(完整版)高中物理必修一第二章知識點(diǎn)精華,推薦文檔

1、高中物理必修一知識點(diǎn)總結(jié)：第二章 勻變速直線運(yùn)動的研究勻變速直線運(yùn)動是運(yùn)動學(xué)中最典型的也是最簡單的理想化的運(yùn)動形式，學(xué)習(xí)本章的有關(guān)知識對于運(yùn)動學(xué)將會有更深入地了解，難點(diǎn)在于速度、時間以及位移這 三者物理量之間的關(guān)系。要熟練掌握有關(guān)的知識，靈活的加以運(yùn)用。最后，本章末講學(xué)習(xí)一種最具有代表性的勻變速直線運(yùn)動形式：自由落體運(yùn)動?？荚嚨囊螅?、對所學(xué)知識要知道其含義，并能在有關(guān)的問題中識別并直接運(yùn)用，相當(dāng)于課程標(biāo)準(zhǔn)中的“了解”和“認(rèn)識”。、能夠理解所學(xué)知識的確切含義以及和其他知識的聯(lián)系，能夠解釋，在實(shí)際問題的分析、綜合、推理、和判斷等過程中加以運(yùn)用，相當(dāng)于課程標(biāo)準(zhǔn)的“理解”，“應(yīng)用”。要求：勻速直線運(yùn)

2、動，勻變速直線運(yùn)動，速度與時間的關(guān)系，位移與時間的關(guān)系，位移與速度的關(guān)系，v-t 圖的物理意義以及圖像上的有關(guān)信息。新知?dú)w納：一、勻變速直線運(yùn)動的基本規(guī)律 基本公式：（速度時間關(guān)系） （位移時間關(guān)系） 兩個重要推論：（位移速度關(guān)系）（平均速度位移關(guān)系） 二、勻變速直線運(yùn)動的重要導(dǎo)出規(guī)律： 任意兩個邊疆相等的時間間隔(t)內(nèi)的，位移之差(s)是一恒量，即 在某段時間的中間時刻的速度等于這段時間內(nèi)的平均速度，即 在某段位移中點(diǎn)位置的速度和這段位移的始、末瞬時速度的關(guān)系為三、初速度為零的勻變速直線運(yùn)動以下推論也成立(1) 設(shè) t 為單位時間，則有 瞬時速度與運(yùn)動時間成正比， 位移與運(yùn)動時間的平方成正

3、比 連續(xù)相等的時間內(nèi)的位移之比(2) 設(shè) s 為單位位移，則有 瞬時速度與位移的平方根成正比， 運(yùn)動時間與位移的平方根成正比， 通過連續(xù)相等的位移所需的時間之比。四、自由落體運(yùn)動 定義：物體只在重力作用下從靜止開始下落的運(yùn)動。 自由落體加速度（重力加速度） 定義：在同一地點(diǎn)，一切物體自由下落的加速度。用 g 表示。 一般的計(jì)算中，可以取 g=9.8m/s2 或 g=10m/s2 公式：難點(diǎn)解析：一、實(shí)驗(yàn)：探究小車速度隨時間變化的規(guī)律 實(shí)驗(yàn)操作：1、如圖，把一端附有滑輪的長木板平放在實(shí)驗(yàn)桌上，并使滑輪伸出桌面，打點(diǎn)計(jì)時器紙帶限位孔與長木板縱軸位置對齊再固定在長木板沒有滑輪的一端，連接好電路。2、

4、將一條細(xì)繩拴在小車上，細(xì)繩繞過滑輪，使紙帶、小車、拉線和定滑輪在一條直線上。小車在鉤碼的牽引下運(yùn)動，注意調(diào)整滑輪高度，使小車的拉線與板面平行，減小拉力的變化。3、為了研究小車的速度隨時間變化的規(guī)律，需要把紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時器平整地連在小車的后面，使小車運(yùn)動時保持紙帶與木板平行，減小摩擦力的影響。4、把小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時器的位置，啟動計(jì)時器，待打點(diǎn)計(jì)時器工作穩(wěn)定后放開小車，讓小車拖著紙帶運(yùn)動。同時，用手在滑輪一端準(zhǔn)備接住小車，防止小車撞擊滑輪和落地。打點(diǎn)計(jì)時器在紙帶上打下一行小點(diǎn)，隨后立即關(guān)閉電源。5、取下紙帶換上新紙帶，重復(fù)操作三次。 數(shù)據(jù)處理1、在三條紙帶中選擇一條最清晰的。為了便于測量，舍

