高中物理必修1第一章知识全面总结
- 格式:doc
- 大小:156.00 KB
- 文档页数:3
第一章知识点整理1.1质点参考系和坐标系1.质点:(1)定义:研究中用来代替物体的“有质量的点”。
(2)质点的简化条件:①物体的大小和形状对所研究的问题影响可以忽略不计;②物体做平动时,各点运动情况完全相同时。
2.参考系(1)定义:观察物体的位置及其随时间变化时用来作参考(假定为不动)的“其他物体”。
描述一个物体的运动,必须选择参考系。
(2)特点:①参考系的选择是任意的,以观测和描述物体的运动尽可能简单为原则。
研究地面上物体的运动,常常选择地面为参考系。
②参考系本身可以是运动的,也可以是静止的,一旦选定后,便假设为不动的。
(化身参考系)③选择不同的参考系研究同一物体的运动,结果往往是不同的。
3.坐标系几个要素:原点、单位长度、正方向、数字、物理量的符号和单位。
1.2时间和位移1.时间(1)时刻t:是指某一瞬间,没有长短意义。
例如:第3秒末、第1秒初。
(2)时间间隔△t:是指两时刻间的一段间隔,有长短意义。
例如:前3s、3s内、第3s内、最后1s。
➢在时间轴上,时刻对应时间轴上的点,时间间隔对应时间轴上的线段。
2.位移(1)定义:从初位置指向末位置的有向线段。
表示物体位置的变化。
(2)三要素:方向、直线、长度。
3.矢量和标量(1)矢量:既有大小又有方向的物理量。
如:位移,速度,力。
4.直线运动的位置和位移位置x: 初位置x1 ,末位置x2位移(位置的变化量):末位置-初位置x: x =x1- x2x绝对值:位移的大小;x正负:位移的方向。
1.3运动快慢的描述——速度1.速度(1)定义:位移与发生这个位移所用时间的比值。
(2)定义式:txv∆∆=单位:m/s km/h cm/s 1m/s=3.6km/h(3)速度是矢量。
(4)速度的大小在数值上等于单位时间内物体位移的大小;速度的方向与物体位移的方向相同,即物体运动的方向。
2.平均速度(1)定义:位移与发生这个位移所用时间的比值,叫做物体在这段时间(或这段位移)内的平均速度。
高一物理第一章的知识点物理是自然科学中的一门基础学科,而高一物理则是学生初步接触到的物理学科内容。
第一章是高一物理中的重要章节,主要介绍了一些基本的物理概念和知识。
下面将以提纲的形式来总结和回顾高一物理第一章的知识点。
1. 系统与环境- 系统:指研究对象,可以是具体的物体或者一组物体的集合。
- 环境:指系统外与系统相互作用的其他物体或者物体集合。
- 开放系统:系统与环境之间存在物质和能量的交换。
- 封闭系统:系统与环境之间既无物质交换,也无能量交换。
- 孤立系统:系统与环境之间既无物质交换,也无能量交换,同时系统内部也无物质和能量的交换。
2. 物理量、单位与量纲- 物理量:用来描述物理事物的特性或者状态的量。
- 单位:用来度量物理量的大小的标准。
- 量纲:用来表示物理量的性质和基本维度关系的符号表示法。
- 基本物理量:无法用其他物理量表示的物理量,如长度、质量等。
- 导出物理量:可以用基本物理量通过乘方式或除方式表示的物理量,如速度、加速度等。
3. 向量与标量- 向量:具有大小和方向的量,如位移、速度等。
- 标量:只具有大小而没有方向的量,如时间、质量等。
- 向量的表示与运算:- 向量的表示:使用箭头表示法,在字母上方加箭头表示向量。
- 向量的相加:按照平行四边形法则,将向量首尾相接。
- 向量的数量积:向量的数量积满足交换律和分配律。
4. 运动的描写与研究- 位置:用来描述物体在空间中相对于某一参考点的位置。
- 位移:描述物体从初始位置到某一时刻位置的变化情况,是一个向量量。
- 速度:描述物体在单位时间内位移的变化率,是一个向量量。
- 加速度:描述单位时间内速度的变化率,是一个向量量。
- 相对运动和绝对运动:物体的运动状态可以和其他物体进行比较(相对运动),也可以相对于其他物体不变(绝对运动)。
- 平抛运动:物体在水平方向上以一定的速度水平抛出的运动,忽略空气阻力。
5. 牛顿运动定律- 第一定律(惯性定律):物体静止或匀速直线运动时,其速度保持不变,或者相对于其他参考物体以匀速直线运动。
物理必修一高一知识点总结物理学是自然科学中的一门基础学科,它研究的对象是能量、力以及它们之间的相互关系。
