初高中衔接物理衔接校本教材.docx
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初高中衔接物理衔接校本教材
目录
绪言-——————————————2
专题一高中物理剖析———————4
专题二运动的描述————————8
专题三力的概念—————————25
专题四力和运动的关系——————32
专题五功和功率—————————38
期末复习—————————————43
初高中物理衔接
绪 言
同学们，大家好！
同学们进入高中学习了，欢迎大家学习高中物理，我们在初中已经学过一些物理知识，但都比较浅易，需要进一步学习物理知识。
初中物理注重从自然与生活现象引入问题，通过探究寻找规律，然后介绍知识在生活、生产中的应用。
注重将科学探究的各主要环节渗透于不同章节，让大家在科学探究的过程中，不仅学习物理知识与技能，还将体验探究的过程，学习探究的方法。
注重学科间的渗透、人文精神与自然科学的融合，以便大家学习科学精神与科学态度，客观了解科学的社会功能，树立正确的科学观。
通过初中的学习，大家知道，物理学是研究物质结构和运动基本规律的学科。
物理学是自然科学的重要组成部分，物理学的研究成果和研究方法，在自然科学的各个领域都起着重要的作用。
研究化学、生物学、天文学、地质学、气象学等都需要物理学，并形成了一些交叉学科，如化学物理和物理化学、生物物理、地球物理等等。
当前科学中最活跃、最引人注意的课题，如生命科学、宇宙起源、材料科学等等，都与物理学的研究成果和研究方法密切相关。
物理学是现代技术的重要基础，许多高新技术如空间技术、现代通信技术、激光技术、现代医疗技术等的发展都与物理学密不可分。
物理学对推动社会发展有重要作用，物理学作为科学技术的基础，对人类社会发展起着十分重要的作用。
历史上许多与物理学直接有关的重要技术发明，推动了人类社会的发展。
同学们应该怎样学好高中物理呢？
要重视观察和实验物理知识来源于实践，特别是来源于观察和实验，要认真观察物理现象，分析物理现象产生的条件和原因。
要认真做好学生实验，学会使用仪器和处理数据，了解用实验研究问题的基本方法。
要通过观察和实验，有意识地提高自己的观察能力和实验能力。
要重在理解学好物理，应该对所学知识有确切的理解，弄清其中的道理。
物理知识是在分析物理现象的基础上经过抽象、概括得来的，或者是经过推理得来的。
获得知识，要有一个科学思维的过程。
不重视这个过程，头脑里剩下一些干巴巴的公式和条文，就不能真正理解知识，思维也得不到训练。
要重在理解，有意识地提高自己的科学思维能力。
要学会运用知识学到知识，要善于运用到实际中去。
运用的范围很广，包括解释现象、讨论问题、设计实验、吸取新知识、解决物理问题等等。
不注意知识的运用，你得来的知识还是死的不丰满的，而且不能在运用中学会分析问题的方法，要在不断的运用中，扩展和加深自己的知识，学会对具体问题具体分析，提高分析和解决问题的能力。
要做好练习做练习是学习物理知识的一个环节，是运用知识的一个方面，每做一题，务求真正弄懂，务求有所收获。
我国物理学家严济慈先生说：
做习题可以加深理解，融会贯通，锻炼思考问题和解决问题的能力。
一道习“题做不出来，说明你还没有真懂；即使所有的习题都做出来了，也不一定说明你全懂了，因为你做习题有时只是在凑公式而已。
如果知道自己懂在什么地方，不懂又在什么地方，还能设法去弄懂它，到了这种地步，习题就可以少做了。
”
专题一高中物理剖析
一、什么是物理学：
物理学是研究物质结构和运动基本规律的一门学科。
可用十六个字形象描述：
宇宙之谜、粒子之微、万物之动、日用之繁。
宇宙之谜是研究宇宙的过去、现状、未来以及人类如何利用宇宙资源，著名的英国物理学家霍金是我们研究宇宙的代表人物。
