高中物理基本概念和原理.docx

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高中物理基本概念和原理

直线运动

基本概念：

1.机械运动：

一个物体相对另一个物体的位置改变叫机械运动，简称运动。

2.质点：

忽略物体的大小和形状的有质量的点。

一个物体可以被看作质点的条件：

①平动的物体；②有转动，但相对研究的问题可被忽略；③物体的大小和形状相对所研究的问题可被忽略。

3.参考系：

为了描述一个物体的运动，而被假定为不动的另一个物体称为参考系，又叫参照物。

4.坐标系：

为准确地描述物体的位置和位置变化建立的，规定了原点、正方向和单位长度的长线，种类有：

一维坐标系、二维坐标系、三维坐标系等。

5.矢量和标量

矢量：

既有大小又有方向且合成时遵循平行四边形定则的物理量叫矢量。

标量：

只有大小没有方向且合成时遵循代数相加减原则的物理量叫标量。

6.位置、位移和路程

位置：

物体在运动中每一时刻所占据的空间。

位移：

由初位置指向末位置的有向线段。

路程：

质点位置变化时的轨迹长度叫路程。

位移和路程的关系：

单向直线运动中路程=位移，其它情况路程＞位移。

7.时刻和时间

时刻：

在时间轴上对应一个点。

时间：

在时间轴上对应一段线段长度。

8.速度和速率

速度：

描述物体的运动方向和快慢的物理量，v=

速率：

速度的大小。

平均速度：

平均速率：

9.加速度：

表示物体速度变化快慢的物理量，是物体速度的变化量与完成这一变化所用时间的比值，

方向：

物体做加速运动时，方向与速度方向相同；物体做减速运动时，方向与速度方向相反；加速度方向总与速度变化量的方向相同；与合外力方向相同。

变化量、该变量、增量，增加量、减少量。

10.状态量和过程量：

与时刻或位置对应的物理量叫状态量；与过程有关的量叫过程量。

11.匀速直线运动：

任意相等时间内位移相等的运动，又叫匀速运动。

12.匀变速直线运动：

任意相等时间内速度变化量相等的直线运动，或加速度不变的直线运动。

13.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。

14.重力加速度：

在同一地点，一切物体做自由落体运动的加速度都相同，这个加速度叫自由落体加速度，又叫重力加速度。

15.竖直上抛运动：

将物体以一定的初速度竖直向上抛出，物体只在重力作用下的运动。

基本原理：

1.匀变速直线运动规律：

适用于各种匀变速直线运动，且都为矢量式

速度公式2个

位移公式3个

推论2个

2.运动图像：

包括位移时间图像、速度时间图像、加速度时间图像等。

重点需理解以下几方面：

1图像本身的含义并能根据图像准确说出物体的运动过程。

2截距的含义。

3斜率的含义。

4交点的含义。

5面积的含义。

3.追及、相遇问题：

重点要分析好速度相等时物体所处的状态。

4.竖直上抛运动问题的处理方法：

1逆向法

2分段法

3整体法

基本原理：

5.匀变速直线运动规律：

适用于各种匀变速直线运动，且都为矢量式

速度公式2个

位移公式3个

推论2个

6.运动图像：

包括位移时间图像、速度时间图像、加速度时间图像等。

重点需理解以下几方面：

1图像本身的含义并能根据图像准确说出物体的运动过程。

2截距的含义。

3斜率的含义。

4交点的含义。

5面积的含义。

7.追及、相遇问题：

重点要分析好速度相等时物体所处的状态。

8.竖直上抛运动问题的处理方法：

1逆向法

2分段法

3整体法

相互作用

基本概念：

1.力：

物体对物体的作用。

1物质性；②相互性；③矢量性:

力的三要素；④力的图示和力的示意图；⑤力的作用效果；⑥力的分类；⑦力的单位。

2.四种基本相互作用：

①万有引力；②电磁相互作用；③强相互作用：

核力；④弱相互作用：

放射现象中起作用的基本相互作用。

3.重力：

由于地球的吸引而使物体受到的力，是万有引力的一个分力。

1大小：

G=mg，随纬度的增加而增大，随高度的增加而减小。

2方向：

竖直向下，即垂直于水平面向下，不一定指向地心。

4.重心物体各部分所受重力的合力的等效作用点。

1影响因素：

质量分布和形状。

2重心不一定在物体上，但重力的作用点必在物体上。

重心≠重力作用点。

3重心的测定方法：

悬挂法和作图法。

5.形变：

形状改变。

弹性形变：

撤去外力后，可以完全恢复原状的形变。

非弹性形变（塑性形变、范性形变）：

撤去外力后，不能完全恢复原状的形变。

6.弹性限度：

当弹性物体的形变达到某一值时，即使撤去外力也不能恢复原状，这个值叫弹性限度。

7.弹力：

发生弹性形变的物体，由于恢复原状而对跟它接触的物体产生力的作用，这种力叫弹力。

1产生条件：

接触弹性形变

2大小：

弹簧：

F=kx

同一根绳子弹力处处相等。

3方向：

压力或支持力：

垂直接触面指向被压或被支持的物体。

拉力：

沿绳子指向绳子收缩的方向。

二力杠杆：

沿杆向里或向外。

8.摩擦力：

两个相互接触的物体，当它们发生相对运动或具有相对运动趋势时而产生的阻碍相对运动或相对运动趋势的力，这种力叫做摩擦力。

静摩擦力：

①产生条件：

接触并挤压粗糙有相对运动趋势

②方向：

平行于接触面且与相对运动趋势方向相反。

③大小：

与物体所受外力有关，最大静摩擦力与正压力成正比。

滑动摩擦力：

①产生条件：

接触并挤压粗糙有相对运动。

②方向：

平行于接触面且与相对运动方向相反。

③大小：

。

9.共点力：

几个力如果都作用在物体的同一点或它们的作用线交于一点，这几个力叫共点力。

10.合力与分力：

当一个物体受几个力作用时产生的效果与这个物体受一个力作用时所产生的效果相同，则这个力叫那几个力的合力，那几个力叫这个力的分力。

11.力的合成与分解：

求几个力的合力叫力的合成，求已知力的分力叫力的分解。

基本原理：

1.胡克定律

2.判断弹力和摩擦力有无的方法:

假设法

3.滑动摩擦定律：

4.解决力的合成与分解问题的方法：

平行四边形定则、三角形法则、相似三角形法、正交分解法、整体法、隔离法

牛顿运动定律

基本概念：

1.惯性：

物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质叫惯性。

质量是物体惯性大小的唯一量度。

2.作用力和反作用力：

大小相等，方向相反，作用在不同物体上。

性质必相同。

平衡力：

大小相等，方向相反，作用同一物体上。

性质可能不同。

3.惯性系：

牛顿运动定律成立的参考系为惯性系，a=0

非惯性系：

牛顿运动定律不成立的参考系为非惯性系，a≠0

4.超重：

当物体具有竖直向上的加速度时，物体支持物的压力或对悬挂绳的拉力大于物体的重力叫超重。

失重：

当物体具有竖直向下的加速度时，物体支持物的压力或对悬挂绳的拉力小于物体的重力叫失重。

完全失重：

a=g

5.单位制

基本量和导出量：

长度、质量、时间、电流强度、物质的量、热力学温度、发光强度是基本量，由基本量导出的物理量叫导出量。

基本单位和导出单位：

基本量的单位叫基本单位，导出量的单位叫导出单位。

基本单位有：

m、kg、s、A、mol、k、cmd。

6.平衡状态：

物体受到平衡力作用时所处的状态叫平衡状态，包括静止状态、匀速直线运动状态、匀速转动状态，即a=0的状态。

基本原理：

1.伽利略理想斜面实验

意义：

①第一次明确了物理实验在物理研究中的基础地位；

②揭示了力不是维持物体运动的原因

2.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，直到有外力迫使它改变这种状态为止。

适用范围：

惯性参考系中宏观低速物体。

3.关于运动和力关系的几个观点：

1亚里士多德观点：

力是维持物体运动的原因。

2伽利略观点：

力不是维持物体运动的原因。

3牛顿观点：

力是改变物体运动的原因。

4.牛顿第二定律：

物体加速度的大小与合外力成正比，与物体的质量成反比，加速度的方向与合外力的方向相同。

表达式：

F=ma

注意：

①矢量式

②瞬时性

③独立性

5.牛顿第三定律：

两物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一直线上，作用在不同物体上。

6.共点力平衡条件：

7.三力汇交原理

曲线运动

基本概念：

1.曲线运动：

运动轨迹为曲线的运动。

抛物线运动：

轨迹为抛物线的运动，条件：

外力为恒力且方向与初速度方向不在一条直线上。

平抛运动：

只受重力且初速度方向沿水平方向。

类平抛运动：

外力为恒力且方向与初速度方向垂直。

圆周运动：

轨迹为圆周的运动。

2.合运动与分运动：

一个物体可以同时参与几个运动，这几个运动称为分运动，物体的实际运动称为合运动。

合运动与分运动具有等时性、等效性、独立性等特点。

3.运动的合成与分解：

为解决问题方便，可以把一个实际运动分解成几个分运动，这叫运动的分解；把几个分运动合成一个运动称为运动的合成。

4.描述圆周运动的物理量：

线速度、角速度、向心加速度、向心力、周期、频率、转速等。

它们之间的关系：

5.离心运动和近心运动：

当物体受到的合外力小于所需的向心力时，物体做远离圆心的运动，称为离心运动；当物体受到的合外力大于所需的向心力时，物体做靠近圆心的运动，称为近心运动。

基本原理：

1.小船渡河问题：

①时间最短

②路程最短

2.绳连接、杆连接、面连接问题：

绳连接：

杆连接：

面连接：

3.由分运动性质判断和运动性质：

4.平抛运动规律：

1速度大小和方向

2位移大小和方向

3轨迹方程

4两个推论：

5.圆周运动临界问题：

1竖直平面内绳、杆、轨道问题

2圆锥摆问题

6.几类圆周运动问题：

1火车转弯问题

2汽车转弯问题

3汽车过拱桥问题

4航天中失重现象

5水流星问题

机械能

基本概念：

1.功：

如果一个物体受到力的作用，并且在力的方向上发生了一段位移，我们就说这个力对物体做了功。

W=FS，正功和负功，负功又叫物体克服力做功。

2.功率：

功与时间的比值。

瞬时功率、平均功率、额定功率、实际功率。

机械效率：

有用功与总功的比值或有用功率与总功率的比值乘以百分之百。

3.动能：

物体由于运动而具有的能量，

势能：

由物体间相互作用和相对位置决定的能量叫势能。

重力势能和弹性势能。

机械能：

动能和势能的总和。

基本原理：

1.伽利略理想斜面实验：

某个量守恒即能量守恒。

2.摩擦力做功特点：

可做正功、负功或不做功。

3.一对相互作用力做功特点：

可都做正功、负功或不做功，也可一正功、一负功，一做功、一不做功。

4.一对平衡力做功特点：

一正功、一负功或都不做功。

5.总功的计算：

总功等于各个力做功之和或等于合力的功。

6.汽车启动问题：

①恒定功率启动；②恒定加速度启动。

7.功能关系：

①②③④

万有引力与航天

基本概念：

1.万有引力与重力：

重力是万有引力的一个分力。

地球表面：

赤道处：

万有引力=重力+向心力；两极处：

万有引力=重力，其它：

万有引力等于重力与向心力的合力。

地球卫星：

万有引力=重力

2.发射速度：

卫星离开发射架只受重力时的初速度。

运行速度：

卫星在轨道上稳定运行时的速度。

第一宇宙速度：

7.9km/s，是最小的发射速度又是最大的运行速度，又称环绕速度。

第二宇宙速度：

11.2km/s，又称脱离速度。

第三宇宙速度：

16.7km/s，又称逃逸速度。

3.向心加速度与重力加速度：

地球表面：

随纬度增大而减小。

一般说来，向心加速度比重力加速度小地多。

地球卫星：

向心加速度=重力加速度。

4.地球同步卫星：

相对地球表面静止的卫星，其轨道在赤道上方。

5.天体半径和轨道半径

6.自转周期与公转周期

7.稳定运行和变轨运行

8.圆形轨道和椭圆轨道

9.两种圆周运动：

自转运动和地球卫星运动。

10.两个r：

距离和半径