5、掉開頭一些過于密集的點(diǎn)跡， 找一個適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)當(dāng)作計(jì)時起點(diǎn)。這樣做的目的是減小因點(diǎn)跡過于密集而在測量位移時帶來較大的偶然誤差。2、選擇每 5 個點(diǎn)取一個計(jì)數(shù)點(diǎn)，如圖所示，這樣相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時間間隔 t 就是0.1 s（電源頻率為 50hz），量出各計(jì)數(shù)點(diǎn)左右兩計(jì)時點(diǎn)（注意計(jì)數(shù)點(diǎn)與計(jì)時點(diǎn)的區(qū)別）間的距離計(jì)算平均速度，用此平均速度代替相關(guān)計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時速度。 作出速度-時間圖象1、建立坐標(biāo)系：以速度 v 為縱軸，時間 t 為橫軸建立直角坐標(biāo)系，根據(jù)各個時刻 t 的速度 v 數(shù)據(jù)在直角坐標(biāo)系中描點(diǎn)。2、作擬合曲線或直線：仔細(xì)觀察這些點(diǎn)的分布情況，發(fā)現(xiàn)這些點(diǎn)都大致落在一條直線上。因此，我們可以用一條直線去

6、“擬合”這些點(diǎn)，即讓所畫的直線連接盡可能多的點(diǎn)。不能連接的點(diǎn)應(yīng)貼近分布在該直線的兩側(cè)。并使兩側(cè)點(diǎn)數(shù)大致相同，這就畫出了小車運(yùn)動的速度圖象。結(jié)論：小車的運(yùn)動速度隨時間成線性關(guān)系變化；小車的速度在不斷增大，而且在相等的時間里速度的變化量是相等的，即小車的加速度保持恒定。小貼士：從圖象上分析物體的運(yùn)動規(guī)律，也是物理學(xué)中研究問題時經(jīng)常采用的一種方法。歸納整理：本節(jié)課我們主要是運(yùn)用探究式學(xué)習(xí)的方式用打點(diǎn)計(jì)時器來測量小車的速度隨時間變化的規(guī)律，重點(diǎn)是對重物牽引下小車的運(yùn)動進(jìn)行探究。在探究過程中，涉及了實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、操作以及作圖象的方法、原則，同時要求利用已有知識處理紙帶，求各點(diǎn)的瞬時速度，會用圖象處理實(shí)驗(yàn)數(shù)

7、據(jù)。二、勻速直線運(yùn)動的速度與時間的關(guān)系 勻速直線運(yùn)動1、定義：物體沿著直線運(yùn)動，而且保持加速度不變，這種運(yùn)動叫做勻變速直線運(yùn)動。2、勻變速直線運(yùn)動的分類：3、勻變速直線運(yùn)動的 v-t 圖象實(shí)驗(yàn)小車的 v-t 圖象是一條傾斜直線。由此可知，無論 t 取何值，無論在什么時間階段，t 對應(yīng)的速度變化 v 都相同，即 v/t 不變，則物體的 加速度不變。所以勻變速直線運(yùn)動的 v-t 圖象是一條傾斜直線。在數(shù)學(xué)函數(shù)圖象中，v/t 叫做圖象的斜率， 故 v- t 圖象的斜率表示物體做勻變速直線運(yùn)動 的加速度的大小。 勻變速直線運(yùn)動的速度與時間的關(guān)系式歸納整理：三、勻變速直線運(yùn)動的位移與時間的關(guān)系 勻速直線

8、運(yùn)動的位移1、勻速直線運(yùn)動的位移公式 x=vt.它的特點(diǎn)是 v 大小方向都不變，位移 x 跟發(fā)生這段位移所用的時間 t 成正比。2、位移公式 x=vt 在 v-t 圖象上的意義如下圖所示，速度圖線與時間軸所圍矩形的邊長恰好是速度 v 與時間 t 矩形的面積正好是 vt，所以物體做勻速直線運(yùn)動的位移 x 在數(shù)值上等于速度圖線與時間軸所圍的面積。 勻變速直線運(yùn)動的位移1、利用微分思想推導(dǎo)勻變速直線運(yùn)動的位移一個質(zhì)點(diǎn)做初速度為 v0 的勻加速直線運(yùn)動，經(jīng)過時間 t 速度達(dá)到 v，v-t 圖象如圖甲所示。下面根據(jù)勻速直線運(yùn)動 v-t 圖象上“面積”的意義求其位移。2、勻變速直線運(yùn)動的平均速度歸納整理：

9、本節(jié)通過勻變速直線運(yùn)動的 v-t 圖象找出位移與時間的關(guān)系,并推導(dǎo)出平均速度公式勻變速直線運(yùn)動中，運(yùn)動物體的位移對應(yīng)著 v-t 圖象中圖線與時間軸之間包圍的梯形面積。從公式上看，反映了位移 x 和時間 t 之間的非線性關(guān)系。四、勻變速直線運(yùn)動的位移與速度的關(guān)系 勻變速直線運(yùn)動的位移與速度的關(guān)系1、推導(dǎo) v-x 關(guān)系 勻變速直線運(yùn)動的重要推論原則上講，利用勻變速直線運(yùn)動的速度公式、位移公式、速度-位移關(guān)系式可解決所有勻變速直線運(yùn)動的問題。但是僅僅利用上述三式求解問題，有時較為繁瑣。由三個基本公式可導(dǎo)出一些重要的推論。根據(jù)這些推論可方便地求解若干問題。歸納整理：本節(jié)在勻變速直線運(yùn)動的速度公式和位移

