人教版物理知识点归纳完整版.docx
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人教版物理知识点归纳完整版
必修一
第一章、运动的描述
1．参考系：
被假定为不动的物体系。
2．质点：
用来代替物体的有质量的点。
◆物体可视为质点主要是以下三种情形：
（1）物体平动时；
（2）物体的位移远远大于物体本身的限度时；
（3）只研究物体的平动，而不考虑其转动效果时。
3．时刻和时间
（1）时刻指的是某一瞬时，是时间轴上的一点，对应于位置、瞬时速度、动量、动能等状态量，通常说的“2秒末”，“速度达2m/s时”都是指时刻。
（2）时间是两时刻的间隔，是时间轴上的一段。
对应位移、路程、冲量、功等过程量．通常说的“几秒内”“第几秒内”均是指时间。
★4．位移和路程
（1）位移--矢量。
（2）路程--标量。
一般情况下，路程≥位移的大小。
★5．速度
（1）．瞬时速度：
运动物体经过某一时刻或某一位置的速度，其大小叫速率。
（2）．平均速度：
物体在某段时间的位移与所用时间的比值，是粗略描述运动快慢的。
◆v=
是平均速度的定义式，适用于所有的运动，
◆平均速度和平均速率往往是不等的，只有物体做无往复的直线运动时二者才相等
一：
速度与速率的关系
速度
速率
物理意义
描述物体运动快慢和方向的物理量，是矢
量
描述物体运动快慢的物理量，是
标量
分类
平均速度、瞬时速度
速率、平均速率（=路程/时间）
决定因素
平均速度由位移和时间决定
由瞬时速度的大小决定
方向
平均速度方向与位移方向相同；瞬时速度
方向为该质点的运动方向
无方向
联系
它们的单位相同（m/s），瞬时速度的大小等于速率
二：
速度、加速度与速度变化量的关系
速度
加速度
速度变化量
意义
描述物体运动快慢和方向的物理量
描述物体速度变化快
慢和方向的物理量
描述物体速度变化大
小程度的物理量，是
一过程量
定义式
单位
m/s
m/s2
m/s
决定因素
v的大小由v0、a、t
决定
a不是由v、△v、△t
决定的，而是由F和
m决定。
由v与v0决定，
而且
，也
由a与△t决定
方向
与位移x或△x同向，
即物体运动的方向
与△v方向一致
由
或
决定方向
大小
位移与时间的比值
位移对时间的变化
率
x－t图象中图线
上点的切线斜率的大
小值
速度对时间的变
化率
速度改变量与所
用时间的比值
v—t图象中图线
上点的切线斜率的大
小值
三：
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。
理解图象的含义
x－t图象是描述位移随时间的变化规律
v—t图象是描述速度随时间的变化规律
明确图象斜率的含义
x－t图象中，图线的斜率表示速度
v—t图象中，图线的斜率表示加速度
匀变速直线运动的研究
一：
匀变速直线运动的基本公式和推理
基本公式
速度—时间关系式：
位移—时间关系式：
位移—速度关系式：
三个公式中的物理量只要知道任意三个，就可求出其余两个。
利用公式解题时注意：
x、v、a为矢量及正、负号所代表的是方向的不同，
解题时要有正方向的规定。
常用推论
平均速度公式：
一段时间中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度：
一段位移的中间位置的瞬时速度：
任意两个连续相等的时间间隔（T）内位移之差为常数（逐差相等）：
★两个重要比值：
相等时间内的位移比1：
3：
5-----，相等位移上的时间比
二：
对运动图象的理解及应用
x－t图象和v—t图象的比较
如图所示是形状一样的图线在x－t图象和v—t图象中，
x－t图象
v—t图象
①表示物体做匀速直线运动（斜率表示速度）
①表示物体做匀加速直线运动（斜率表示加速度）
