苏科版必修一物理学霸笔记.docx
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苏科版必修一物理学霸笔记
物理
物理是一门以实验为基础的自然科学，研究物质的结构及运动规律（时间与空间）。
1.1质点参考系空间时间
1.机械运动
（1）定义：
一个物体相对于另一个物体位置的改变。
（2）分类：
按运动轨迹分为直线运动和曲线运动，按运动方式分为平动和转动。
2.质点
（1）定义：
用来代替物体的有质量的点。
（→是理想模型并不真实存在）
（2）引入目的：
简化物体的形状大小便于研究运动。
（3）可视作指点的条件：
物体的形状、大小、转动等对所研究的问题影响极小，平动物体
一般情况下可视作质点。
3.参考系
（1）定义：
描述物体运动时被选作参考的物体。
（2）选取原则：
使研究的运动尽可能简单。
4.空间时间时刻
（1）时刻：
某一瞬间
（2）时间：
两个时刻之间的时间间隔
△t＝t2－t1
1.2位置变化的描述——位移
1.确定位置的方法
（1）确定位置的方法：
在参考系上建一个坐标系，用坐标表示物体的位置。
（→坐标系和参考系相对静止）
（2）坐标系分类：
一维直线坐标系、二维平面坐标系、三维空间坐标系、球面坐标系。
2.位移
（1）定义：
一段时间内物体位置的改变。
（2）表示：
由起点指向终点的有向线段（只取决于始末位置，与中间过程无关）
（3）大小：
始末两点间的直线距离
方向：
由起点指向终点
（4）位移与路程的不同点：
位移为矢量，路程为标量。
位移与路程的联系：
路程≥位移大小
（5）矢量和标量
矢量：
既有大小又有方向、运算遵循平行四边形定则的物理量。
标量：
只有大小没有方向、运算遵循代数法则的物理量。
1.3运动快慢与方向的描述——速度
1.运动快慢的描述——速度
（1）定义：
位移与发生位移所用的时间的比值（→描述速度的快慢）。
（2）公式：
v＝
＝
（3）方向：
速度是矢量，其方向即为运动方向（位移方向）。
2.平均速度
（1）平均速度：
一段时间内的运动快慢，只能粗略地描述一段时间内的平均快慢。
（2）瞬时速度：
某一瞬时（某一位置）的运动快慢，可以精确地描述运动的快慢，方向即
为轨迹的切线方向。
3.瞬时速度的大小
（1）瞬时速度的大小也成为瞬时速率，简称速率。
（2）公式：
平均速率＝
1.4速度变化快慢的描述——加速度
1.加速度
（1）定义：
速度变化与时间的比值
（2）公式：
a＝
＝
（3）意义：
描述速度变化快慢的物理量
（4）单位：
m/s2（米每二次方秒）
（5）说明：
①a是矢量，方向与△v方向一致
②a与v之间没有必然的联系，a是v改变的原因
2.各种运动的a与v
（1）匀速直线运动：
a＝0，v恒定
（2）匀变速直线运动：
a恒定（包括速度和方向），a与v同向匀加，与v反向匀减
（3）变加速运动：
a变化
1.5匀变速直线运动速度与时间的关系
1.探究物体运动规律的试验方法
（1）原理：
每隔相等时间记录一次物体的位置
（2）仪器：
频闪照相，打点计时器
（3）打点计时器：
每隔0.02s记录一次运动物体的位置和时间，使用交流电。
2.匀变速直线运动的速度公式
（1）推导：
a＝
＝
→vt＝v0＋at
（2）说明：
①t是从计时起点算起的时间
②vt是在t时刻的瞬时速度
③一般以v0为正方向
1.6匀变速时间运动位移与时间的关系
1.位移公式
（1）匀速直线运动的位移：
x＝vt
（2）匀变速直线运动的位移：
x＝v0t＋
at2
（3）推导：