粒子之微就是我们不紧紧要在宏观尺度上研究物质的运动，还要在我们看不到的微观世界研究物质的运动，比如现在提出的纳米技术，是在10－9m的尺度上研究物质运动。
万物之动说的是万事万物都在运动，运动是绝对的，静止是相对的。
日用之繁意思是物理与我们的生活密切相关，
物理学的两个重要特点：
物理是一门基础学科
物理学是现代技术的重要基础并对推动社会发展有重要的作用。
二、回顾初中物理：
1、机械运动：
重点学习了匀速直线运动。
2、力：
包括重力、弹力、摩擦力，二力平衡条件，同一直线二力合成，牛顿第一定律也称为惯性定律。
3、密度
4、压强：
包括液体内部压强，大气压强。
5、浮力
6、简单机械：
包括杠杆、滑轮、功、功率。
7、光：
包括光的直线传播、光的反射折射、凸透镜成像规律
8、热学：
包括温度、内能
9、电路的串联并联、电能、电功
10、磁场、磁场中的力、感应电流
11、能量和能
三、高中物理知识结构：
高中物理的主要内容可分为力学、热学、电学、光学、原子物理五个部分。
力学 主要研究力和运动的关系。
重点学习牛顿运动定律和机械能。
比如说我们要研究游乐场中的“翻滚过山车”是什么原理。
再如，我们要研究要用多大速度把一个物体抛出地球去，能成为一颗人造卫星？
热学 主要研究分子动理论和气体的热学性质。
电学 主要研究电场、电路、磁场和电磁感应。
重点学习闭合电路欧姆定律和电磁感应定律。
初中电学假定电源两极电压是不变的；高中电学认为电源电极电压是变化的。
这说明高中物理比初中物理内容加深加宽，由定性分析变为更多的定量分析，学习迈上一个新的台阶，同学们要有克服困难的思想准备。
光学 主要研究光的传播规律和光的本性。
原子物理 主要研究原子和原子核的组成与变化。
四、高中物理和初中物理的主要梯度：
（一）概念性阶梯：
1、从标量到矢量的阶梯。
从标量到矢量的阶梯会使我们对物理量的认识上升到一个新的境界。
初中我们只会代数运算，仅能从数值上判断一个量的变化情况。
现在要求用矢量的运算法则，即要用平行四边形法则进行运算，判断矢量的变化时也不能只看数值上的变化，还要看方向是否变化。
2、速度的概念。
初中定义速度为路程和时间的比值，只有大小没有方向。
而高中定义为位移和时间的比值，既有大小又有方向。
初中学习的速度实际上是平均速率。
3、从速度到加速度的阶梯。
从位移、时间到速度的建立是很自然的一个过程,我们容易跨过这个台阶。
从速度到加速度是对运动描述的第二个阶梯,面对这一阶梯我们必须经历一个由具体到抽象又由抽象到具体的过程。
首先遇到的困难在于对加速度意义的理解,开始时我们往往认为加速度就是加出来的速度,这就把加速度和速度的改变量混淆起来。
更困难的是加速度的大小、方向和速度大小、方向以及速度变化量的大小方向之间关系的梳理,都是一个很陡的阶梯。
（二）规律上的阶梯：
概念上的阶梯必然导致规律上的阶梯,规律上的阶梯主要表现在以下两个方面：
1、进入高中后,物理规律的数学表达式增多,理解难度加大,致使有的同学不解其意,遇到问题不知所措。
2、矢量被引入物理规律的数学表达式,由于它的全新处理方法使很多学生感到陌生,特别是正、负号和方向间的关系,如牛顿第二定律,动量定理的应用,解题时都要注意各量的矢量性。
（三）研究方法上的阶梯：
1、从定性到定量。
初中物理中的内容基本上是对物理现象的定性说明和简单的定量描述,进入高中后要对物理现象进行模型化抽象和数学化描述。
2、从一维运动到二维运动。
初中只学习匀速直线运动,而在高中不仅要学习匀变速直线运动,还要学习二维的曲线运动,并在研究物理过程时引入坐标法,把平面上的曲线运动（如平抛运动）分解成两个方向上的直线运动来处理。
3、引入平均值的方法。
这个方法对于研究非均匀变化的物理量的规律是很重要的科学简化法,如变速运动的快慢、变力做的功、变力的冲量等。
当然,一旦跨越这个台阶就会对很多物理现象的理解带来很大的好处。