②表示物体静止
②表示物体做匀速直线运动
③表示物体静止
③表示物体静止
表示物体向反方向做匀速直线运动；初
位移为x0
表示物体做匀减速直线运动；初速度为
v0
交点的纵坐标表示三个运动的支点相遇时
的位移
交点的纵坐标表示三个运动质点的共同速
度
⑥t1时间内物体位移为x1
t1时刻物体速度为v1（图中阴影部分面积表
示质点在0～t1时间内的位移）
三：
追及和相遇问题
1.“追及”、“相遇”的特征
“追及”的主要条件是：
两个物体在追赶过程中处在同一位置。
两物体恰能“相遇”的临界条件是两物体处在同一位置时，两物体的速度恰好相同。
分析“追及”、“相遇”问题时应注意的问题
抓住一个条件：
是两物体的速度满足的临界条件。
如两物体距离最大、最小，恰好追上或恰好追不上等；两个关系：
是时间关系和位移关系。
若被追赶的物体做匀减速运动，注意在追上前，该物体是否已经停止运动
四：
纸带问题的分析
判断物体的运动性质
根据匀速直线运动特点x=vt，若纸带上各相邻的点的间隔相等，则可判断物体做匀速直线运动。
由匀变速直线运动的推论
，若所打的纸带上在任意两个相邻且相等的时间内物体的位移之差相等，则说明物体做匀变速直线运动。
求加速度
逐差法
（2）v—t图象法
利用匀变速直线运动的一段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度的推论，求出各点的瞬时速度，建立直角坐标系（v—t图象），然后进行描点连线，求出图线的斜率k=a.
第三章相互作用
★力的本质
（1）力的物质性：
力是物体对物体的作用。
提到力必然涉及到两个物体一—施力物体和受力物体，力不能离开物体而独立存在。
有力时物体不一定接触。
（2）力的相互性：
力是成对出现的，作用力和反作用力同时存在。
作用力和反作用力总是等大、反向、共线，属同性质的力、分别作用在两个物体上，作用效果不能抵消.
（3）力的矢量性：
力有大小、方向，对于同一直线上的矢量运算，用正负号表示同一直线上的两个方向，使矢量运算简化为代数运算；这时符号只表示力的方向，不代表力的大小。
（4）力作用的独立性：
几个力作用在同一物体上，每个力对物体的作用效果均不会因其它力的存在而受到影响，这就是力的独立作用原理。
一：
关于弹力的问题
弹力的产出
条件：
（1）物体间是否直接接触
接触处是否有相互挤压或拉伸
2.弹力方向的判断
弹力的方向总是与物体形变方向相反，指向物体恢复原状的方向。
弹力的作用线总是通过两物体的接触点并沿其接触点公共切面的垂直方向。
压力的方向总是垂直于支持面指向被压的物体（受力物体）。
支持力的方向总是垂直于支持面指向被支持的物体（受力物体）。
绳的拉力是绳对所拉物体的弹力，方向总是沿绳指向绳收缩的方向（沿绳背离受力物体）。
补充：
物体间点面接触时其弹力方向过点垂直于面，点线接触时其弹力方向过点垂直于线，两物体球面接触时其弹力的方向沿两球心的连线指向受力物体。
弹力的大小
弹簧的弹力满足胡克定律：
。
其中k代表弹簧的劲度系数，仅与弹簧的材料有关，x代表形变量。
弹力的大小与弹性形变的大小有关。
在弹性限度内，弹性形变越大，弹力越大。
二：
关于摩擦力的问题
对摩擦力认识的四个“不一定”
摩擦力不一定是阻力
静摩擦力不一定比滑动摩擦力小
静摩擦力的方向不一定与运动方向共线，但一定沿接触面的切线方向
摩擦力不一定越小越好，因为摩擦力既可用作阻力，也可以作动力
静摩擦力用二力平衡来求解，滑动摩擦力用公式
来求解
静摩擦力存在及其方向的判断
存在判断：
假设接触面光滑，看物体是否发生相当运动，若发生相对运动，则说明物体间有相对运动趋势，物体间存在静摩擦力；若不发生相对运动，则不存在静摩擦力。
方向判断：
静摩擦力的方向与相对运动趋势的方向相反；滑动摩擦力的方向与相对运动的方向相反。
