侧变为水平面时，小球将为了达到那个永远无法达到的高度而一直运动下去。 牛顿第一定律：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非有外力迫使它改变这种状态。（力不是维持物体运动状态的原因；力是改变物体运动状态的原因。） 惯性：任何物体都有保持静止或匀速直线运动状态不变的属性，物理学中将这种属性称为惯性。 ①一切物体都具有惯性。 ②惯性的大小只与物体的质量有关，质量越大惯性越大，质量越小惯性越小。 惯性不是力，不能说物体受到“惯性力”或受到“惯性的作用”。 5.2科学探究：加速度与力、质量的关系 实验方法：控制变量法 重物 实验步骤：①按上图安装实验仪器，但不要挂上重物；②将长木板一端垫高，平衡小车受到的摩擦力；③挂上重物，先通电源再释放小车，利用纸带计算加速度；④保持小车质量不变，改变重物质量，重复实验；⑤保持重物质量不变，改变小车质量，重复实验； 注意事项：①实验前必须平衡小车受到的摩擦力，且只需平衡一次；②细绳平行长木板；③重物质量要远小于小车质量。 数据处理： ①探究a与F的关系：绘制图像； ②探究a与m的关系：绘制图像 实验结论：物体的加速度大小与所受合外力的大小成正比，与物体的质量成反比。 5.3牛顿第二运动定律 牛顿第二定律：物体加速度的大小与所受合外力的大小成正比，与物体的质量成反比，加速度方向与合外力方向相同。 5.4牛顿第三运动定律 作用力与反作用力：力的作用是相互的。物理学中，把物体间的这一对相互作用力称为作用力和反作用力。 牛顿第三定律：两个物体之间的作用力与反作用力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上。（作用力和反作用力分别作用在两个不同的物体上） 一对平衡力的关系：一对平衡力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上。（一对平衡力作用在同一物体上） 一对相互作用力：等大、反向、共线、不共物 例：右图桌面对物块的支持力与物块对桌面的压力是一对相互作用力 一对平衡力：等大、反向、共线、共物 例：右图桌面对物块的支持力与物块受到的重力是一对平衡力 5.5超重与失重 超重现象：物理学中把物体对悬挂物的拉力（或对支持物的压力）大于物体所受重力的现象称为超重现象。 产生条件：物体具有竖直向上的加速度 失重现象：物理学中把物体对悬挂物的拉力（或对支持物的压力）小于物体所受重力的现象称为失重现象。 产生条件：物体具有竖直向下的加速度 完全失重现象：当物体竖直向下的加速度时，物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）等于0的现象称为完全失重现象。 产生条件：物体竖直向下的加速度 2 学科网（北京）股份有限公司 $$高中物理必修第一册 1 1.1 空间和时间 参考系：判断物体是运动还是静止时，被选作标准的物体。 时刻：表示某一瞬间。 时间(时间间隔)：表示两个时刻间的时间间隔。 1.2 质点和位移 质点：用来代替物体的有质量的点叫做质点。（质点没有大小形状，是理想化模型） 当物体的大小和形状在研究的问题中可忽略不计时，可看成质点。 例：研究地球公转，地球可看作质点；研究篮球的运动轨迹，篮球可看作质点 研究地球自转，地球不可看作质点；研究运动员的跳水动作，运动员不可看作质点 路程：物体运动轨迹的长度。 位移：由初位置指向末位置的有向线段。（位移大小：有向线段的长度） 标量：只有大小没有方向的物理量。（例：路程、温度、质量等都是标量） 矢量：既有大小又有方向的物理量。（例：位移、速度、力等都是矢量） 1.3 速度 平均速度：物体运动的位移与所用时间之比。公式：?̅? = 𝒔 𝒕 平均速率：物体运动的路程与所用时间之比。 瞬时速度：物体在某位置（时刻）的速度。 瞬时速率：瞬时速度的大小。 1.4 加速度 加速度：速度的变化量跟发生这一变化所用时间的比值，称为加速度。也称速度变化率 𝒂 = 𝒗𝒕 − 𝒗𝟎 𝒕 (𝒗𝒕:末速度 𝒗𝟎:初速度) 加速度是矢量。正值，表示加速，负值，表示减速。 2.1 匀变速直线运动 匀速直线运动：速度始终保持不变的直线运动。变速运动：速度会发生变化的运动。 匀变速直线运动：物体加速度保持不变的直线运动称为匀变速直线运动。 （可分为“匀加速直线运动”和“匀减速直线运动”） 匀变速直线运动的速度-时间关系： 𝒗𝒕 = 𝒗𝟎 + 𝒂𝒕 (𝑣𝑡:末速度 𝑣0:初速度 𝑡:运动时间) 匀变速直线运动的速度-时间图像：图像的斜率表示加速度 高中物理必修第一册 2 2.2 位移变化规律 匀变速直线运动公式： 𝒗𝒕 = 𝒗𝟎 + 𝒂𝒕 𝒔 = 𝒗𝟎𝒕 + 𝟏 𝟐 𝒂𝒕𝟐 𝒗𝒕 𝟐 − 𝒗𝟎 𝟐 = 𝟐𝒂𝒔 中间时刻速度：𝒗𝒕 𝟐 = ?̅? = 𝒗𝟎+𝒗𝒕 𝟐 𝒔𝟐 − 𝒔𝟏 = 𝒂𝒕 𝟐 2.3 实验中的误差与有效数字 系统误差：指由于测量原理不完善或仪器本身缺陷等造成的误差。（特点：测量结果总 是偏大或者偏小） 偶然误差：由于各种偶然因素而产生的误差。（特点：测量结果时而偏大，时而偏小） 多次测量取平均值可以减小偶然误差。 有效数字：人们把测量结果中能反映被测量大小的带有一位估读数字的全部数字称为有 效数字。有效数字是指从一个数的左边第一个非零数字起，到末位数字止所有的数字。 例：2.13、0.213、0.0213、0.0210、0.0200、2.13ⅹ104、2.10ⅹ104 都是三位有效数字 2.4 科学测量：做直线运动物体的瞬时速度 打点计时器：接交流电源；打点周期 T=0.02 s，每隔 0.02 s 打一个点。 计算瞬时速度：上图中 1 点的速度 𝒗𝟏 = 𝒔𝟏+𝒔𝟐 𝟐𝑻 （T：相邻计数点间的时间间隔，T=0.1） 计算加速度：由 𝒔𝟐 − 𝒔𝟏 = 𝒂𝒕 𝟐 得 𝒂 = 𝒔𝟐−𝒔𝟏 𝒕𝟐 （下图中 𝑎 = (𝑠4+𝑠5+𝑠6)−(𝑠1+𝑠2+𝑠3) (3𝑇)2 ） 2.5 自由落体运动 自由落体运动：物体只在重力作用下从静止开始下落的运动。自由落体运动是初速度为 零的匀加速直线运动。 自由落体运动规律：① 𝒉 = 𝟏 𝟐 𝒈𝒕𝟐 ② 𝒗 = 𝒈𝒕 ③ 𝒗𝟐 = 𝟐𝒈𝒉 ℎ:下落高度 𝑡:下落时间 伽利略的观点：下落快慢与空气阻力有关，忽略空气阻力时，所有物体的下落一样快。 3.1 重力和重心 高中物理必修第一册 3 重力：由于地球的吸引而使物体受到的力。 重力的方向：竖直向下。（重力方向不一定指向地心，引力提供重力和向心力） 重力的大小：𝑮 = 𝒎𝒈 (𝒈:重力加速度) 纬度越高，𝑔越大 重心：重力的等效作用点，称为物体的重心 重心的位置：形状规则，质量均匀分布的物体，重心在其几何重心；质量分布不均匀的 物体，重心的位置除了跟物体的形状有关外，还跟物体内质量的分布有关。 3.2 科学探究：弹力 弹性体：发生形变的物体在撤去外力后能恢复原状，该物体称为弹性体。 弹性形变：能恢复原状的形变称弹性形变。 弹性限度：弹性体的形变若超过一定限度，撤去外力后不能恢复原状。这个限度称为弹 性限度。 弹力：相互接触的物体发生弹性形变时，由于物体要恢复原状，物体会对与它接触的另 一物体产生力的作用，这种力称为弹力 弹力产生的条件：①直接接触；②发生弹性形变。 常见的弹力：压力、支持力、绳的拉力、弹簧的弹力。 弹力的方向：与物体形变的方向相反（垂直于接触面）。 弹力的大小（胡克定律）：𝑭 = 𝒌𝒙 (𝒌:弹簧的劲度系数 𝒙:形变量) 实验：探究弹簧弹力的大小与伸长量的关系 实验步骤：①安装实验仪器；②用刻度尺测量弹簧原长； ③在挂钩上依次挂不同数量的钩码，并记下钩码总质量及弹簧长度。 实验结论：弹簧的弹力随伸长量的增大而增大；弹簧的弹力大小与弹簧形变量成正比。 3.3 摩擦力 滑动摩擦力：当两个物体彼此接触和挤压，并发生相对运动时，在接触面上就会产生阻 碍相对运动的力，这种力称为滑动摩擦力。 滑动摩擦力方向：平行于接触面，与相对运动方向相反。 滑动摩擦力大小：𝑭 = 𝝁𝑵 (𝝁:动摩擦因数 𝑵:正压力) 静摩擦力：两个相互接触、挤压的物体之间具有相对运动趋势，而没有发生相对运动时， 接触面上会产生一种阻碍相对运动趋势的力，这种力称为静摩擦力 高中物理必修第一册 4 静摩擦力方向：平行于接触面，与相对运动趋势方向相反。 静摩擦力大小：利用二力平衡去判断。（右图中静摩擦力等于拉力） 最大静摩擦力：最大静摩擦力大小可看作等于滑动摩擦力。 4.1 科学探究：力的合成 共点力：如果几个力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 力叫作共点力。（下图中两个力均为共点力） 合力分力：在物理学中，当一个力的作用效果和几个力共同作用的效果相同时，我们可 以用这一个力去替代那几个力，那么，这一个力就叫做那几个力的合力，那几个力就叫 做这一个力的分力。（等效替代） 力的合成：求几个力的合力的过程称为力的合成。 