x＝S阴＝
（v0＋vt）t
（4）说明：
①x是t的二次函数
②以初速度为正方向
③a＝0时，x＝vt
2.位移—时间图像
（1）x—t图像
（2）各种运动的位移图像
（3）位移时间图像不表示运动轨迹
1.7自由落体运动
1.自由落体运动
（1）定义：
只在重力作用下由静止下落的运动。
（2）条件：
①只受重力②v0＝0
2.伽利略对落体运动规律的探究
（1）发现问题：
逻辑
（2）猜想与假设：
①v∝t②h∝t2
（3）实验验证：
斜槽实验
（4）结论：
自由落体运动是初速度为零且加速度恒定的直线运动。
3.自由落体加速度（重力加速度）与自由落体规律
（1）大小：
g＝9.8m/s2
（2）公式：
①速度公式：
vt＝gt
②位移公式：
h＝
gt2
③速度位移公式：
vt＝
1.8匀变速直线运动规律应用
1.位移与速度关系：
vt2-v02＝2ax
2.三个推论
（1）中间时刻的速度公式：
＝
＝
（2）中间位置的速度公式：
＝
→无论匀加匀减
＜
（3）匀变速直线运动的判据公式：
（xn＋1-xn）△x＝aT2→可用于纸带的处理
3.v0＝0时匀加速运动的特殊规律
（1）等时间均分
①v1：
v2：
v3：
…：
vn＝1:
2:
3：
…：
n
②x1：
x2：
x3：
…：
xn＝1:
4:
9：
…：
n2
③xⅠ：
xⅡ：
xⅢ：
…：
xn＝1:
3:
5：
…：
2n-1
（2）等位移均分
①t1：
t2：
t3：
…：
tn＝1：
：
：
…：
②v1：
v2：
v3：
…：
vn＝1：
：
：
…：
③tⅠ：
tⅡ：
tⅢ：
…：
tn＝1：
-1：
-
：
…：
-
2.1力
1.力的概念
（1）定义：
力是物体间的相互作用。
（2）基本性质
①物质性：
一个力对应两个物体（施力物体和受力物体）
②相互性：
力的作用是相互的
③矢量性：
力是矢量，运算遵守平行四边形定则
（3）力的作用效果
①使物体发生形变
②改变物体的运动状态（看速度是否变化）
（4）力的三要素：
大小、方向、作用点
2.力的单位和图示
（1）力的单位：
牛（N）
（2）力的图示和示意图
①图示：
精确描述
②示意图：
粗略描述
3.力的分类
（1）性质：
重力、弹力、摩擦力、电磁力、分子力、核力等
（2）效果：
拉力、压力、支持力、动力、阻力、浮力、向心力等
2.2重力
1.重力的大小
（1）定义：
物体由于地球的吸引而受到的力（是万有引力的一个分力，施力物体为地球）。
（2）三要素
①大小：
G＝mg（g＝9.8N/kg＝9.8m/s2）
→用测力计可根据二力平衡测出物体重力
②方向：
竖直向下
③作用点：
重心
2.重心：
（1）质量分布均匀且形状规则的物体，中心在几何中心上
（2）物体的重心不一定在物体本身上
（3）两物体组合撑的物体的重心在两物体重心的连线上
（4）可用悬挂法找到均匀薄板的重心
2.3弹力
1.物体的形变
（1）定义：
物体形状或体积的改变。
（2）分类：
①能否恢复：
弹性形变、范性形变（非弹性形变）
②形变程度大小：
明显形变、微小形变
2.弹力
（1）弹力的产生：
发生弹性形变的物体由于要恢复原状，对使其形变的另一物体产生的力
的作用。
（2）产生条件：
①两物体接触
②发生弹性形变
（3）常见弹力：
拉力、压力、支持力等
（4）弹力的方向
①面面接触：
沿形变恢复的方向，与接触面垂直。
②点面接触：
沿形变恢复的方向，过点垂直于面。
③曲面接触：
沿形变恢复的方向，垂直于曲面切线。
④绳中弹力：
沿绳指向绳子的收缩方向。
（5）假设法判断有无弹力