作为高中阶段的学科,物理必修一高一涉及了一些基本的物理知识点。
本文将总结物理必修一高一中的一些重要知识点。
第一章:运动与力在物理学中,运动是物体位置随时间的变化。
而力是导致物体发生运动和变形的原因。
在运动与力这个章节中,我们学习了一些基础的概念和公式。
1.速度与加速度:速度是描述一个物体在单位时间内移动的距离,而加速度则是描述一个物体在单位时间内速度变化的快慢。
速度的公式为 v = s/t(v 代表速度,s 代表距离,t 代表时间),而加速度的公式为 a = v/t(a 代表加速度,v 代表速度,t 代表时间)。
2.力的概念与力的计算:力是导致物体发生运动和变形的原因。
力的计算公式为 F = m*a(F 代表力,m 代表物体的质量,a 代表物体的加速度)。
第二章:力学力学是研究物体运动和受力的规律的一门学科。
在力学这个章节中,我们学习了一些与力、质量和运动有关的重要知识点。
1.力的合成与分解:当一个物体受到多个力的作用时,这些力可以合成为一个合力。
而当一个力作用在一个物体上时,它可以分解为多个分力。
力的合成和分解能帮助我们更好地理解力的作用。
2.牛顿三定律:牛顿三定律是力学中的重要定律。
第一定律:物体静止或匀速直线运动,当且仅当合外力为零。
第二定律:物体受到的加速度与所受力成正比,与物体质量成反比。
第三定律:对于任何两个物体,彼此之间的作用力与反作用力大小相等,方向相反。
第三章:力的作用和力的性质在物体之间存在相互作用力,力的作用可以影响物体的运动和形状。
在力的作用和力的性质这个章节中,我们学习了一些与力的作用和性质有关的重要知识点。
1.弹簧的伸长量与力的关系:当一个物体挂在弹簧上时,弹簧会产生弹力。
弹簧的伸长量与物体受力的大小成正比。
力的公式为 F = k * x(F 代表力,k 代表弹簧劲度系数,x 代表伸长量)。
物理必修一第一章知识点总结6篇第1篇示例:物理是自然科学的一门重要学科,通过对物质、能量、运动等自然现象的研究,探索了世界的本质规律。
而物理必修一第一章《力学基础》是物理学习的入门章节,主要介绍了基本力学概念和物体运动规律。
下面就让我们来总结一下这一章的知识点。
1. 运动的描述运动是物体位置随时间发生的变化。
物体在空间中的位置可以用坐标系表示,通过位置矢量和时间的关系描述物体的运动状态。
运动状态分为匀速运动和变速运动。
匀速运动是指物体在单位时间内相同的时间内相同的距离,速度不变。
变速运动是指物体在单位时间内的位移不同,速度不断发生变化。
2. 力的概念力是描述物体运动状态变化的因素之一,是使物体从静止状态转变为运动状态,或使物体运动状态发生改变的原因。
力的大小用牛顿(N)表示。
根据牛顿第一定律,物体要改变运动状态必须受到外力的作用。
常见的力有重力、弹力、摩擦力等。
3. 牛顿三定律牛顿第一定律:任何物体都要保持静止或匀速直线运动状态,直到受到外力的作用。
这也是惯性定律的基础。
牛顿第二定律:物体的加速度与受到的力成正比,与物体的质量成反比。
即a = F/m。
牛顿第三定律:作用力与反作用力大小相等,方向相反,且作用于不同物体上。
4. 力的合成当物体同时受到多个力的作用时,这些力可以合成一个合力。
合力的大小和方向由各力的合成规律决定。
合力的大小等于各力合成的矢量和,方向与合成的方向一致。
5. 运动规律牛顿第二定律指出了物体运动的规律:物体受到的合力与加速度成正比,与物体的质量成反比。
即F = ma。
通过这个公式可以计算物体的运动状态,包括速度、加速度、位移等。
在学习物理必修一第一章《力学基础》的过程中,我们需要理解这些基本概念和定律,并能够应用到具体的问题中去。
通过实际的计算练习和实验操作,加深对物理规律的理解和掌握。
希望大家能够认真学习,掌握物理知识,提高解决问题的能力。
【2000字】第2篇示例:物理学作为自然科学的一门重要学科,主要研究自然界中的物质和能量的运动规律。
高中物理必修一知识点总结第一章运动的描述一、基本概念1、质点2、参考系3、坐标系4、时刻和时间间隔5、路程:物体运动轨迹的长度6、位移:表示物体位置的变动。
可用从起点到末点的有向线段来表示,是矢量。
位移的大小小于或等于路程。
7、速度:物理意义:表示物体位置变化的快慢程度。