三：
物体的受力分析
1.物体受力分析的方法
方法
选择
2.受力分析的顺序
先重力，再接触力，最后分析其他外力
3.受力分析时应注意的问题
分析物体受力时，只分析周围物体对研究对象所施加的力
一对平衡力
一对作用力与反作用力
作用对象
只能是同一物体，
分别作用在两个物体上
力的性质
可以是不同性质的力
一定是同一性质的力
作用效果
二者的作用相互抵消
各自产生自己的效果，互不影响。
受力分析时，不要多力或漏力，注意确定每个力的实力物体和受力物体，在力的合成和分解中，不要把实际不存在的合力或分力当做是物体受到的力
如果一个力的方向难以确定，可用假设法分析
物体的受力情况会随运动状态的改变而改变，必要时根据学过的知识通过计算确定
受力分析外部作用看整体，互相作用要隔离
四：
正交分解法在力的合成与分解中的应用
正交分解时建立坐标轴的原则
以少分解力和容易分解力为原则，一般情况下应使尽可能多的力分布在坐标轴上
一般使所要求的力落在坐标轴上
第四章牛顿运动定律
应用牛顿运动定律解决的几个典型问题
力、加速度、速度的关系
物体所受合力的方向决定了其加速度的方向，合力与加速度的关系
，合力只要不为零，无论速度是多大，加速度都不为零
合力与速度无必然联系，只有速度变化才与合力有必然联系
速度大小如何变化，取决于速度方向与所受合力方向之间的关系，当二者夹角为锐角或方向相同时，速度增加，否则速度减小
关于轻绳、轻杆、轻弹簧的问题
轻绳
拉力的方向一定沿绳指向绳收缩的方向
同一根绳上各处的拉力大小都相等
认为受力形变极微，看做不可伸长
弹力可做瞬时变化
轻杆
作用力方向不一定沿杆的方向
各处作用力的大小相等
轻杆不能伸长或压缩
轻杆受到的弹力方式有：
拉力、压力
弹力变化所需时间极短，可忽略不计
轻弹簧
各处的弹力大小相等，方向与弹簧形变的方向相反
弹力的大小遵循
的关系
弹簧的弹力不能发生突变
关于超重和失重的问题
物体超重或失重是物体对支持面的压力或对悬挂物体的拉力大于或小于物体的实际重力
物体超重或失重与速度方向和大小无关。
根据加速度的方向判断超重或失重：
加速度方向向上，则超重；加速度方向向下，则失重
物体出于完全失重状态时，物体与重力有关的现象全部消失：
与重力有关的一些仪器如天平、台秤等不能使用
竖直上抛的物体再也回不到地面
杯口向下时，杯中的水也不流出
必修二
圆周运动
v（线速）=ΔL/Δt=2πr/T=ωr
ω=Δθ/Δt=v/r=2π/T=2πn（转速）
a=v²/r=ω²r
∵ω=2π/T∴a=4π²r/T
∵ω=2πn∴a=4π²n²r
Fn=ma=mv²/r=m4π²r/T²=mω²r
万有引力
F=GMm/r²G=6.67259×10^-11N㎡/kg²
若不考虑地球自转影响则：
mg=F=GMm/r²
mv²/r=GMm/r²解得：
v（第一宇宙速度）=√（GM/r）
mg=F=GMm/r²解得：
v（第一宇宙速度）=√gr
第二宇宙速度是第一宇宙速度的√2倍
功
W=Flcosθ本式只适用于恒力做功
P=W/t=Flcosθ/t=Fvcosθ
动能定理
ΔW=E2-E1=m（v2）²/2-m（v1）²/2
平抛运动
运动时间：
开始运动时向下的速度v=0则有：
h=gt²/2.，解得：
t=√（2h/g），由此式知：
平抛时的运动时间只跟高度h有关
地球上重力的变化：
地球上所有的物体都要受到万有引力的作用，其方向指向地心。
万有引力产生两个效果力，一个是使物体压紧地面，另一个是使物体随地球一起转动，故万有引力可以分解成两个力。
地球不是一个正圆，而是一个椭圆，故压迫地面的力不指向圆心。
重力是万有引力的一个分力
①F万=GMm/r²②Fn=mω²r’（地球上所有地方的周期都一样而转速可能不一样故不用线速式表达）
