(完整版)高一物理必修一知识点总结

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高一物理必修一知识点总结第一章运动的描述第一节认识运动机械运动是指物体在空间中的位置发生变化的运动。运动的特性包括普遍性、永恒性和多样性。参考系是指任何运动都是相对于某个参照物而言的，选取参考系是自由的。比较两个物体的运动必须选用同一参考系，参照物不一定静止，但被认为是静止的。质点是指在研究物体运动的过程中，如果物体的大小和形状在所研究问题中可以忽略，把物体简化为一个点，认为物体的质量都集中在这个点上。质点具有相对性，而不具有绝对性。理想化模型是根据所研究问题的性质和需要，抓住问题中的主要因素，忽略其次要因素，建立一种理想化的模型，使复杂的问题得到简化。第二节时间位移时间和时刻的单位都是秒，符号为s，常见单位还有min，h。通常以问题中的初始时刻为零点。路程表示物体运动轨迹的长度，但不能完全确定物体位置的变化，是标量。从物体运动的起点指向运动的重点的有向线段称为位移，是矢量。物理学中，只有大小的物理量称为标量；既有大小又有方向的物理量称为矢量。只有在质点做单向直线运动时，位移的大小等于路程。两者运算法则不同。第三节记录物体的运动信息打点记时器是通过在纸带上打出一系列的点来记录物体运动信息的仪器。电火花打点记时器采用火花打点，电磁打点记时器采用电磁打点。一般打出两个相邻的点的时间间隔是0.02s。第四节物体运动的速度物体通过的路程与所用的时间之比叫做速度。平均速度是物体的位移s与发生这段位移所用时间t的比值。其方向与物体的位移方向相同。瞬时速度是物体在某时刻前后无穷短时间内的平均速度。其方向是物体在运动轨迹上过该点的切线方向。瞬时速率（简称速率）即瞬时速度的大小。速率≥速度。在物体相对滑动的过程中，会产生阻碍物体相对滑动的力，称为滑动摩擦力。根据公式f=μN（其中μ为动摩擦因数），滑动摩擦力的大小与正压力N成正比。动摩擦因数μ与相接触的物体材料和接触面的粗糙程度有关，且0<μ<1。滑动摩擦力的方向总是与物体相对滑动的方向相反，与其接触面相切。滑动摩擦力的计算可以使用公式法或二力平衡法。静摩擦是指当物体具有相对滑动趋势时，物体间产生的摩擦力。静摩擦力有一个最大限度，即最大静摩擦力。静摩擦力的方向总与接触面相切，与物体相对运动趋势的方向相反。静摩擦力的大小由物体的运动状态以及外部受力情况决定，与正压力无关，平衡时总与切面外力平衡。最大静摩擦力的大小与正压力接触面的粗糙程度有关。静摩擦的判断可以使用概念法、二力平衡法、牛顿运动定律法或假设法。力的图示是用一根带箭头的线段表示力的三要素的方法。画力的示意图突出方向，不定量。如果一个力的作用效果与另外几个力的共同效果作用相同，那么这个力与另外几个力可以相互替代，这个力称为另外几个力的合力，另外几个力称为这个力的分力。力的合成与分解可以根据具体情况进行，求几个力的合力叫力的合成，求一个力的分力叫力的分解。力的合成和分解具有等效替代的关系。力的合成可以使用公式法或图解法（如平行四边形法、多边形法或三角形法）进行计算。F=√(F1^2+F2^2+2F1F2cosθ)tanθ=F2sinθ/(F1+F2cosθ)当两个力垂直时，合力大小为F=F1+F2；当两个力大小相等时，合力大小为F=2F1cos(θ/2)。1）|F1—F2|≤F≤|F1+F2|2）随着夹角增大，合力逐渐减小。3）当两个力同向时，θ=0，合力最大：F=F1+F2。4）当两个力反向时，θ=180°，合力最小：F=|F1—F2|。5）当两个力垂直时，θ=90°，F2=F1+F2。计算分力的原则是正交分解，即将力分解在两个相互垂直的坐标轴上，以便处理多个不在同一直线上的力。共点力的平衡条件是物体保持静止或匀速直线运动状态。二力平衡是指物体在两个共点力的作用下处于平衡状态，其平衡条件是这两个力的大小相等、方向相反。正交分解法可用于处理多个不在同一直线上的力。作用力与反作用力是相互作用的力，大小相等、方向相反。牛顿第三定律适用于任何两个相互作用的物体，与物体的质量、运动状态无关。二力的产生和消失同时，无先后之分。二力分别作用在两个物体上，各自产生作用效果。牛顿第一定律（惯性定律）指出，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。