3.胡克定律
（1）弹力大小与形变量有关
（2）定律公式：
F=kx
①适用于弹簧的弹性范围内
②x为形变量，非弹簧长度
（3）劲度系数k：
只取决于弹簧本身，单位为N/m
2.4摩擦力
1.摩擦力
（1）定义：
两个相互接触并挤压的物体，沿接触面发生相对运动时，每个物体的接触面上
受到对方作用的阻碍相对运动的力。
（2）条件：
①接触②挤压③发生相对运动
（3）公式：
f=μN
（4）动摩擦因数μ，只取决于接触面的材料及粗糙程度
（5）方向
①与接触面相切，与相对运动方向相反
②滑动摩擦力不一定都阻碍物体运动，可以充当动力，但滑动摩擦力一定会阻碍物体的
相对运动。
2.静摩擦力
（1）定义：
两个没有发生相对滑动、但彼此接触并相互挤压的物体之间存在相对运动的趋
势时，在物体的接触面上产生的阻碍物体间发生相对运动的力。
（2）方向：
与接触面相切，与相对运动趋势的方向相反
（3）大小：
0≤f≤fm→与外力、运动状态有关
→fm与正压力成正比
2.5力的合成
1.力的等效替代
（1）合力：
一个力的效果与几个力的共同作用的效果相同，就称这个力为那几个力的合力。
（2）力的合成：
求几个力合力的过程
力的分解：
求一个力分力的过程
（3）共点力：
作用于同一点的力
2.力的合成法则
（1）一直线上的二力合成
同向：
F合=F1+F2
反向：
F合=|F1-F2|→方向与较大力方向相同
（2）互成角度的力的合成
遵守平行四边形定则
（3）平行四边形定则
F1
F合
F2
4.讨论二力的合成
（1）当θ=0°时，F合=F1+F2
（2）当θ=180°时，F合=|F1-F2|→方向与较大力相同
（3）当θ=90°时，F合=
，tanθ=
（5）一般情况
①两力大小一定，夹角越大F合越小
|F1-F2|≤F合≤F1+F2
②两力方向一定，其中一力变大，F合不能确定
5.矢量运算法则：
平行四边形定则
（1）三角形定则
（2）三力及多力合成（作n-1个平行四边形）
2.6力的分解
1.分力的概念
（1）定义：
几个力共同作用的效果与一个力作用的效果相同，则这几个力是那个力的分力。
（2）力的分解：
求一个力分力的过程
（3）力的分解与合成互为逆运算
（4）合力、分力都是等效力，并不真实存在
2.力的分解方法
（1）力的分解不唯一，欲使分解唯一，需加限制条件
（2）实际中按力的效果分解
3.力的正交分解：
最终目的为合成
3.1牛顿第一定律
1.历史回顾
（1）亚里士多德观点：
力是维持物体运动的原因（直觉＋观察）
（2）伽利略观点：
在水平面上运动的物体，没有任何阻力，一旦物体具有某一速度，物体
将永远运动下去（实验＋科学推理）
（3）理想实验
2.牛顿第一定律
（1）内容：
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。
（2）理解：
①外力指合外力
②不受力与受力平衡是等价的
③运动状态的改变以速度来衡量
④力不是维持运动的原因而是改变运动的原因
（3）意义：
揭示了力和运动的关系
3.惯性
（1）定义：
物体保持原有运动状态不变的性质
（2）一切物体都有惯性，与物体的运动状态无关，只与质量这一唯一因素有关
3.2探究加速度与力、质量的关系
1.方法：
控制变量法
2.方案：
m→天平
a→打点计时器（△x=aT2）
F合→①平衡摩擦力②当小车质量远大于钩码质量时，绳拉力近似=F合
3.数据处理：
（1）小车质量m一定时：
a∝F
（2）绳子拉力F一定时：
a∝
4.误差分析
（1）平衡摩擦力造成的误差