同一直线上的力的合成规律 两个力同向：𝐹合 = 𝐹1 + 𝐹2 两个力反向：𝐹合 = |𝐹1 − 𝐹2| 实验：探究两个互成角度的力的合成规律 实验方法：等效替代法 实验步骤：①安装实验仪器 ②用力拉两只测力计，使橡皮筋伸长，记结点到达的位置为 O点。记下此时两只测力计 的示数 F1、F2，并标记出力的方向。（实验中测力计的拉力方向必须与木板平行） ③用力拉一只测力计，同样将结点拉到 O 点，记下此时测力计的示数 F，并标记出力的 方向。 ④用力的图示画出 F1、F2及 F 实验结论：F是 F1、F2的合力，F1、F2和 F满足平行四边形关系 平行四边形定则：大量实验研究表明，若以表示互成角度的两共点力的有向线段为邻边 高中物理必修第一册 5 作平行四边形，则两邻边间的对角线所对应的这条有向线段就表示这两个共点力的合力 大小和方向。这就是共点力合成所遵循的行四边形定则。 右图中合力的大小：𝐹合 = √𝐹1 2 + 𝐹2 2 两个力的合力的取值范围：|𝐹1 − 𝐹2| ≤ 𝐹 ≤ 𝐹1 + 𝐹2 4.2 力的分解 力的分解：求一个已知力的分力的过程称为力的分解。力的分解遵循平行四边形定则， 力的分解方式多种多样。 力的分解方法： ①按力的效果分解： ②力的正交分解法：把一个力分解为两个互相垂直的分力 4.3 共点力的平衡 平衡状态：物体保持静止或匀速直线运动的状态，叫做平衡状态。 平衡条件：𝑭合 = 𝟎 5.1 牛顿运动定律 伽利略的理想斜面实验 实验现象：无论右侧斜面坡度如何，它都会沿斜面上升到与出发点几乎等高的地方。 高中物理必修第一册 6 实验结论：当斜面倾角逐渐减小到 0，右侧变为水平面时，小球将为了达到那个永远无 法达到的高度而一直运动下去。 牛顿第一定律：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非有外力迫使它改变 这种状态。（力不是维持物体运动状态的原因；力是改变物体运动状态的原因。） 惯性：任何物体都有保持静止或匀速直线运动状态不变的属性，物理学中将这种属性称 为惯性。 ①一切物体都具有惯性。 ②惯性的大小只与物体的质量有关，质量越大惯性越大，质量越小惯性越小。 惯性不是力，不能说物体受到“惯性力”或受到“惯性的作用”。 5.2 科学探究：加速度与力、质量的关系 实验方法：控制变量法 实验步骤：①按上图安装实验仪器，但不要挂上重物；②将长木板一端垫高，平衡小车 受到的摩擦力；③挂上重物，先通电源再释放小车，利用纸带计算加速度；④保持小车 质量不变，改变重物质量，重复实验；⑤保持重物质量不变，改变小车质量，重复实验； 注意事项：①实验前必须平衡小车受到的摩擦力，且只需平衡一次；②细绳平行长木板； ③重物质量要远小于小车质量。 数据处理： ①探究 a与 F的关系：绘制𝑎 − 𝐹图像； ②探究 a与 m的关系：绘制𝑎 − 1 𝑚 图像 重物 高中物理必修第一册 7 实验结论：物体的加速度大小与所受合外力的大小成正比，与物体的质量成反比。 5.3 牛顿第二运动定律 牛顿第二定律：物体加速度的大小与所受合外力的大小成正比，与物体的质量成反比， 加速度方向与合外力方向相同。 𝑭 = 𝒎𝒂 (𝑭:物体所受合外力) 5.4 牛顿第三运动定律 作用力与反作用力：力的作用是相互的。物理学中，把物体间的这一对相互作用力称为 作用力和反作用力。 牛顿第三定律：两个物体之间的作用力与反作用力大小相等，方向相反，作用在同一条 直线上。（作用力和反作用力分别作用在两个不同的物体上） 一对平衡力的关系：一对平衡力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上。（一对平衡 力作用在同一物体上） 一对相互作用力：等大、反向、共线、不共物 例：右图桌面对物块的支持力与物块对桌面的压力是一对相互作用力 一对平衡力：等大、反向、共线、共物 例：右图桌面对物块的支持力与物块受到的重力是一对平衡力 5.5 超重与失重 超重现象：物理学中把物体对悬挂物的拉力（或对支持物的压力）大于物体所受重力的 现象称为超重现象。 产生条件：物体具有竖直向上的加速度 失重现象：物理学中把物体对悬挂物的拉力（或对支持物的压力）小于物体所受重力的 现象称为失重现象。 产生条件：物体具有竖直向下的加速度 完全失重现象：当物体竖直向下的加速度𝑎 = 𝑔时，物体对支持物的压力（或对悬挂物 的拉力）等于 0的现象称为完全失重现象。 产生条件：物体竖直向下的加速度 𝑎 = 𝑔