总之，从初中到高中,要求我们处理问题时能从个别到一般,由具体到抽象,由模仿到思辨,由形式到辩证逻辑……。
附：
1、高中物理常见的研究方法
观察与实验法
物理模型法
猜想与控制变量法
类比方法
数学图像法
2、高中物理常用的思维方法
整体与隔离法
转换法
动态思维法
极限分析法
五、高中物理解题规范：
物理解题规范主要体现在:
思想方法的规范,解题过程的规范,物理语言和书写的规范。
高考明确要求计算题中:
“写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位”。
因此解题规范化训练要从高一抓起,重点抓好以下几点。
画受力分析图和运动过程图，力学中有些习题,不画受力图,不知从何处着手,不能得出正确结果。
画出受力分析图,能使我们更好地理解题意,往往能达到事半功倍的效果,因此画出正确的受力分析图是解决力学问题的快捷途径。
运动学中画出运动过程示意图,其作用也是不可替代的。
字母、符号的规范化书写一些易混的字母从一开始就要求能正确书写。
如u、ν、μ、ρ、p,m与M等,一定要认真书写,不少同学m与M不分,结果使表达式变味了。
受力分析图中,力较多时,如要求用大写的F加下标来表示弹力,用小写的f加下标来表示摩擦力；用F与F’来表示一对弹力的作用力与反作用力；力F正交分解时的两个分力Fx、Fy等等。
必要的文字说明“必要的文字说明”能使解题思路清楚明了,解答有根有据,流畅完美。
比如,有的同学在力学问题中,常不指明研究对象,一上来就是一些表达式,让人很难搞清楚这个表达式到底是指哪个物体的；有的则是没有根据,即没有原始表达式,一上来就是代入一组数据,让人也不清楚这些数据为什么这样用;有的同学的一些表达式中没有字母的说明,如果不指明这些字母的意义也是让人摸不着头脑。
很显然这些都是不符合要求的。
方程式和重要的演算步骤方程式是主要的得分依据,写出的方程式必须是能反映出所依据的物理规律的基本式,不能以变形式、结果式代替方程式。
同时方程式应该全部用字母、符号来表示,不能字母、符号和数据混合,数据式不能代替方程式。
演算过程要求比较简洁,不要求把大量的运算化简写到卷面上。
专题二运动的描述
第一节质点参考系和坐标系
自然界的一切物体都在不停地运动，江河奔流不息，鸟儿自由飞翔，车辆高速行驶，火箭发射，天体运转，电子绕核运动……
物体的空间位置随时间的变化，称为机械运动，简称运动。
按物体上各部分的运动情况是否相同可以将运动分为平动（物体上各点的运动情况都相同）和转动（物体上各点以某一点为轴运动）；按照物体的运动轨迹又可以将运动分为直线运动和曲线运动。
在物理学中，研究物体做机械运动规律的分支叫做力学。
为了描述物体的运动，我们首先要来学习几个相关的概念。
一、质点
自然界中大多数物体的运动是比较复杂的。
比如：
鸽子在天空中飞翔时，身体各部分的运动情况并不一样，身体向前飞行时，翅膀还在上下拍动；人在向前奔跑的时候，不仅躯干在向前运动，手臂也在前后摆动。
要准确地描述这些物体的运动显得比较困难。
但我们一定要将物体各部分运动情况都描述清楚吗？
不一定。
当我们要研究鸽子或人的运动快慢的时候，可以忽略翅膀和手臂的运动，将它们“浓缩”为一个只有质量没有形状和大小的点，而这对我们所要研究的问题并没有太大的影响。
为了使研究的问题简化，可以，将物体看成一个只有质量而没有大小和形状的点。
1．质点：
用来代替物体的有质量而没有形状和大小的点。
质点是一个理想模型，实际并不存在，但不同于几何中的点。
2．能否把物体看成质点的条件
物体的形状和大小对所研究的问题影响不大，可以忽略时，可以把物体看做质点，否则不能。
说明：
（1）不能将形状、体积、大小以及质量的多少作为判断能否看做质点的依据。
例如：
地球虽大，但当研究其公转时，可将其看做质点；原子虽小，但当研究其结构时，则不能看做质点。