从赤道到两极随地球半径r的减小由①式知F万会增大，而F向因纬度增加物体随地球转动的半径r’减小而减小F万↑，Fn↓，故mg↑
在高处由于半径增加，由①②知F万↑，Fn↓，故mg↑，在两极r’=0故Fn=0故F万=mg
∵mg=GMm/r²∴g=Mm/r²（黄金代换公式）
已知L、m、θ求ω：
∵tanθ=Fn/mg∴Fn=mgtanθ
∵Fn=m4π²r/T²=m4π²/T²×Lsinθ∴mgtanθ=m4π²/T²×Lsinθ
gsinθ/cosθ=4π²/T²×Lsinθ解得：
T=√（4π²Lcosθ/g）=2π√（Lcosθ/g）
∵ω=2π/T=√（g/Lcosθ）由此知当θ趋近于90°时ω则趋近于无穷大故θ＜90°
在圆内做匀速圆周运动：
以
“水流星”为例
分析：
运动过程中由重力和拉力的合力提供向心力，故有：
T+mg=mv²/r，T=mv²-mg并由此知T随v减小而减小，当T=0时v最小称之为v’由以上公式解出v’=√gr此时只有重力提供向心力，物体在竖直平面内做匀速圆周运动其最高点速度v≥√gr
在圆外做匀速圆周运动：
∵mg-N=mv²/r∴N=mg-mv²/r当N=0时v=v’=√gr
由以上知当v＞v’时物体将脱离圆周，故若要使物体在圆周上运动v≤√gr
推广：
地球可以看成一个巨大的拱形当v＞√gr就可以脱离地球引力，即第一宇宙速度。
汽车以额定功率启动时的相关问题：
当汽车以额定功率启动时由P=Fvcosθ知P不变v较小故F较大，∵F=ma故a较大汽车将加速运动随v↑则F↓f（阻力）不变，故a↓。
当F=f时速度最大为v*有P=Fvcosθ=fvcosθ∴v*=P/（fcosθ）
汽车以恒定加速度启动时的相关问题：
汽车做匀加速运动随v↑F不变，则P↑当P到达P额后P额将保持不变以后重复汽车以额定功率启动过程
功、功率、机械能和能源
1．做功两要素：
力和物体在力的方向上发生位移
2．功：
功是标量，只有大小，没有方向，但有正功和负功之分，单位为焦耳（J）
3．物体做正功负功问题（将α理解为F与V所成的角，更为简单）
（1）当α=90度时，W=0.这表示力F的方向跟位移的方向垂直时，力F不做功，
如小球在水平桌面上滚动，桌面对球的支持力不做功。
（2）当α<90度时，cosα>0,W>0.这表示力F对物体做正功。
如人用力推车前进时，人的推力F对车做正功。
（3）当α大于90度小于等于180度时，cosα<0,W<0.这表示力F对物体做负功。
如人用力阻碍车前进时，人的推力F对车做负功。
一个力对物体做负功，经常说成物体克服这个力做功（取绝对值）。
例如，竖直向上抛出的球，在向上运动的过程中，重力对球做了-6J的功，可以说成球克服重力做了6J的功。
说了“克服”，就不能再说做了负功
4．动能是标量，只有大小，没有方向。
表达式
5．重力势能是标量，表达式
（1）重力势能具有相对性，是相对于选取的参考面而言的。
因此在计算重力势能时，应该明确选取零势面。
（2）重力势能可正可负，在零势面上方重力势能为正值，在零势面下方重力势能为负值。
6．动能定理：
W为外力对物体所做的总功，m为物体质量，v为末速度，为初速度
解答思路：
①选取研究对象，明确它的运动过程。
②分析研究对象的受力情况和各力做功情况，然后求各个外力做功的代数和。
③明确物体在过程始末状态的动能和。
④列出动能定理的方程。
7．机械能守恒定律：
（只有重力或弹力做功，没有任何外力做功。
）
解题思路：
①选取研究对象----物体系或物体
②根据研究对象所经历的物理过程，进行受力，做功分析，判断机械能是否守恒。
③恰当地选取参考平面，确定研究对象在过程的初、末态时的机械能。
④根据机械能守恒定律列方程，进行求解。
8．功率的表达式：
，或者P=FV功率：
描述力对物体做功快慢；是标量，有正负
