高中物理必修一必修二选修31及选修32知识点汇总.docx

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高中物理必修一必修二选修31及选修32知识点汇总

高中物理必修一、必修二、选修3-1及选修3-2知识点汇总

1．弹力

（1）大小：

只有弹簧中的弹力我们可以应用胡克定律F＝kx计算，而支持力、压力、轻绳中的拉力、轻杆中的弹力等必须根据题中的物理情境应用牛顿运动定律或平衡条件得出。

（2）方向：

压力和支持力的方向垂直于接触面指向被压或被支持的物体，若接触面是曲面，则弹力的作用线一定垂直于曲面上过接触点的切线；轻绳中的弹力方向一定沿绳，指向轻绳收缩的方向；对轻杆，若一端由铰链连接，则另一端的弹力只能沿杆的方向拉或压，若杆的一端固定，则杆中的弹力方向可以与杆成任意角度。

2．摩擦力

（1）产生条件：

两物体相互接触且发生弹性形变；接触面粗糙；有相对运动或相对运动趋势。

（2）方向：

与物体的相对运动或相对运动趋势的方向相反，沿接触面的切线方向。

（3）类别：

滑动摩擦力和静摩擦力。

①滑动摩擦力F＝μFN，式中压力FN一般情况下不等于重力，滑动摩擦力的大小与速度无关。

②静摩擦力大小和方向随运动状态及外力情况而变化，与压力FN无关。

静摩擦力的大小范围：

0≤F≤Fmax，其中最大静摩擦力Fmax与压力FN成正比。

3．力的合成和分解

不是两个力的数字加减，而是按照平行四边形定则（可简化成三角形定则）进行的矢量合成与分解的运算。

实质是一种等效替换的方法，合力或分力与原力等效。

（1）合力可能大于分力，也可能小于分力，还可能等于分力，合力与分力的大小关系如同三角形的边长关系。

（2）力的合成只适用于作用在同一物体上的力，力的分解得到的两个分力与原力性质相同。

4．受力分析

把指定物体（研究对象）在特定的物理情境中所受到的所有外力找出来，并画出受力图。

受力分析的常用方法有：

（1）隔离法：

将研究对象（可以是某个物体，也可以是几个物体组成的系统）与周围物体分隔开，只分析它实际所受的力，不分析它对周围物体施加的力。

隔离法一般适用于分析物体之间的相互作用力，将相互作用的内力转换为外力。

（2）整体法：

把几个具有相同加速度的连接体或叠加体看做一个整体进行受力分析的方法。

整体法一般适用于分析外界对整体的作用力。

（3）假设法：

在未知某力是否存在时，可先对其作出存在或不存在的假设，然后根据假设对物体的运动情况作出判断，看是否与实际情况吻合。

如果吻合，则说明假设正确；否则说明假设错误。

5．共点力作用下物体的平衡条件

合力为零，即F合＝0。

当物体处于平衡状态时，所受的力沿任意方向分力的合力都为零，即∑Fx＝0，∑Fy＝0。

解答三个共点力作用下物体平衡的基本思路是合成法和分解法。

（1）合成法：

对物体进行受力分析，并画出受力分析图。

将所受的其中两个力应用平行四边形定则合成为一个等效力，由平衡条件可知该等效力一定与第三个力大小相等方向相反。

（2）分解法：

对物体受力分析，画出受力分析图，将其中一个力应用平行四边形定则分解到另两个力的反方向，由平衡条件可知，这两个分力一定分别与另两个力等大反向。

6．共点力作用下物体的平衡条件的推论

（1）物体受共点力的作用而平衡，则其中任意一个力与其他所有力的合力等大反向。

（2）若处于平衡状态的物体受三个或三个以上的力的作用，则宜用正交分解法处理。

画出物体受力的矢量图，以物体为坐标原点，建立直角坐标系，将所受的各个力分别沿x、y轴正交分解，则有沿x、y轴方向分力的合力为零，即∑Fx＝0，∑Fy＝0。

（3）物体受三个非平行力而平衡时，这三力的作用线一定相交于一点。

（4）在三个共点力作用下，物体处于平衡状态时，这三个力必处于同一个平面内，且将表示这三力的矢量线段首尾顺次相连时，必组成封闭的三角形，且每个力与所对角的正弦值成正比。