（2）同一物体，有时看做质点，有时不能看做质点，要视具体情况而定。
例如：
研究一列从长沙开往北京的火车的平均速度时，可以将其看做质点；研究一列穿越隧道的火车的平均速度时，则不能看做质点。
（3）单纯描述一个转动的物体，此物体不可看做质点。
如：
自转的地球；踢出的旋转的足球；绕支点转动杠杆等。
单纯描述一个平动（构成物体的各点运动情况完全相同）的物体，此物体可看做质点，如：
在平直公路上行驶的汽车、沿斜面下滑的木块等。
例1：
在下述问题中，能够把研究对象当作质点的是（）
A．研究地球绕太阳公转一周所需的时间
B．研究地球的自转运动
C．研究在平直公路上飞驰的汽车的速度
D．研究火车通过长江大桥所需的时间
E．正在进行花样溜冰的运动员
F．研究比赛时乒乓球的旋转
二、参考系
1.参考系的概念
“参考系”就是初中所学的“参照物”。
但“参照物”是通俗的说法，“参考系”才是科学的说法，以后我们称参考系。
研究物体的运动时，首先要选取另一个物体作为标准物体，假定它是静止的，看所研究的物体相对于标准物体是否发生了位置变化，这个作为标准的物体就是参考系。
2.参考系的选择
参考系的选择理论上是任意的，但在实际问题中，应以研究问题方便为原则，常取地面为参考系。
不能选择被研究的物体本身作为参考系，若这样它将永远静止。
例2：
甲、乙、丙三架观光电梯，甲中乘客看一高楼在向下运动；乙中乘客看甲在向下运动；丙中乘客看甲、乙都在向上运动，由此可判断这三架电梯相对于地面的运动情况可能是（）
A.甲向下、乙向下、丙向下B.甲向下、乙向下、丙向上
C．甲向上、乙向上、丙向上D．甲向上、乙向上、丙向下
三、坐标系
（1）物体在一直线上运动（即在一维空间运动），则需建立直线坐标系，（例如汽车在平直的公路上行驶）；
例：
如图所示为质点做直线运动的情况，开始时质点在A点，此时位置坐标x1=-3m,若它运动到B点，此时位置坐标x2=2m。
（2）物体在一平面内运动（即在二维空间运动），则需建立平面直角坐标系，（例如溜冰运动员在冰面上滑行）；
（3）物体在三维空间内运动，则需建立三维直角坐标系，（飞行表演中的飞机）。
例3：
质点由西向东运动，从A点出发到达C点再返回B点静止。
若AC=100m，BC=30m，以B点为原点，向东为正方向建立直线坐标，则：
出发点的位置为m，B点位置是m，C点位置为m，A到B位置变化是m，方向。
C到B位置变化为m，方向.
作业题：
一、选择题（有一个或多个答案）
1、关于质点,下列说法中正确的是（）
A．只要体积小就可以视为质点
B．若物体的大小和形状对于所研究的问题属于无关或次要因素时，可把物体当作质点
C．质点是一个理想化模型，实际上并不存在
D．因为质点没有大小，所以与几何中的点是一样的
2、研究下列运动物体,哪些可看作质点（）
A．研究地球的自转效应
B．研究地球绕太阳的公转
C．研究火车从南京到上海运行需要的时间
D．研究一列火车通过长江大桥所需的时间
3、下列几种情况下的物体，哪些情况可将物体当作质点来处理（）
A．比较两辆汽车运动的快慢B．确定太空中的宇宙飞船位置
C．研究车轮边缘某点如何运动时的车轮D．研究门的转动
4、关于参考系的选择，说法错误的是（）
A．描述一个物体的运动,参考系可以任意选取
B．选择不同的参考系，同一运动，观察的结果可能不同
C．观察或研究物体的运动，必须选定参考系
D．参考系必须选定地面或与地面连在一起的物体
5、甲、乙、丙三个观察者，同时观察一个物体的运动．甲说“它在做匀速运动”，乙说“它是静止的”，丙说“它在做加速运动”．则下列说法中正确的是（）
A．在任何情况下都不可能出现这种情况
B．三人中总有一人或两人讲错了
C．如果选同一参考系，那么三人的说法都对
D．如果各自选择不同的参考系，那么三人说法可能都对