9．额定功率指机器正常工作时的最大输出功率，也就是机器铭牌上的标称值。
实际功率是指机器工作中实际输出的功率。
机器不一定都在额定功率下工作。
实际功率总是小于或等于额定功率。
10、能量守恒定律及能量耗散
抛体运动
1．在曲线运动中,质点在某一时刻（某一位置）的速度方向是在曲线上这一点的切线方向。
2．物体做直线或曲线运动的条件：
（已知当物体受到合外力F作用下,在F方向上便产生加速度a）
（1）若F（或a）的方向与物体速度v的方向相同，则物体做直线运动；
（2）若F（或a）的方向与物体速度v的方向不同，则物体做曲线运动。
3．物体做曲线运动时合外力的方向总是指向轨迹的凹的一边。
4．平抛运动：
将物体用一定的初速度沿水平方向抛出，不计空气阻力，物体只在重力作用下所做的运动。
两分运动说明：
（1）在水平方向上由于不受力，将做匀速直线运动；
（2）在竖直方向上物体的初速度为零，且只受到重力作用，物体做自由落体运动。
5．以抛点为坐标原点，水平方向为x轴（正方向和初速度的方向相同），竖直方向为y轴，正方向向下.
6．①水平分速度：
②竖直分速度：
③t秒末的合速度
④任意时刻的运动方向可用该点速度方向与x轴的正方向的夹角表示
圆周运动
7．匀速圆周运动：
质点沿圆周运动，在相等的时间里通过的圆弧长度相同。
8．描述匀速圆周运动快慢的物理量
（1）线速度v：
质点通过的弧长和通过该弧长所用时间的比值，即v＝s/t，单位m/s；属于瞬时速度，既有大小，也有方向。
方向为在圆周各点的切线方向上
9.匀速圆周运动是一种非匀速曲线运动，因而线速度的方向在时刻改变
（2）角速度：
ω＝φ/t（φ指转过的角度，转一圈φ为），单位rad/s或1/s；对某一确定的匀速圆周运动而言，角速度是恒定的
（3）周期T，频率f＝1/T
（4）线速度、角速度及周期之间的关系：
10．向心力：
向心力就是做匀速圆周运动的物体受到一个指向圆心的合力，向心力只改变运动物体的速度方向，不改变速度大小。
11．向心加速度：
描述线速度变化快慢，方向与向心力的方向相同，
12．注意的结论：
（1）由于方向时刻在变，所以匀速圆周运动是瞬时加速度的方向不断改变的变加速运动。
（2）做匀速圆周运动的物体，向心力方向总指向圆心，是一个变力。
（3）做匀速圆周运动的物体受到的合外力就是向心力。
13．离心运动：
做匀速圆周运动的物体，在所受的合力突然消失或者不足以提供圆周运动所需的向心力的情况下，就做逐渐远离圆心的运动
万有引力定律及其应用
1．万有引力定律：
引力常量G=6.67×N•m2/kg2
2．适用条件：
可作质点的两个物体间的相互作用；若是两个均匀的球体,r应是两球心间距.（物体的尺寸比两物体的距离r小得多时，可以看成质点）
3．万有引力定律的应用：
（中心天体质量M,天体半径R,天体表面重力加速度g）
（1）万有引力=向心力（一个天体绕另一个天体作圆周运动时）
（2）重力=万有引力
地面物体的重力加速度：
mg=Gg=G≈9.8m/s2
高空物体的重力加速度：
mg=Gg=G<9.8m/s2
4．第一宇宙速度----在地球表面附近（轨道半径可视为地球半径）绕地球作圆周运动的卫星的线速度,在所有圆周运动的卫星中线速度是最大的。
由mg=mv2/R或由==7.9km/s
5．开普勒三大定律
6．利用万有引力定律计算天体质量
7．通过万有引力定律和向心力公式计算环绕速度
8．大于环绕速度的两个特殊发射速度：
第二宇宙速度、第三宇宙速度（含义）
相对论与量子论
E=mc2
选修3-1
第一章 电场
§1.1电荷及其守恒定律
一、课标及其解读
1、了解摩擦起电和感应起电，知道元电荷（①知道自然界存在两种电荷。