①a-F图像与y轴有交点→未平衡摩擦力或摩擦力不够
②a-F图像与x轴有交点→平衡摩擦力过多或未计托盘重力
（2）未满足小车质量远大于钩码质量造成的误差：
F先变大后不变
5.其他方案
（1）用气垫导轨代替模板→无需平衡摩擦力
（2）在小车拉绳端加装传感器→无需小车质量远大于钩码质量
3.3牛顿第二定律
1.牛顿第二定律
（1）推导
……①
m1a0=m2a2……②
由①②消去a0得
合理外推得
最终可得F=kma（其中比例系数k=1）
（2）力的定义
令k=1，则F=ma
可得1N=1kg·m/s2
（3）内容：
物体的加速度跟所受的合力成正比，跟物体质量成反比，加速度方向跟合力方
向相同。
（4）公式：
F合=ma
（5）理解：
①矢量性→F合、a均为矢量
②同体性→作用于同一物体
③瞬时性→a与F合瞬时对应
④独立性→F合与a彼此独立
（6）意义及适用范围
①定量揭示了力和运动的关系
②给出力的严格定义，为经典力学体系的建立奠定基础
③只适用于宏观、低速领域
3.力学单位制
（1）基本物理量与基本单位：
选定的七个物理量及单位
质量（kg）、长度（m）、时间（s）、电流（A）、
温度（K）、物质的量（mol）、光强度（cd）
（2）导出单位：
由基本单位和物理公式推导出的单位
（3）单位制：
基本单位和导出单位一起组成单位制
（4）制式：
①国际单位制：
米·千克·秒制
②常用单位制：
厘米·克·秒制
3.4牛顿第三定律
1.相互作用力
（1）力的作用是相互的、力总是成对出现
（2）牛顿第三定律
①内容：
两个物体之间的作用力（F）和反作用力（F’）总是大小相等、方向相反，且作
用在同一条直线上。
②口诀：
等大反向一线异体→与物体的运动状态无关
③与平衡力的区别
→平衡力同体、相互作用力异体
→平衡力两力性质不一定相同、相互作用力两力性质一定相同
（4）意义：
独立反映力学规律的另一侧面
3.5牛顿运动定律的运用
1.动力学的两类基本问题
（1）已知受力情况求运动情况：
物体的受力情况→牛顿第二定律→物体加速度→运动学规律→物体的运动情况
（2）已知运动情况求受力情况：
物体的运动情况→运动学规律→物体加速度→牛顿第二定律→物体的受力情况
2.解题步骤
（1）确定研究对象
（2）进行受力分析或运动分析并画图
（3）建坐标系并分解力
（4）看图列方程
3.6超重与失重
1.超重、失重现象
（1）测重力原理：
二力平衡、牛顿第三定律
（2）超重：
视重大于真实重力
（3）失重：
视重小于真实重力
（4）完全视重：
a=g
2.理解
（1）在超重和失重时，物体的重力并未改变，只是支持或悬挂物的弹力发生变化
（2）超重时加速度向上，失重时加速度向下，加速度与物体速度方向无关
（3）完全失重时视重为0，所有与重力有关的现象全部消失
4.1共点力作用下物体的平衡
1.共点力作用下的平衡状态及条件
（1）平衡状态：
静止、匀速直线运动
（2）平衡条件
①二力平衡：
等大反向一线同体，即F合=0
②探究三力平衡
②共点力平衡条件：
F合=0
（3）研究共点力平衡的方法
①三力平衡：
图解法
②多力平衡：
正交分解法（Fx合=0，Fy合=0）
4.2共点力平衡条件的应用
1.两种方法的选择
（1）三力平衡——图示法
画出平行四边形后找直角或特殊角，一般三角形用相似形法
（2）多力平衡——正交分解法
确定研究对象→受力分析画图→建坐标系并分解力→看图列式并计算求解
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