6、“坐地日行八万里，巡天遥看一千河。
”这一句诗表明（）
A．坐在地上的人是绝对静止的
B．坐在地上的人相对地球以外的其他星体是运动的
C．人在地球上的静止是相对的，运动是绝对的
D．以上说法都错误
7、第一次世界大战期间，一名法国飞行员在2000m高空飞行时，发现脸旁有一个小东西，他以为是一只小昆虫，敏捷地把它一把抓过来，令他吃惊的是，抓到的竟是一颗子弹。
飞行员能抓到子弹，是因为（）
A．飞行员的反应快B．子弹相对于飞行员是静止的
C．子弹已经飞得没有劲了，快要落在地上了D．飞行员的手有劲
8、如图1-1所示，由于风的缘故，河岸上的旗帜向右飘，在河面上的两条船上的旗帜分别向右和向左飘，两条船运动状态是（）
A．A船肯定是向左运动的B．A船肯定是静止的
C．B船肯定是向右运动的D．B船可能是静止的
9、两辆汽车在平直公路上行驶，甲车内一个人看乙车没有动，而乙车内的一个人看见路旁的树木向西运动，如果以大地为参照物，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.甲车向西，乙车向东运动D.甲、乙两车以相同的速度向东运动
10、桌面离地面的高度是0.9m，坐标系的原点定在桌面上，向上方向为坐标轴的正方向，有A、B两点离地面的距离分别为1.9m和0.4m。
那么A、B的坐标分别是（）
A．1m,0.5m B．1.9m,0.4m
C．1m,-0.5m D．0.9m,-0.5m
二、填空题
11、坐在行驶列车里的乘客，看到铁轨两旁树木迅速后退，“行驶着的列车”和“树木迅速后退”的参考系分别是和
12、一质点在x轴上运动，各个时刻的位置坐标如下表，则：
t/s
0
1
2
3
4
5
x/m
0
5
4
－1
－7
1
1个时刻离开坐标原点最远，有多远？
2前3s内质点通过的路程为多大？
13、为了确定平面上物体的位置，我们建立以平面直角坐标系如图所示．以O点为坐标原点，沿东西方向为x轴，向东为正；沿南北方向为y轴，向北为正．
图中A点的坐标可以表示为其含义是
14、在平直的公路上，甲乘汽车以10m／s的速度运动，乙骑自行车以5m／s的速度运动，甲、乙的运动方向相同，甲在前，乙在后，则
甲观察到乙以m／s的速度；
乙观察到甲以m／s的速度。
（请判断靠近或者远离）
第二节时间和位移
一、时间和时间间隔
我们说上午8时开始上课，到8时45分下课，这里的“8时”和“8时45分”时这节课开始和结束的两个时刻；而这两个时刻之间的相隔45分，这个“45分”则是两个时刻之间的时间间隔，即时间。
在表示时间的数轴上，时刻用点表示；时间间隔用线段来表示。
如图所示的时间数轴上标出了上午第一节上课、下课的时刻及第一节课的时间间隔。
以后我们直接把“时间间隔”叫做“时间”，例如说“在5秒的时间内”，指的就是时间，而“在第5秒末”和“在第5秒初”，指的就是两个不同的时刻，但“第2秒末”和“第3秒初”是指同一时刻。
例1、如图所示，在时间轴上表示出下面的时间或时刻．
（1）第4s内
（2）第5s末（3）3s内（4）第6s初
二、位置、路程和位移
1、位置：
质点在空间所对应的点。
2、路程：
物体运动轨迹的长度。
它是一个标量，只有大小、没有方向。
可能是直线，可能是曲线，也可能是折线。
3、位移：
从初位置到末位置的有向线段，叫做位移。
它是表示位置变动（变化）的物理量。
位移既有大小又有方向，它是一个矢量。
矢量相加和标量相加遵从不同的法则（见后面“力的合成”）。
物体只有作单一方向的直线运动时，位移大小才等于路程，一般情况下位移大小不大于路程。
很多同学可能对物理学里引入“位移矢量”来研究运动觉得迷惑不解。
当物体作曲线运动时，位移直线段与走过的“路径轨迹”完全不同，位移大小跟“路程”数值也大不相同，尤其是当物体走一封闭曲线如一圆周时，路程可以很大，而位移却总是为零，有人觉得很荒谬。