分类平均速度:方向与位移方向相同瞬时速度:平均速度=位移/时间,平均速率=路程/时间瞬时速度的大小等于瞬时速率8、加速度物理意义:表示物体速度变化的快慢程度定义:(即等于速度的变化率)方向:与速度变化量的方向相同,与速度的方向不确定。
(或与合力的方向相同)二、运动某某某象(只研究直线运动)1、x—t某某某象(即位移某某某象)(1)、纵截距表示物体的初始位置。
(2)、倾斜直线表示物体作匀变速直线运动,水平直线表示物体静止,曲线表示物体作变速直线运动。
(3)、斜率表示速度。
斜率的绝对值表示速度的大小,斜率的正负表示速度的方向。
2、v—t某某某象(速度某某某象)(1)、纵截距表示物体的初速度。
(2)、倾斜直线表示物体作匀变速直线运动,水平直线表示物体作匀速直线运动,曲线表示物体作变加速直线运动(加速度大小发生变化)。
(3)、纵坐标表示速度。
纵坐标的绝对值表示速度的大小,纵坐标的正负表示速度的方向。
(4)、斜率表示加速度。
斜率的绝对值表示加速度的大小,斜率的正负表示加速度的方向。
(5)、面积表示位移。
横轴上方的面积表示正位移,横轴下方的面积表示负位移。
三、实验:用打点计时器测速度1、两种打点即使器的异同点2、纸带分析;(1)、从纸带上可直接判断时间间隔,用刻度尺可以测量位移。
(2)、可计算出经过特定点的瞬时速度(3)、可计算出加速度第二章匀变速直线运动的研究一、基本关系式v=v0+atx=v0t+1/2at2v2-vo2=2axv=x/t=(v0+v)/2二、推论1、vt/2=v=(v0+v)/22、vx/2=3、△x=at2 { xm-xn=(m-n)at2}4、初速度为零的匀变速直线运动的比例式应用基本关系式和推论时注意:(1)、确定研究对象在哪个运动过程,并根据题意画出示意某某某。
第一章.运动的描述
考点一:时刻与时间间隔的关系
时间间隔能展示运动的一个过程,时刻只能显示运动的一个瞬间。
对一些关于时间间隔和时刻的表述,能够正确理解。
如:第4s 末、4s时、第5s初……均为时刻;4s内、第4s、第2s至第4s内……均为时间间隔。
区别:时刻在时间轴上表示一点,时间间隔在时间轴上表示一段。
考点二:路程与位移的关系
位移表示位置变化,用由初位置到末位置的有向线段表示,是矢量。
路程是运动轨迹的长度,是标量。
只有当物体做单向直线运动时,位移的大小
..。
..等于路程。
一般情况下,路程≥位移的大小
考点三:速度与速率的关系
考点四:速度、加速度与速度变化量的关系
考点五:运动图象的理解及应用
由于图象能直观地表示出物理过程和各物理量之间的关系,所以在解题的过程中被广泛应用。
在运动学中,经常用到的有x-t图象和v—t图象。
1.理解图象的含义
(1)x-t图象是描述位移随时间的变化规律
(2)v—t图象是描述速度随时间的变化规律
2.明确图象斜率的含义
(1)x-t图象中,图线的斜率表示速度(2)v—t图象中,图线的斜率表示加速度。
物理必修一第一章知识点总结5篇篇1一、引言物理必修一作为高中物理学习的开端,为我们打开了探索自然界奥秘的大门。
本章内容主要涉及物理学的基本概念、物体运动学以及力学的初步认识,为后续深入学习物理打下了坚实的基础。
以下是对本章知识点的详细总结。
二、知识点总结1. 物理学及其研究对象物理学是一门研究物质的基本性质、相互作用以及物质与能量之间转换的自然科学。
本章介绍了物理学的研究对象,包括力、运动、能量、电磁等。
2. 物体运动学基础知识(1)质点运动的基本概念:了解质点运动的基本概念,如位移、速度、加速度等。
(2)运动学公式:掌握基本的运动学公式,如速度公式、位移公式等。
(3)运动学图像:了解如何通过图像分析物体的运动状态,如速度图像、位移图像等。
3. 牛顿运动定律(1)牛顿第一定律:惯性定律,即物体在没有受到外力作用时,总保持匀速直线运动状态或静止状态。
(2)牛顿第二定律:揭示了力与物体运动状态之间的关系,即物体的加速度与所受合外力成正比,与物体质量成反比。
(3)牛顿第三定律:作用与反作用定律,即两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等、方向相反。
4. 力的分类与性质(1)重力:介绍重力的产生原因、方向以及重力加速度等。
