高中物理必修一必修二知识体系总结

高中物理知识体系Page1of14河南省新郑一中《必修1》第一章绪论第二章运动的描述第1节运动、空间和时间1、机械运动：物体相对于其他物体位置的变化，简称运动，是物质运动的一种基本形式。参考系：用来描述物体运动的参照物称为参照系。2、时间和时刻：时刻指的是某一瞬时，通常用t表示，时间是指两个时刻之间的间隔，通常用t表示。第2节质点和位移1、质点：用来代替物体的有质量的点。自然界中任何一种事物及运动都是相当复杂的，研究问题时要暂时撇开次要因素，突出主要因素，这是一种抽象过程。通过抽象，建立一个理想化的模型。质点是实际物体在一定条件下的一种理想化模型，忽略它的形状和体积，但它占有位置，且具有质量。一个物体能否被视为质点，并不是由物体的形状和体积大小决定的，而要看它的形状和大小在所研究的问题中是否占主要因素来确定。（1）运动物体的形状和大小跟它所研究的问题相比可忽略不计，如研究地球绕太阳的公转，可把地球当作一个质点。（2）做平动的物体，由于物体上各点的运动情况相同，可以用一个点代表整个物体的运动。2、位移：是描述物体位置变化的物理量。3、路程：是质点通过的实际轨迹的长度。4、位移和路程的区别：（1）位移是表示质点位置变化的物理量，用由质点的初位置指向末位置的有向线段表示，而路程则是表示质点通过的实际轨迹长度的物理量。（2）位移是矢量，有大小，又有方向，位移的合成遵循平行四边形定则；如果物体在一条直线上运动，当选定一个正方向后，位移可以为正值，也可以为负值，但不过此时的负号仅仅表示位移跟选定的方向相反，并不表示数量的大小关系。而路程是标量，其运算法则是代数加减。（3）位移与质点的运动路径无关，只与物体的初、末位置有关，而路程不仅与质点的初、末位置有关，还与路径有关，从甲地到乙地，位移是唯一确定的，而路径却不是唯一的，路径不同路程可能不同。第3节速度和加速度1、标量：用大小就能描述的物理量。2、矢量：有大小又有方向的物理量。3、速度：速度是描述物体运动快慢的物理量，大小等于物体的位移和发生这段位移所用时间的比值。定义式为：tsv，速度是矢量。（1）平均速度：某段时间内的平均速度，等于这段时内的位移与所用时间的比值。即：tsv。（2）瞬时速度：物体在某一时刻或某一位置时的速度，叫该时刻或该位置的瞬时速度。瞬时速度大小叫速率。（3）平均速率：等于路程与时间的比值。4、加速度意义：表示速度改变快慢的物理量，等于速度的改变量跟发生这一改变所用时间的比值。公式：tvvat0。在国际单位制中，加速度的单位是米每二次方秒，符号为2/tm。加速度是矢量，不但有大小，而且有方向，加速度的大小在数值上等于单位时间内速度的改变量，加速度的方向就是速度改变量)(0vvt的方向。取初速度方向为正方向，在加速直线运动中，00vvt,a与0v方向相同，在减速直线运动中，00vvt,a与0v方向相反。5、匀变速直线运动的加速度：在匀变速直线运动中，速度是均匀变化的，比值tvvt0为恒量，即大小、方向不变，因此，匀变速直线运动是加速度不变的高中物理知识体系归纳总结Page2of14运动，可直接用公式tvvt0求加速度。在非匀变速直线运动中，tvvt0不是恒量，即加速度是变化的，利用公式tvvt0求得的加速度是时间t内的平均加速度。在速度—时间图象中，匀变速直线运动是一条倾斜的直线，如图所示，加速度tgtvvat0，即加速度等于v—t图中直线的斜率，斜率的大小能反映加速度的大小。6、速度、速度改变量、加速度三者的区别：（1）速度等于位移（位置的变化）跟所用时间的比值，是位置对时间的变化率，是描述物体运动快慢（位置变化快慢）的物理量；（2）速度改变量)(0vvt是指一段时间内物体的速度变化了多少，是描述速度变化的物理量；加速度等于速度的变化跟所用时间的比值tvvt/)(0，是速度对时间的变化率，是描述物体速度变化快慢的物理量。