高一物理必修一知识点总结

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　　第一章力

　　知识要点：

　　1、本专题知识点及基本技能要求

　　（1）力的本质

　　（2）重力、物体的重心

　　（3）弹力、胡克定律

　　（4）摩擦力

　　（5）物体受力情况分析

　　力的合成与分解

　　掌握内容：

　　1、力的合成与分解。会用直角三角形知识及相似三角形等数学知识求解。

　　2、力的分解。

　　3、力矩及作用效果。

　　知识要点：

　　一、力的合成：

　　1、定义：求几个力的合力叫力的合成。

　　2、力的合成：

　　（1）同一直线情况

　　（2）成角情况：

　　①遵循平行四边形法则。

　　两个互成角度的力的合力，可以用表示这两个力的线段作邻边，作平行四边形，平行四边形的对角线表示合力的大小和方向。

　　作图时应注意：合力、分力作用点相同，虚线、实线要分清。

　　②应用方法

　　注意：在大小一定的情况下，合力F随增大而减小，随减小而增大，F最大值是范围是，有可能大于任一个分力，也有可能小于任一个分力，还可能等于某一个分力的大小，求多个力的合力时，可以先求出任意两个力的合力，再求这个合力与第三个力的合力，依此类推。

　　二、力的分解：

　　求一个力的分力叫力的分解。是力的合成的逆运算，同样遵守平行四边形法则。一个力的分解应掌握下面几种情况：

　　1、已知一个力（大小和方向）和它的两个分力的方向，则两个分力有确定的值；

　　2、已知一个力和它的一个分力，则另一个分力有确定的值；

　　3、已知一个力和它的一个分力的方向，则另一分力有无数解，且有最小值（两分力方向垂直）；

　　4、一个力可以在任意方向上分解，且能分解成无数个分力；

　　5、一个分力和产生这个分力的力是同性质力，且产生于同一施力物体，如图18中，G的分力是沿斜面的分力和垂直于斜面的分力（此力不能说成是对斜面的压力）。

　　6、在实际问题中，一个力如何分解，应按下述步骤：①根据力F产生的两个效果画出分力的方向；②根据平行四边形法则用作图法求的大小，且注意标度的选取；③根据数学知识用计算法求出分力的大小。

　　三、力的正交分解法：

　　在处理力的合成和分解的复杂问题时，有一种比较简便宜行的方法--正交分解法。

　　求多个共点力合成时，如果连续运用平行四边形法则求解，一般说来要求解若干个斜三角形，一次又一次地求部分的合力的大小和方向，计算过程显得十分复杂，如果采用力的正交分解法求合力，计算过程就简单多了。

　　正交分解法--把力沿着两个经选定的互相垂直的方向分解，其目的是便于运用普通代数运算公式来解决矢量运算。

　　力的正交分解法步骤如下：

　　1、正确选定直角坐标系：通常选共点力的作用点为坐标原点，坐标轴的方向的选择则应根据实际问题来确定。原则是使坐标轴与尽可能多的力重合，即是使需要向两坐标轴投影分解的力尽可能少，在处理静力学问题时，通常选用水平方向和竖直方向上的直角坐标，当然在其它方向较简便时，也可选用。

　　2、分别将各个力投影到坐标轴上：分别求x轴和y轴上各力的投影的合力和其中：

　　（式中的轴上的两个分量，其余类推。）

　　这样，共点力的合力大小可由公式：

　　求出。

　　设力的方向与轴正方向之间夹角是。

　　∴通过数学用表可知数值。

　　注意：如果这是处理多个力作用下物体平衡问题的好办法。

　　物体的运动

　　知识要点：

　　机械运动

　　质点

　　位移和路程：主要讲述质点和位移等， 它是描述物体运动和预备知识。

　　匀速直线运动、速度

　　匀速直线运动的图象：主要讲述速度的概念和匀速直线运动的规律。

　　变速直线运动、平均速度、瞬时速度：主要讲述变速直线运动的平均速度和

　　瞬时速度的概念。

　　（七）匀变速直线运动加速度。

　　（八）匀变速直线运动的速度

　　（九）匀变直线运动的位移：主要讲述匀变直线运动的加速度概念， 以及匀变速直

　　线运动的速度公式和位移公式。

　　（十）匀变速运动规律的应用。

　　（十一）自由落体运动。

　　（十二）竖直上抛运动主要讲述匀变速直线运动的特例。

　　（十三）系统、综合全章知识结构培养分析综合解决问题的能力。

　　为了掌握一个较完整的关于物体运动的知识， 重点概念是： 位移、速度、加速度。重要规律则是： 匀速直线运动和匀变速直线运动。

　　重点、难点：

　　（一）、机械运动、平动和转动

　　知道机械运动是最普遍的自然现象。是指一个物体相对于别的物体的位置改变。为了说明物体的运动情况， 必须选择参照物--是在研究物体运动时， 假定不动的物体， 参照它来确定其他物体的运动。我们说汽车是运动的， 楼房是静止的是以地面为参照物， 我们说， 卫星在运动， 是以地球为参照物。“闪闪红星”歌曲中唱的“小小竹排江中游， 巍巍青山两岸走”说明坐在竹排上的人选择不同的参照物观察的结果常常是不同的， 选河岸为参照物， 竹排是运动的， 选竹排为参照物， 竹排是静止的， 河岸上的青山是后退的。这既说明选参照物的重要性， 又说明运动的相对性。如果选太阳为参照物地球及地球上的一切物体都在绕太阳运动， 若以天上的银河为参照物， 太阳是运动……， 进而得出没有不运动的物体， 从而说明运动是绝对的， 静止是相对的。还应指出的是： 在研究地面上物体运动时， 为了研究问题方便， 常取地球为参照物。