(2)弹力:介绍弹力的产生条件、方向以及胡克定律等。
(3)摩擦力:介绍摩擦力的种类、产生条件以及滑动摩擦力的方向等。
5. 运动与力的关系通过牛顿运动定律,探讨物体的运动状态与所受力的关系,分析物体的加速、减速以及变速运动。
三、重点难点分析本章的重点在于掌握牛顿运动定律以及物体运动学的基础知识。
难点在于理解力的分类与性质,尤其是摩擦力的产生条件和方向判断。
在学习过程中,应注重理论与实际相结合,通过实例分析加深对知识点的理解。
四、学习建议1. 夯实基础:掌握本章的基本概念、公式和定理,为后续学习奠定基础。
2. 勤加练习:通过大量练习题,加深对知识点的理解和记忆。
3. 理解原理:理解物理现象背后的原理,培养物理思维。
物理必修一第一章知识点总结在我们探索物理世界的旅程中,物理必修一第一章就像一扇打开科学之门的钥匙。
这一章为我们奠定了坚实的基础,让我们初步领略到物理的魅力和奥秘。
接下来,就让我们一起深入梳理一下这重要的第一章的知识点。
一、运动的描述(一)质点质点是一个理想化的模型。
当我们研究一个物体的运动时,如果物体的大小和形状对研究的问题影响很小,可以忽略不计,就可以把这个物体看成一个只有质量、没有大小和形状的点,这就是质点。
比如说,研究地球绕太阳公转时,由于地球到太阳的距离远远大于地球的直径,地球的大小和形状对公转的影响极小,这时就可以把地球看成质点。
但如果研究地球的自转,就不能把地球看成质点了,因为地球的自转涉及到其不同部位的运动差异,形状和大小就不能忽略。
(二)参考系要描述一个物体的运动,首先要选定一个参考系。
参考系可以是静止的,也可以是运动的。
比如,我们坐在行驶的汽车里,看到路边的树木在向后移动。
实际上树木是静止的,是因为我们选择了汽车作为参考系,汽车在向前运动,所以相对来说树木就好像在向后移动。
选择不同的参考系,对同一物体运动的描述可能会不同。
比如,在匀速行驶的火车上,一个人在车厢里走动。
如果以车厢为参考系,这个人是在做直线运动;但如果以地面为参考系,这个人的运动轨迹就复杂得多。
(三)坐标系为了定量地描述物体的位置及位置的变化,需要在参考系上建立适当的坐标系。
常见的坐标系有一维坐标系(直线坐标系)、二维坐标系(平面直角坐标系)和三维坐标系(空间直角坐标系)。
比如,描述一个在直线上运动的物体的位置,我们用一维坐标系就可以;描述物体在平面上的运动,如操场上跑步的人的位置,就需要用平面直角坐标系。
二、时间和位移(一)时刻和时间间隔时刻指的是某一瞬时,在时间轴上用点来表示。
比如,上午 8 点上课,8 点就是时刻。
时间间隔则是两时刻之间的间隔,在时间轴上用线段来表示。
比如,一节课 45 分钟,45 分钟就是时间间隔。
高中物理必修一第一章知识点总结第一章《运动的描写》是高中物理必修一的第一个章节,主要介绍了运动的基本概念、运动的描述以及与运动相关的物理量和单位。
本文将对这些知识点进行总结。
一、运动的基本概念运动是物体在空间位置发生改变的过程。
运动可以分为直线运动和曲线运动两种,根据物体的位置随时间的变化规律可以分为匀速运动和变速运动。
二、运动的描述1. 位移:位移是物体在某段时间内位置变化的总量,用Δx表示,是一个矢量量。
位移的大小等于起点到终点的直线距离,方向与位移的变化方向一致。
2. 速度:速度是物体在单位时间内位移的大小,用v表示,是一个矢量量。
平均速度的计算公式为v=Δx/Δt,即速度等于位移与时间的比值。
瞬时速度则是在某一瞬间的速度。
3. 加速度:加速度是物体速度改变的快慢程度,用a表示,是一个矢量量。
加速度的计算公式为a=Δv/Δt,即加速度等于速度变化量与时间的比值。
当加速度为正时,表示物体在加速;当加速度为负时,表示物体在减速。
4. 时间:时间是运动发生的持续过程,用t表示,是一个标量量。
时间的单位有秒、分钟、小时等。
三、与运动相关的物理量和单位1. 位移的单位是米(m),常用的单位有千米(km)、厘米(cm)等。
2. 速度的单位是米每秒(m/s),常用的单位有千米每小时(km/h)、米每分钟(m/min)等。
3. 加速度的单位是米每秒平方(m/s²)。
4. 时间的单位是秒(s),常用的单位有分钟(min)、小时(h)等。
四、运动的图像和图象1. 位移-时间图像:位移-时间图像是描述运动过程中位移随时间变化规律的图像。