（3）物体的速度大（某一时刻），其速度的改变量（一段时间内）不一定大，加速度也不一定大。加速度与速度、速度的改变量没有直接关系。因此，“加速度越大，速度一定越大”，“速度为零，加速度一定为零”，“速度变化越大，加速度一定越大”等都是错误的。7、位移—时间图象：（1）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，这种运动就叫匀速直线运动。②位移和时间的关系：物体发生的位移s和所用的时间t成正比，即：vts为定值，由此可得到位移公式：s=v·t.（2）匀速直线运动的位移—时间图象：图象是一条过原点的直线，在如图；图象的物理意义在于反映了运动质点的位移随时间变化的规律。图象可以清楚地表示物理量之间的变化情况，便于从总体上认识过程的特点。说明：定义中的“在相等的时间里位移相等”意味着“在任何相等的时间里位移相等”，它是一种理想化的运动模型，实际中是不存在的，但只要我们所要求的相等时间内的位移相等，就可认为物体做匀速直线运动。8、位移图象的应用：（1）根据图象的特征判断物体运动的性质。图线为倾斜直线，表示物体做匀速直线运动；图线平行于t轴，表示质点静止；图线为曲线，表示物体做变速直线运动。注意图线并不表示物体运动的轨迹。（2）图线的斜率表示了物体运动的速度：v=k=tgθ,k0，则v0，表示运动方向与规定的正方向一致；k0，表示运动方向与规定的正方向相反。（3）从图象直接求出任意时刻物体相对坐标原点（参考点）的位移及某段位移所需的时间。（4）图线在纵轴上截距表示计时起点物体相对于参考点的位移，图线在横轴上的截距表示从参考点出发的时间。（5）两图线的交点表示两物体相遇的时刻及位置。9、平均速度与平均速率：平均速度是矢量，而平均速率是标量，在单向直线运动中，平均速度的大小与平均速率相同。其余的情况下二者的数值一般不等。第三章匀变速直线运动的研究第1节匀变速直线运动的规律高中物理知识体系Page3of141、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。（1）速度公式：attvvt0（2）位移公式：2021attvs（3）平均速度公式：20tvvv（4）速度位移关系式：asvvt2202（5）根据匀变速直线运动的速度公式attvvt0和位移公式2021attvS，两式联立消去t即可得到速度位移关系式.在有些问题中，没有给出或者不涉及时间t，应用速度位移关系式解题比较方便。（6）某段时间内中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度：vvt2/。证明：由attvvt0可知，经2t后的瞬时速度为：atvtavvt212002/而0vvattvvvvvvvttt2)(210002/既：202/1tvvvv（7）某段位移内中间位置的瞬时速度v中与这段位移的初、末速度的关系为：2220tvvv中点证明：根据asvvt2202则(1)22202savv中点(2)2222savvt中点两式相等有：22202中点中点vvvvt则有：2220tvvv中点第2节匀变速直线运动的的两个推论1、匀变速直线运动规律的两个推论：（1）任意两个连续相等的时间间隔（T）内位移之差为一恒量，即21aTSSSSSSNN证明：设物体以初速度v0、加速度a做匀变速直线运动，则自计时起时间T内的位移20121aTTvs，前2T时间内位移2s为2020222)2(212aTTvTaTvs，故第二个T内的位移SⅡ为：2012IIaT23Tvsss连续相等的相同时间间隔（T）内的位移差220202123aTaTTvTTvsssIII。