7．描述运动的基本概念对比

（1）位移（矢量）是运动物体由起点指向终点的有向线段；路程（标量）是运动轨迹的长度。

（2）速度是描述质点运动快慢的物理量，它等于位移的变化率，即v＝Δx/Δt；加速度是描述质点速度变化快慢的物理量，它等于质点速度的变化率，即a＝Δv/Δt。

（3）位移－时间图象与速度－时间图象

描述对象

斜率

纵截距

面积

速度－时间图象

描述直线运动、不能描述曲线运动

加速度

物体的初速度

相应时间段物体的位移

位移－时间图象

描述直线运动、不能描述曲线运动

速度

开始计时时物体相对于参考点的位移

无意义

8．匀变速直线运动规律的三个重要公式

（1）速度公式：

vt＝v0＋at。

（2）位移公式：

x＝v0t＋

at2。

（3）位移和速度的关系：

v

－v

＝2ax。

9．匀变速直线运动的三个重要推论

（1）平均速度公式：

＝

。

（2）做匀变速直线运动的物体在连续相等的时间（T）内的位移之差为一恒定值，即Δx＝aT2（又称匀变速直线运动的判别式）。

（3）做匀变速直线运动的物体在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，即vt/2＝

＝

。

10．解决匀变速直线运动问题的常用方法

（1）一般公式法：

应用匀变速直线运动规律的三个重要公式解题，若题目中不涉及时间，使用v

－v

＝2ax解答。

（2）中间时刻速度法：

公式vt/2＝

＝

适用于任何匀变速直线运动，有些题目应用它可避免应用位移公式中含有t2的复杂方程，从而简化解题。

（3）平均速度法：

涉及初末速度、运动时间、位移，可应用

＝

和x＝

t解答。

（4）比例法：

对于初速度为零的匀加速直线运动可采用比例关系求解。

①前1s、前2s、前3s…内的位移之比为1∶4∶9∶…

②第1s、第2s、第3s…内的位移之比为1∶3∶5∶…

③前1m、前2m、前3m…所用的时间之比为1∶

∶

∶…

④第1m、第2m、第3m…所用的时间之比为1∶（

－1）∶（

－

）∶…

（5）图象法：

应用v－t图象，可以把较复杂的直线运动问题转化为较为简单的数学问题。

尤其是利用图象定性分析选择题，可避开繁杂的数学计算。

（6）逆向思维法：

把运动过程的“末态”作为“初态”的反向研究问题的方法。

一般应用于末态速度为零的情况，把末态速度为零的匀减速直线运动反演为初速度为零的匀加速直线运动。

（7）巧用隔差公式xm－xn＝（m－n）aT2解题。

对一般的匀变速直线运动问题，若题目中出现两个相等的时间间隔对应的位移（尤其是处理纸带、频闪照片或类似的问题），应用隔差公式xm－xn＝（m－n）aT2解题快捷方便。

11．研究匀变速直线运动的方法

（1）用“连续相等时间内位移差是否相等”判断该运动是否做匀变速直线运动。

（2）用“做匀变速直线运动的物体在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”即公式vn＝

求打点计时器打n点时纸带的速度。

（3）用“逐差法”求加速度可使所有的实验数据都得到利用，可以提高实验测量的准确性。

由Δx＝aT2得出a1＝

，a2＝

，a3＝

，然后取平均值a＝（a1＋a2＋a3）/3＝

（

＋

＋

）＝

。

（4）用图象法处理实验数据求出加速度。

将利用公式vn＝

计算出的各个时刻的速度，作出v－t图象，其v－t图象的斜率即为运动的加速度。

12．追及与相遇问题的规律

追及与相遇问题一般涉及两个物体，要选择同一参考系研究它们的运动情况。

（1）所谓“追上”或“相遇”是指两个物体同一时刻位于“同一位置”，据此可建立它们的位移关系方程。

（2）明确两个物体运动的时间关系，是同时开始运动还是先后开始运动，由此建立时间关系方程。

（3）两物体的“速度相等”通常是一个重要的临界条件。

对于追及问题要注意区分两种情况。

①速度大者减速运动追匀速运动的物体，当两者速度相等时若追者位移仍小于被追者位移，则永远追不上，此时两者之间有最小距离；两者速度相等时恰能追上，是两者避免碰撞的临界条件；两者速度相等时若追者已超过被追者，则被追者还有一次追上追者的机会，其间速度相等时两者之间距离有一个较大值。