如果是匀速运动,图像是一条直线;如果是变速运动,则图像是一条曲线。
2. 速度-时间图像:速度-时间图像是描述运动过程中速度随时间变化规律的图像。
匀速运动的速度-时间图像是一条水平直线;变速运动的速度-时间图像则是一条曲线。
3. 加速度-时间图像:加速度-时间图像是描述运动过程中加速度随时间变化规律的图像。
第一章运动的描述知识要点:机械运动(一)质点(二)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;(三)匀速直线运动、速度(四)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;(五)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;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,这将在第二章物体受力分析时也这样做,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,也是第三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:从甲地到乙地如右图所示: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AB,路程为整个圆周长的1222,即ππRR=;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AC;AD,路程相等为2421 4ππR 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AD;AC;而路程相等都是圆周长3434232即为R Rππ=;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;例1:一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AB;由A经B到C,位移大小为AC 线段的长度,位移的方向AC,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;例2: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=1m方向竖直向下,而路程为5+4=9m;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 StS 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==Stv 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——时间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 St=,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 SS 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、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;同步巩固练习题:1、如图1-3-15所示,某校学生开展无线电定位“搜狐”比赛,甲、乙两人从O点同时出发,并同时到达A点搜到狐狸,两人的搜狐路径已在图中标出,则A.甲的平均速度大于乙的平均速度B.两人运动的平均速度相等C.甲的位移大于乙的位移D.甲的路程等于乙的路程2、.