人教版高中物理必修1电子课本2

人教版高中物理必修1电子课本目录绪论直线运动相互作用牛顿运动定律曲线运动与万有引力定律目录机械能守恒定律与能量转化和守恒实验探究与拓展应用绪论0101物理学定义02物理学的重要性物理学是研究物质的基本结构、相互作用和运动规律的科学。物理学是自然科学的基础学科，对于理解自然现象、推动科技进步、培养科学思维等方面具有重要意义。物理学的定义与重要性高中物理课程旨在培养学生掌握基本的物理知识和技能，理解物理学的基本概念和原理，形成科学的世界观和方法论。课程目标要求学生掌握基本的物理概念和原理，能够运用所学知识分析和解决简单的物理问题，具备初步的实验技能和科学探究能力。课程要求高中物理课程目标与要求注重理解物理概念和原理，掌握基本的物理公式和定理，通过大量的练习和实验加深对知识的理解和应用。保持积极的学习态度，认真听讲、思考和完成作业，及时复习和巩固所学知识，加强实验操作和科学探究能力的培养。学习方法与建议学习建议学习方法直线运动02描述物体位置变化的物理量，用由初位置指向末位置的有向线段表示。位移物体运动轨迹的长度，只有大小，没有方向。路程描述物体运动快慢的物理量，等于位移与发生这段位移所用时间的比值。速度描述物体速度变化快慢的物理量，等于速度变化量与所用时间的比值。加速度描述运动的物理量123物体在一条直线上运动，如果在相等的时间内速度的变化相等，这种运动就叫做匀变速直线运动。匀变速直线运动的定义基本公式为v=v0+at，其中v0为初速度，v为末速度，a为加速度，t为时间。还有位移公式s=v0t+1/2at^2，其中s为位移。匀变速直线运动的规律在v-t图像中，匀变速直线运动是一条倾斜的直线，斜率表示加速度。在s-t图像中，匀变速直线运动是一条抛物线。匀变速直线运动的图像匀变速直线运动规律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叫做自由落体运动。自由落体运动的加速度等于重力加速度g，方向竖直向下。竖直上抛运动物体以某一初速度沿竖直方向抛出（不计空气阻力），物体只在重力作用下所做的运动叫做竖直上抛运动。竖直上抛运动的加速度等于重力加速度g，方向竖直向下。自由落体运动和竖直上抛运动的规律自由落体运动和竖直上抛运动都可以看作是匀变速直线运动的特例。对于自由落体运动，初速度为0；对于竖直上抛运动，初速度不为0。两种运动的加速度都是重力加速度g。自由落体运动与竖直上抛运动相互作用0301重力定义重力是地球吸引其表面或附近物体的力，其大小与物体的质量成正比。02重力加速度在地球表面，重力加速度约为9.8m/s²，表示物体自由落体的加速度。03重力方向重力方向始终指向地心，即竖直向下。重力及其性质010203弹力是物体因发生弹性形变而产生的力，其大小与形变量成正比。弹力定义弹性系数是描述物体弹性性质的物理量，表示单位形变量所产生的弹力。弹性系数弹力方向始终与接触面垂直，指向形变恢复的方向。弹力方向弹力及其性质摩擦力是两个相互接触的物体在相对运动或相对运动趋势时产生的阻碍相对运动的力。摩擦力定义摩擦系数摩擦力方向摩擦系数是描述物体间摩擦性质的物理量，表示摩擦力与正压力的比值。摩擦力方向始终与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反。030201摩擦力及其性质牛顿运动定律04牛顿第一定律任何物体都要保持匀速直线运动或静止状态，直到外力迫使它改变运动状态为止。惯性物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的一种性质，我们把这个性质叫做惯性。惯性是物体的一种固有属性，一切物体都有惯性，惯性的大小只与物体的质量有关，质量大的物体惯性大，质量小的物体惯性小。牛顿第一定律与惯性概念牛顿第二定律物体的加速度跟物体所受的合外力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。应用牛顿第二定律揭示了力与运动的关系，即知道了力，可根据牛顿第二定律求出加速度，再通过运动学的规律就可以确定物体的运动情况；反之，知道了运动情况，由运动学公式求出加速度，再根据牛顿第二定律就可以确定物体所受的力。