其实这只是初学时的一种错觉，物理学家也是经过长期研究才克服“常识思维”的桎梏找到“位移”这个有效的物理量的。
如果是直线运动，则位移Δx和初、末位置坐标x1、x2的关系十分简单：
Δx=x2-x1。
而且此式有着丰富的含义：
Δx的数值表示位移的大小，Δx的正负表示位移的方向——正表示位移Δx的方向与x轴的正方向相同，负表示位移Δx的方向与x轴的正方向相反。
例2．如图所示，一辆汽车在马路上行驶，t=0时，汽车在十字路口中心的左侧20m处，过了2秒钟，汽车正好到达十字路口的中心，再过3秒钟，汽车行驶到了十字路口中心右侧30m处，如果把这条马路抽象为一条坐标轴x，十字路口中心定为坐标轴的原点，向右为x轴的正方向，试将汽车在三个观测时刻的位置坐标填入下表，并说出前2秒内、后3秒内汽车的位移分别为多少？
这5秒内的位移又是多少？
观测时刻
t=0时
过2秒钟
再过3秒钟
位置坐标
x1=
x2=
x3=
解析：
马路演化为坐标轴，因为向右为x轴的正方向，所以，在坐标轴上原点左侧的点的坐标为负值。
右侧的点的坐标为正值，即：
x1=－20m，x2=0，x3=30m。
前2秒内的位移Δx1=x2―x1=0―（―20）m=20m
后3秒内的位移Δx2=x3―x2=30m―0m=30m。
这5秒内的位移Δx3=x3―x1=30m―（―20）m=50m
上述位移Δx1、Δx2和Δx3都是矢量，大小分别为20、30和50m，方向都向右，即与x轴同方向。
三、矢量和标量
1、概念：
在物理学中，像位移、速度、力这样的物理量，既有大小，又有方向，叫做矢量；而像温度、质量这些只有大小，没有方向的物理量，叫做标量。
2、矢量和标量的区别
（1）概念上的区别
（2）运算法则：
标量的运算：
代数加减法；矢量的运算：
几何关系
例3.关于位移和路程，下列四种说法中正确的是（）
A．位移和路程在大小上总相等，只是位移有方向，是矢量，路程无方向，是标量
B．位移用来描述直线运动，路程用来描述曲线运动
C．位移取决于物体的始末位置，路程取决于物体实际通过的路线
D．位移和路程是一回事
四、直线运动的位置和位移
1.如果物体做的是直线运动，运动中的某一时刻对应的是物体处在某一位置；如果是一段时间，对应的是这段时间内物体的位移。
可建立一维坐标系来描述物体的位置和位移，如图所示，物体在时刻t1处于位置x1，在时刻t2处于位置x2。
那么，x2-x1就是物体的位移大小，记为Δx=x2-x1，可见，物体位置的变化可用位移来表示。
例4．一个物体从A运动到B，初位置的坐标是xA=－2m，末位置的坐标是xB=3m，它的坐标变化量Δx为多少？
位移是多少？
2.如果物体在二维空间运动，即在一平面内运动，就需要建立平面直角坐标系来描述物体的位置。
x=3m,y=5m。
作业题
1．一列火车从上海开往北京，下列叙述中，指时间的是（）
A．火车在早上6点10分从上海出发
B．列车共运行了12小时
C．列车在9点45分到达中途的南京站
D．列车在南京停了10分钟
2．关于位移和路程，下列四种说法中正确的是（）
A．位移和路程在大小上总相等，只是位移有方向，是矢量，路程无方向，是标量
B．位移和路程是一回事
C．位移取决于物体的始末位置，路程取决于物体实际通过的路线
D．在直线运动中，质点的路程等于位移的大小
3．下列关于矢量（位移）和标量（温度）的说法中，正确的是（）
A．两运动物体的位移大小均为30m，这两个位移是相同的
B．做直线运动的两物体的位移xA=3m，xB=-5m，则xA＞xB
C．温度计读数有正有负，其正负号表示方向
D．温度计读数的正负号表示温度高低
4．从高为5m处以某一初速度竖直向下抛出一个小球，在与地面相碰后弹起，
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