物体在甲、乙两地间往返一次,从甲地到乙地的平均速度是v1,返回时的平均速度是v2,则物体往返一次平均速度的大小和平均速率分别是A.0, ,C.0, ,3、某物体沿一条直线运动:1若前一半时间内的平均速度为v1,后一半时间内的平均速度为v2,求全程的平均速度.2若前一半位移的平均速度为v1,后一半位移的平均速度为v2,全程的平均速度又是多少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 tt ==-∆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,在确定运动正方向的条件下,可以用正负号表示加速度的方向,如v t >v 0,a 为正,如v t <v 0,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 =v 2-v 1,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,也不一定就大,应考虑时间t 的影响;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 tt -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 tv v at t t =-→=+00,即匀变速直线运动的速度公式,如知道t =0时初速度v 0和加速度大小和方向就可知道任意时刻的速度;应指示,v 0=0时,v t =at 匀加,若v 00≠,匀加速直线运动v v at t =+0,匀减速直线运动v t =v 0-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 =v 0+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:v 0=0或v 00≠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 ==∆vta ,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;思考:在匀变速速运动中,时间一半时的速度和位移一半时的速度那个大由此可知: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 =122,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梯形中,中位线为上底加下底的和的一半,也是v v t +02首末速度的平均,也是这段时间的平均速度v ,因此匀变速直线运动的位移还可表示为:S vt v v t v t t t ==+=022,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;匀变速直线运动小结:1、概念:加速度符号:a ;定义式:a v v tt =-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=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 =±==020212012时速度位移公式:v v aS v v aS t t 20202202-=±==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位移中点速度公式:由公式v v aS t 2022-=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 22022=+如右图∵v v aS V v t S S 222220222-==-()()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同步巩固练习题1、A 、B 两个物体在同一地点,沿同一直线做匀变速直线运动,它们的速度图象如右图所示,则A .A 、B 两物体运动方向一定相反 B .前4s 内A 、B 两物体的位移相同C .t =4s 时,A 、B 两物体的速度相同D .A 物体的加速度比B 物体的加速度大2、如图所示为某质点的速度—时间图像,则下列说法中正确的是 A .在0~6s 内,质点做匀变速直线运动 B .在6s ~10s 内,质点处于静止状态 C .在4s 末,质点运动方向反向D .在t =12s 末,质点的加速度为-1 m/s 23、一火车以2 m/s 的初速度、0.5 m/s 2的加速度做匀加速直线运动,求: 1火车在第3s 末的速度是多少 2火车在前4s 内的平均速度是多少 3火车在第5s 内的位移是多少4火车在第二个4s 内的位移是多少4.