②速度小者加速追匀速运动的速度大者，当两者速度相等时两者之间有最大距离。

13．自由落体运动

（1）只受到重力的物体从静止开始下落的运动，其实质是初速度为零、加速度为g的匀加速直线运动。

（2）下落t时刻的速度公式vt＝gt；下落高度公式h＝

gt2；下落高度h时速度vt＝

。

14．竖直上抛运动

（1）只受到重力作用的竖直上抛运动，实质是初速度为v0，加速度为－g的匀减速直线运动。

（2）上升和下落两个过程互为逆运动，具有速度对称（上升过程和下落过程经过同一点的速度大小相等、方向相反）和时间对称（上升过程和下落过程经过同一段路程所需时间相同）的特点。

（3）以初速度v0竖直上抛的最大高度H＝v

/2g；上升到最高点的时间t＝v0/g。

15．牛顿三大定律

（1）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。

牛顿第一定律揭示了运动和力的关系：

力不是维持物体速度（运动状态）的原因，而是改变物体速度的原因。

（2）牛顿第二定律：

物体的加速度a与物体所受的合外力F成正比，与物体的质量m成反比，加速度的方向与合外力的方向相同。

数学表达式：

F＝ma。

牛顿第二定律揭示了力的瞬时效应，定量描述了力与运动（加速度）的关系。

由定律可知，力与加速度是瞬时对应关系，即加速度与力是同时产生、同时变化、同时消失；力与加速度具有因果关系。

力是产生加速度的原因，加速度是力产生的结果。

（3）牛顿第三定律：

作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，作用在一条直线上。

牛顿第三定律揭示了物体与物体间的相互作用规律。

两个物体之间的作用力与反作用力总是同时产生、同时变化、同时消失，一定是同种性质的力，作用在两个物体上各自产生效果，一定不会相互抵消。

16．超重与失重

（1）超重：

物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）大于重力。

原因：

物体有向上的加速度。

（2）失重：

物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）小于重力。

原因：

物体有向下的加速度。

（3）完全失重：

物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）为零。

原因：

物体有向下的加速度且大小为重力加速度g。

17．一般曲线运动

（1）速度方向：

沿曲线的切线方向。

（2）特点：

速度方向时刻在改变。

曲线运动一定是变速运动，所受合外力一定不为零。

（3）条件：

物体所受的合外力的方向与物体的速度方向不在一条直线上。

合外力的方向一定指向轨迹弯曲的一侧。

（4）研究方法：

把曲线运动分解为两个简单的分运动。

合运动与分运动之间存在等时性、独立性、等效性。

①等时性：

合运动与分运动经历的时间相等，即同时开始、同时进行、同时结束。

②独立性：

各分运动在其方向上力的作用下独立运动，不受其他方向分运动的影响。

③等效性：

各分运动按平行四边形定则合成后与物体的实际运动效果相同。

18．平抛运动

（1）特点：

初速度沿水平方向，只受竖直方向的重力作用，其轨迹为抛物线。

平抛运动是匀变速（加速度是g不变）曲线运动。

（2）研究方法：

分解为水平方向的匀速直线运动（x＝v0t）和竖直方向的自由落体运动（y＝

gt2）。

（3）平抛运动物体的速度改变量Δv＝gΔt、方向总是竖直向下，且相等时间内速度改变量总是相等的。

19．几个典型运动的分解

（1）竖直下抛运动可分解为竖直向下的匀速直线运动和自由落体运动。

（2）竖直上抛运动可分解为竖直向上的匀速直线运动和自由落体运动。

（3）平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。

（4）斜抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的竖直上抛运动。

（5）船渡河运动可分解为船本身的划动和随水流方向的漂流运动。

（6）绳端物体的运动可分解为沿绳方向的运动和垂直绳方向的运动。

20．平抛运动的两个推论

（1）做平抛（含类平抛）运动的物体在任意时刻瞬时速度方向