　　运动无论多么复杂， 都是由平动和转动组成， 或只有平动， 或只有转动， 或既有平动， 又有转动。如判断物体是平动或是转动， 必须抓住， 物体上各点的运动情况都相同， 这种运动叫平动。物体上的各点都绕一点（圆心）或一轴做圆周运动， 这样的运动叫转动。如果运动按运动轨迹分类， 可为直线或曲线运动， 而平动可沿直线运动， 也可沿曲线运动。只要保持物体上各运动情况相同即可。

　　（二）、质点

　　质点是一种抽象化的研究物体运动的理想模型。理想模型是为了便于着手研究物理学采用的一种方法， 今后还会常用： 如高中物理将要学到的匀速直线运动理想气体、点电荷， 理想变压器……都属于理想模型。

　　质点是不考虑物体的大小和形状， 而把物体看成一个有质量的点， 这在第一章物体受力分析时已经这样做了， 在那里所以用一个点表示物体， 就是因为那个物体可以抽象为质点。质点是运动学中的重要概念， 也是下一章开始研究的动力学中的重要概念。运动学中的质点只要把物体抽象为一个点， 动力学中的质点则要求这个点具有物体的全部质量。随着学习的深入， 对质点的理解将会更加深刻。

　　应该知道， 理想模型是实际物体的一种科学的抽象， 采取这种方法是抓住问题中物体的主要特征， 简化对物体的研究， 而把物体看成一个点， 它是实际物体的一种近似。我们把物体看成质点是在研究问题中， 物体的形状、大小各部分运动的差异是不起作用的或是次要的因素。这有两种情况： ①物体各部分运动情况相同， 即物体做平动； ②物体有转， 但因转动引起的物体各部分运动的差异， 对我们研究问题不起主要作用。一个很好例子就是研究地球公转时可把地球看成质点， 研究地球上昼夜交替时要考虑地球自转， 不能把地球看成质点。再如乒乓球旋转时对球的运动有较大影响， 运动员在发球、击球时都要考虑， 就不能把球简单地看成质点。应该指出绝不能误解为小物体可以看成质点， 大物体就不能看成质点。又如我们在运动会上投掷手榴弹、铅球、标枪时如何测量距离计成绩。此时常常不考虑物体各部分运动的差异， 而物体简化为一个没有大小、形状的点。这就是研究问题的一种科学抽象的方法。

　　最后还要强调指出： 研究质点模型的意义有两个方面： 在物体、形状、大小不起主要作用时把物体看成一个质点； 在物体形状、大小起主要作用时， 把物体看成由无数多个质点所组成。所以研究质点的运动， 是研究实际物体运动的近似和基础。在中学力学中研究对象如不特别指出： （除非涉及到转动）即是质点。

　　（三）、位移和路程

　　位移： 位置的改变。位移是矢量， 不仅有大小， 而且还有方向， 它可用一个从起点到终点的有向线段表示。例如： 从甲地到乙地如右图所示： 可以沿直线从甲到乙地， 起点为甲地的A点， 终点是乙地的B点， 则位移大小为线段AB长， 方向从A到B方向， 还可沿ACB曲线由甲地到乙地， 还可沿折线ADB从甲地到乙地， 尽管通过的路径不同， 但它们的起点和终点相同， 所以位移一样， 路程不一样。路程是运动的轨迹是标量， 只有大小无方向。如果物体从甲地A点沿直线到乙地的B点后继续沿AB延长线到E, 由E又返回到B, 此时位移仍为AB（长）方向： A指向B, 而路程则为AE的长度加上线段BE的长度。应该指出： 只有做直线运动的质点， 且始终向着同一个方向运动时， 位移的大小才等于路程。又如一物体沿半径为R的圆弧做圆周运动如图示： 从图周的一点A出发（直径的一端）分别经圆弧； 到达直径的另一端B点， 其位移大小都为2R方向A?B, 路程为整个圆周长的。若经圆周长分别沿逆时和顺时针方向到达C或D点则位移的大小（因起点为A, 终点分别为C、D）， 方向不同分别为A?C; A?D, 路程相等为。若分别沿逆时针由A经C、B到D, 或由A经D、B到C, 根据位移表示为起终点的有向线段， 则位移大小分别为； 方向分别为A?D; A?C。而路程相等都是圆周长。假如从A点出发， 分别沿逆时针方向或顺时针方向又回到A点。此时位移为零， 路程则为圆长。

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