一辆汽车在平直公路上做初速度为v 0的匀减速直线运动,下列说法正确的是 A .速度随时间增大而增大,位移随时间增大而减小 B .速度和位移都随时间增大而减小C .速度随时间增大而减小,位移随时间的增大而增大D .速度和位移都随时间增大而增大匀变速直线运动公式与应用1.常用公式有以下四个2.匀变速直线运动中几个常用的结论①Δs=aT 2,即任意相邻相等时间内的位移之差相等;可以推广到s m -s n =m-naT 2②tsv v v t t =+=202/,某段时间的中间时刻的即时速度等于该段时间内的平均速度; 22202/t s v v v +=,某段位移的中间位置的即时速度公式不等于该段位移内的平均速度; 可以证明,无论匀加速还是匀减速,都有2/2/s t v v <;3.初速度为零或末速度为零的匀变速直线运动做匀变速直线运动的物体,如果初速度为零,或者末速度为零,那么公式都可简化为:gt v =,221at s =,as v 22=,t vs 2=4.初速为零的匀变速直线运动①前1秒、前2秒、前3秒……内的位移之比为1∶4∶9∶…… ②第1秒、第2秒、第3秒……内的位移之比为1∶3∶5∶……③前1米、前2米、前3米……所用的时间之比为1∶2∶3∶……④第1米、第2米、第3米……所用的时间之比为1∶()12-∶23-∶…… 对末速为零的匀变速直线运动,可以相应的运用这些规律; 6、解题方法指导: 解题步骤:1确定研究对象;2明确物体作什么运动,并且画出运动示意图;3分析研究对象的运动过程及特点,合理选择公式,注意多个运动过程的联系;4确定正方向,列方程求解;5对结果进行讨论、验算;解题方法:1公式解析法:假设未知数,建立方程组;本章公式多,且相互联系,一题常有多种解法;要熟记每个公式的特点及相关物理量;2图象法:如用v —t 图可以求出某段时间的位移大小、可以比较v t/2与v S/2,以及追及问题;用s —t 图可求出任意时间内的平均速度;3比例法:用已知的讨论,用比例的性质求解;4极值法:用二次函数配方求极值,追赶问题用得多;5逆向思维法:如匀减速直线运动可视为反方向的匀加速直线运动来求解; 综合应用例析例1在光滑的水平面上静止一物体,现以水平恒力甲推此物体,作用一段时间后换成相反方向的水平恒力乙推物体,当恒力乙作用时间与恒力甲的作用时间相同时,物体恰好回到原处,此时物体的速度为v 2,若撤去恒力甲的瞬间物体的速度为v 1,则v 2∶v 1=解析s s '-=,而t v s 21=,t v v s 2)(21-+='-得v 2∶v 1=2∶1 思考:在例1中,F 1、F 2大小之比为多少 答案:1∶3例2一辆汽车沿平直公路从甲站开往乙站,起动加速度为2m/s 2,加速行驶5秒,后匀速行驶2分钟,然后刹车,滑行50m,正好到达乙站,求汽车从甲站到乙站的平均速度匀加速匀速匀减速甲t 1t 2t 3乙s 1s 2s 3。
高中物理必修1第一章知识全面总结
-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
第一章.运动的描述
考点一:时刻与时间间隔的关系
时间间隔能展示运动的一个过程,时刻只能显示运动的一个瞬间。
对一些关于时间间隔和时刻的表述,能够正确理解。
如:第4s末、4s时、第5s初……均为时刻;4s内、第4s、第2s至第4s内……均为时间间隔。
区别:时刻在时间轴上表示一点,时间间隔在时间轴上表示一段。
考点二:路程与位移的关系
位移表示位置变化,用由初位置到末位置的有向线段表示,是矢量。
路程是运动轨迹的长度,是标量。
只有当物体做单
向直线运动时,位移的大小
..。
..等于路程。
一般情况下,路程≥位移的大小
考点三:速度与速率的关系
考点四:速度、加速度与速度变化量的关系
考点五:运动图象的理解及应用
由于图象能直观地表示出物理过程和各物理量之间的关系,所以在解题的过程中被广泛应用。
在运动学中,经常用到的有x-t图象和v—t图象。
1.理解图象的含义
(1)x-t图象是描述位移随时间的变化规律
(2)v—t图象是描述速度随时间的变化规律
2.明确图象斜率的含义
(1)x-t图象中,图线的斜率表示速度(2)v—t图象中,图线的斜率表示加速度。