物体的运动并不需要力来维持。伽利略的理想实验也证明了这一定律。2.惯性是物体固有的属性，与物体受力和运动状态无关。物体的质量是惯性大小的唯一度量。3.当物体不受力时，惯性表现为物体保持匀速直线运动或静止状态；受外力时，惯性表现为运动状态改变的难易程度不同。4.加速度与物体所受合力和物体质量有关。可以通过实验设计来探究这种关系。5.牛顿第二定律表明，物体的加速度与所受合外力成正比，与物体质量成反比，方向与合外力方向相同。其特性包括矢量性、瞬时性、相对性、独立性和同体性。6.在解题时，需要了解物体受力情况，应用牛顿第二定律和运动学公式来求解物体的运动情况。7.超重和失重是指物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力与物体重力的关系。完全失重是指物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力为零，此时加速度为重力加速度。8.单位制是由基本单位和导出单位组成的一系列完整的单位体制。在力学中，常用的单位有国际单位制和厘米-克-秒单位制。基本单位可以根据需要随意选择，而导出单位则由定义方程式和比例系数确定。不同的基本单位选择会导致不同的单位制。国际单位制包括时间（t）单位为秒（s），长度（l）单位为米（m），质量（m）单位为千克（kg），电流（I）单位为安培（A），物质的量（n）单位为摩尔（mol），热力学温度单位为开尔文（K），发光强度单位为坎德拉（cd）。力学中最常用的单位是牛顿（N），它的定义是当一个物体产生单位加速度时所需的力的大小，即1N=1kg·m/s²。常见的单位换算包括1英尺等于12英寸或0.3048米，1英寸等于2.540厘米，1英里等于1.6093千米。力是物体之间的相互作用，具有物质性、相互性、矢量性和作用效果。一个力总是关联着两个物体，施力物体同时也是受力物体，受力物体同时也是施力物体。力的种类可以根据其性质或效果来命名。重力是由地球的吸引所产生的力，使物体受到重力的作用。重力大小为G=mg，其中m为物体质量，g为重力加速度。重力的方向始终是竖直向下，不受其它作用力或运动状态的影响。物体所受重力的作用点称为重心。重心的确定有两种情况：对于形状规则的均匀物体，其重心就在几何中心上，而对于质量分布不均匀的物体，其重心位置则与物体的形状和质量分布有关。薄板形物体的重心可以通过悬挂法来确定。引入重心概念后，研究具体物体时，可以用一个有质量的点来代替整个物体，将整个物体各部分的重力用作用于重心的一个力来表示。形变是指物体的形状或体积发生改变，而弹性形变是指撤去外力后能恢复原状的形变。当物体发生弹性形变时，它会对跟它接触的物体产生弹力。弹力产生的条件是接触和弹性形变，它是一种接触力，作用点为接触点。弹力的方向与作用在物体上使物体发生形变的外力方向相反。几种典型的产生弹力的理想模型包括轻绳的拉力、点与平面接触、平面与平面接触以及球面与球面接触。弹簧在弹性限度内遵循胡克定律F=kx，其中k是劲度系数，与弹簧的材料、粗细、长度有关，而与运动状态、所处位置无关。其他物体的弹力应根据运动情况，利用平衡条件或运动学规律计算。滑动摩擦力是指一个物体在另一个物体表面上相当于另一个物体滑动的时候，要受到另一个物体阻碍它相对滑动的力。摩擦力的产生是由于物体表面不光滑造成的，具有相互性。滑动摩擦力的产生条件包括两个物体相互接触、两物体发生形变、两物体发生了相对滑动以及接触面不光滑。滑动摩擦力的方向总跟接触面相切，并跟物体的相对运动方向相反。滑动摩擦力可能起动力作用，也可能起阻力作用。滑动摩擦力的大小可以通过F=μFN来计算，其中μ为摩擦系数，FN为垂直于接触面的力。分析物体受力情况时，需要按照一定的步骤进行，以避免出现多力或漏力现象。首先，要分析物体受重力的情况；其次，如果物体与周围物体有接触，则需要分析弹力或摩擦力，对每个接触面（点）进行分析，若有挤压则有弹力，若还有相对运动或相对运动趋势，则有摩擦力；最后，需要考虑其它外力，例如牵引力、电场力、磁场力等。在作物体受力示意图时，需要注意力的合成与分解过程是合力与分力的等效替代过程，合力和分力不能同时认为是物体所受的力。同时，在处理力的合成和分解的复杂问题时，可以采用正交分解法，即把力沿着两个选定的互相垂