即2aTs（2）、对于初速为零的匀加速直线运动，有如下特殊规律：①1T末，2T末，3T末，……瞬时速度的比为：nvvvvn::3:2:1:::321②1T内，2T内，3T内，……位移比为2321::9:4:1:::nSSSSn③第一个T内，第二个T内，第三个T内，…，位移的比为：)12(::5:3:1::::nSSSSnIIIIII证明：高中物理知识体系归纳总结Page4of1422222223322222212)12(21)1(21252122123212121aTnaTTaTnaTTvsaTaTaTaTTvsaTaTaTaTTvsaTsnn故)12(::5:3:1::::321nSSSSn④从静止开始通过连续相等的位移所用的时间的比：1:23:12:1::::321nnttttn证明：由221ats，有：asasastast212222,221asasast22322323asnnasnanstn21)1(22故：1:23:12:1::::321nnttttn第四章相互作用第1节重力与重心1、力的概念：力是物体之间的相互作用：（1）任一个力都有受力物体和施力物体、没有受力物体（或施力物体）的力是不存在的，力不能离开物体而独立存在，“作用”是相互的。（2）力的国际单位制单位是牛顿，符号是N。2、力的图示：用一有方向的线段把力的三要素（大小、方向和作用点）表示出来的方法：在图中必须明确力的大小标度（用多少毫米表示多少牛顿的力）、方向、大小、作用点。在画力的图示时，同学们常常由于粗心漏了选标度或标刻度而使力的图示不规范。在学习物理时，一开始就要养成考虑问题细心周到，处理问题谨慎等良好习惯。3、力的分类（力学中）阻力等压力、支持力、动力、按力的作用效果分有：、弹力、摩擦力按力的性质分有：重力说明：（1）不同性质的力，其效果可能相同。如重力和弹力，都可为动力，也可为阻力。（2）同一个力按性质命名只有一个名称，按效果命名则可有不同的名称。如马拉车的力按性质命名只能叫弹力，按效果命名则可叫拉力，也可叫动力。（3）根据效果命名的不同名称的力，性质可能相同。如物体的重力在上升时为阻力，在物体下降时为动力。（4）要特别注意的是今后在受力分析时，只分析根据性质来命名的力，而不分析根据效果命名的力.4、重力：由于地球对物体的吸引而产生的，重力的施力物体是地球；（1）重力的方向竖直向下，竖直方向就是与水平面垂直的方向，而不要将竖直方向说成指向地心的方向，也不能不加条件地说成是垂直方向；（2）重力的大小：G=mg（在地球表面附近，g取值通常为9.8N/kg）；（3）重心（重力的作用点）：重力作用在物体的各个部分，从效果上看，跟作用在某一点是等效的，这个点相当于整个物体重力的作用点——物体的重心。任何一个物体都有重心，而且只有一个重心2、重力：由于地球的吸引使物体受到的力叫做重力。第2节形变与弹力1、形变：物体发生的伸长、缩短、弯曲等变化称为形变。2、弹性限度：当弹性体形变达到某一值时，即使撤去，物体也不能恢复原高中物理知识体系Page5of14状，这个值叫弹性限度。3、弹力：物体发生弹性形变，由于要恢复原状，会对与它接触的物体产生力的作用，这个力叫做弹力。胡克定律：在弹性限度内，弹性体弹力的大小与弹性体伸长（或缩短）的长度成正比。kxF，比例系数k叫做弹性体的劲度系数，简称劲度。k的单位是mN/4、摩擦分成：静摩擦、滑动摩擦（1）滑动摩擦力：当两个物体彼此接触和挤压，并发生相对滑动时，在接触面上产生的一种阻碍相对滑动的力。特点：滑动摩擦力的大小与压力成正比，还与接触面的性质有关。公式：Nf其中：动摩擦因数。与接触面的材料和粗糙度有关。①产生的条件：物体相互接触、接触面不光滑、接触面间有弹力、两物体有相对运动。四者缺一不可。②方向：跟接触面相切，与相对运动方向相反。③大小：f=μFN.④动摩擦因素μ：与表面两个物体接触面的材料的性质和粗糙程度有关。（2）静摩擦力：当两个彼此接触、挤压的物体之间没有发生相对滑动，但有相对滑动的趋势时，接触面上会产生一种阻碍相对滑