同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引；②了解摩擦起电、感应起电，能从物质微观结构的角度认识物体带电的本质；③知道元电荷、电荷量的概念，知道电荷量不连续变化。
）
2、用原子结构和电荷守恒的知识分析静电现象（①知道电荷守恒定律；②应掌握完全相同的两个带电金属球相互接触后，电荷间的分配关系。
）
3、了解静电现象及其在生产、生活中的应用（如静电喷涂、静电复印、经典植绒、静电除尘等。
）
二、教学重点
从物质微观结构的角度认识物体带电的本质。
三、教学难点
起电的本质
四、教学易错点
1、在静电感应现象中，金属导体内移动的是电子，而不是质子；
2、元电荷是电荷量，并不是某个实体电荷；
3、电荷量是不连续的，电荷的正负表示其带电性质。
五、教学疑点
1、对起电方式及实质的理解（①对物质内部微观结构分析，说明部分物质内部电子可以自由移动；②电荷守恒，说明起电的实质不是新电荷的产生。
）
2、电中性的解释，加深学生对起电的理解。
六、教学资源
（一）教材中重视的问题
1、关于静电现象方面的知识，初中已有介绍，而高中则更侧重于从物质微观结构的角度去认识物体带电的本质，如教材中提到的导体与绝缘体；
2、能用静电现象解释生活中的现象（如课本P5第1题）。
（二）教材中重要的思想方法
1、各种守恒定律是物理学的基本规律，本节进一步突出守恒的思想；
2、培养学生对实验现象进行归纳、总结的能力，教材中各种实验现象均未给出具体的结论，这就要求教学中要渗透科学探究的思想方法。
§1.2库仑定律
一、教学要求
1、知道点电荷，体会科学探究中的理想模型方法（①了解点电荷；②明确点电荷是个理想模型及把物体看成点电荷的条件；③体会理想化物体模型在科学研究中的作用与意义。
）
2、知道两个点电荷间的相互作用规律（①通过实验,探究影响电荷间相互作用力的因素,了解库仑定律的建立过程；②知道两个点电荷相互作用的规律（库仑定律及其适用条件）；③能用数学知识解决库仑定律中存在的极值问题。
）
3、通过静电力与万有引力的对比，体会自然规律的多样性与统一性。
二、教学重点
库仑定律
三、教学难点
实验探究电荷间相互作用力的因素，库仑定律的建立过程。
四、教学易错点
1、将库仑定律应用于非点电荷；
2、完全相同的两个金属带电球接触后，应先中和再平分；
3、库仑定律中的极值问题。
五、教学疑点
1、实验探究的方法；
2、库仑实验中解决电荷定量的思想方法；
3、带电体简化为点电荷的条件（类比于质点）；
4、库仑定律的适用条件，计算方法类比于万有引力（区别）。
六、教学资源
（一）教材中重视的问题
1、完全相同的金属球接触后电荷分配问题（如P11
（1）），帮助学生了解库仑实验中巧取不同电荷的方法，训练学生的理性思维；
2、通过原子核内核子作用力的计算，使学生对微观粒子有更深的理解和认识（如课本例1）；
3、库仑定律的具体应用，注重与力学的结合，注意矢量法则（如例题2，习题5）。
（二）教材中的思想方法
1、将库仑定律与万有引力相类比，体现自然界物质规律的和谐与统一；
2、体验理想模型的研究方法；
3、通过对库仑定律的历史背景学习，体会科学定律的建立除了实验事实外，还需推理创新及在此基础上的猜想。
§1.3电场强度
一、课标及其解读
1、了解静电场，初步了解场是物质存在的形式之一（①知道电荷间的相互作用是通过电场发生的；②场与实物是物质存在的两种不同形式。
）
2、理解电场强度（①体会用比值定义物理量的方法；②理解电场强度的定义式、单位、方向；③根据电场强度的定义式进行有关计算；④认识匀强电场，点电荷的电场，能推导点电荷的电场强度公式，并进行有关计算；⑤了解电场的叠加原理（电场的叠加只限于两个电场强度叠加的情形。
）
3、会用电场线描述电
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