牛顿第二定律及其应用牛顿第三定律两个物体之间的作用力和反作用力，在同一条直线上，作用在相互作用的两个物体上，大小相等，方向相反。作用效果牛顿第三定律揭示了力的作用的相互性，即作用力与反作用力总是成对出现，并且作用力与反作用力之间的关系遵循牛顿第三定律。在解决物体间相互作用的问题时，运用牛顿第三定律非常方便。牛顿第三定律及其作用效果曲线运动与万有引力定律05当物体所受合外力的方向与它的速度方向不在同一直线上时，物体做曲线运动。曲线运动条件采用平面直角坐标系或极坐标系描述曲线运动物体的位置；运用速度、加速度等物理量描述物体运动状态。曲线运动描述方法曲线运动条件及描述方法平抛运动规律及应用举例平抛运动规律水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动。应用举例解决平抛运动类问题，通常需要根据已知条件确定运动时间，再运用运动的合成与分解的方法处理。自然界中任何两个物体都有引力，且引力的大小与两物体的质量的乘积成正比，与两物体间的距离的二次方成反比。万有引力定律利用万有引力定律可以解释天体运动规律，如行星绕太阳的运动、卫星绕地球的运动等。同时，万有引力定律也是研究宇宙演化的重要理论工具。天文学中的应用万有引力定律及其在天文学中的应用机械能守恒定律与能量转化和守恒06

动能和动能定理动能定义物体由于运动而具有的能量，用公式$E_k=frac{1}{2}mv^2$表示。动能定理合外力对物体所做的功等于物体动能的变化，即$W=DeltaE_k$。动能定理的应用可用来求解变力做功、曲线运动中的功等问题。弹性势能定义物体由于发生弹性形变而具有的能量，用公式$E_{el}=frac{1}{2}kx^2$表示。重力势能和弹性势能的转化在只有重力和弹力做功的情况下，重力势能和弹性势能可以相互转化，且总量保持不变。重力势能定义物体由于被举高而具有的能量，用公式$E_p=mgh$表示。重力势能及弹性势能机械能守恒定律及其应用举例在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与势能可以相互转化，而总的机械能保持不变，即$E_{机}=E_k+E_p+E_{el}$。机械能守恒定律可用来解决抛体运动、单摆、弹簧振子等问题的机械能守恒问题。例如，在抛体运动中，不计空气阻力的情况下，物体的机械能守恒，可以根据初始状态和某一时刻的状态求解相关问题。机械能守恒定律的应用举例实验探究与拓展应用07VS验证在只有重力做功的情况下，物体的机械能守恒。实验器材打点计时器、纸带、重锤、铁架台、复写纸、低压交流电源、导线、毫米刻度尺、天平。实验目的实验：验证机械能守恒定律实验步骤1.将打点计时器固定在铁架台上，并用导线将打点计时器接在低压交流电源上。2.将纸带穿过打点计时器，纸带下端固定在重锤上，上端用手提着。实验：验证机械能守恒定律3.接通电源，释放纸带，让重锤自由下落。5.在纸带上选取两个点，测量它们之间的距离，并计算重锤在这两点间的重力势能减少量和动能增加量。4.断开电源，取下纸带。实验结论：在误差允许的范围内，重锤的重力势能减少量等于其动能的增加量，验证了机械能守恒定律。实验：验证机械能守恒定律0102探究平抛运动的规律，理解平抛运动的条件。斜槽、小球、方木板、白纸、图钉、铅垂线、刻度尺、三角板、铅笔。实验目的实验器材实验：探究平抛运动规律实验步骤1.安装斜槽，使其末端切线水平。2.在方木板上铺一张白纸，用图钉把白纸固定在方木板上，并把方木板竖直立在斜槽末端附近，使小球运动轨迹的末端在水平方向上与木板基本接触。实验：探究平抛运动规律013.用铅垂线在木板上描出小球运动轨迹上的某一点作为坐标原点O，并过O点画出竖直线作为y轴。024.把小球从斜槽上适当位置由静止释放，小球离开斜槽后做平抛运动，用铅笔描出小球经过的位置。035.用刻度尺测量出小球的水平位移x和竖直位移y，并记录数据。实验：探究平抛运动规律01026.改变小球释放的高度，重复步骤4和5多次测量。实验结论：通过测量和计算可以得出平抛运动的初速度和加速度，进一步探究平抛运动的规律。实验：探究平抛运动规律航天器发射过程中的能量转化01航天器发射过程中，化学能转化为内能，内能再转化为机械能，使航天器获得足够的速度进入太空。航天器在太空中