10、公式的基礎(chǔ)上推導(dǎo)出位移與速度的關(guān)系式。速度公式和位移公式均涉及物體的運(yùn)動時間，而位移與速度關(guān)系式中不涉及時間為相關(guān)題目的求解提供了方便。五、自由落體運(yùn)動 自由落體運(yùn)動1、自由落體運(yùn)動：物體只在重力作用下從靜止開始下落的運(yùn)動。2、影響物體下落快慢的因素：影響物體下落快慢的因素是空氣阻力的作用。在沒有空氣阻力影響時，只在重力作用下，輕重不同的物體下落的快慢相同。3、自由落體運(yùn)動性質(zhì)的探究（1） 實(shí)驗(yàn)原理及器材重物拖著紙帶豎直下落時，如果紙帶阻力和空氣阻力比重物重量小得多，可近似認(rèn)為重物僅在重力作用下運(yùn)動，根據(jù)打出的紙帶能分析研究重物做自由落體運(yùn)動規(guī)律。使用的器材有：打點(diǎn)計(jì)時器、交流、電源、紙帶、重

11、物及鐵夾、鐵架臺。（2） 實(shí)驗(yàn)裝置：把打點(diǎn)計(jì)時器豎直固定在鐵架臺上，使兩個紙帶限位孔上下對齊。如圖所示。（3） 主要實(shí)驗(yàn)步驟：把打點(diǎn)計(jì)時器豎直固定在鐵架臺上，連接好電源；把紙帶穿過兩個限位孔，下端用鐵夾連到重物上，讓重物靠近打點(diǎn)計(jì)時器；用手捏住紙帶上端，把紙帶拉成豎直狀態(tài)，接通打點(diǎn)計(jì)時器電源，松開手讓重物和紙帶自由下落；重復(fù)幾次，選取一條點(diǎn)跡清晰的紙帶分析計(jì)算。（4） 實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意的事項(xiàng)：為盡量減小空氣阻力的影響，應(yīng)選密度大的重物，如鐵錘等；打點(diǎn)計(jì)時器應(yīng)豎直固定好；重物應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時器釋放且要先接通打點(diǎn)計(jì)時器電源，再放手讓重物運(yùn)動；改變重物的重量，重復(fù)打出幾條紙帶。（5） 判斷原理：在相鄰的相

12、等時間 t 內(nèi)，其位移分別為由于時間都一樣，當(dāng)相鄰的相等時間內(nèi)位移差 x 都相等時，則加速度 a 不變，就可以斷定物體在做勻變速直線運(yùn)動。（6） 實(shí)驗(yàn)結(jié)論：自由落體運(yùn)動是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動。 自由落體運(yùn)動的加速度1、重力加速度：做自由落體運(yùn)動的不同物體，其加速度都相同。這個加速度叫做重力加速度，通常用 g 表示。2、重力加速度的方向：自由落體運(yùn)動的軌跡是豎直線，而且自由落體運(yùn)動是勻加速直線運(yùn)動，所以其加速度的方向與物體速度的方向相同，即豎直向下。3、重力加速度的大小在地球上同一個地點(diǎn)，重力加速度的值固定不變，但是在地球上不同的地點(diǎn)，重力加速度的值略有不同。課本列出了不同地點(diǎn)的重力加速度

13、值。在一般計(jì)算中，g 取 9.8m/s2， 在要求不高的情況下，為計(jì)算方便，g 取 10m/s2.4、自由落體運(yùn)動的規(guī)律自由落體運(yùn)動是初速度為零、加速度為 g 的勻加速直線運(yùn)動。根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的一般規(guī)律，得出自由落體運(yùn)動的規(guī)律如下：歸納整理：本節(jié)首先定義自由落體運(yùn)動并利用打點(diǎn)計(jì)時器探究其運(yùn)動規(guī)律，得出其運(yùn)動特點(diǎn)，引出自由落體加速度的概念。注意自由落體運(yùn)動只是勻變速直線運(yùn)動的一個特例。我們在以前章節(jié)中所掌握的所有勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律及推論在自由落體運(yùn)動中均可使用。六、伽利略對自由落體的研究 伽利略的研究方法1、伽利略的巧妙方法16 世紀(jì)末，意大利學(xué)者伽利略用歸謬法證明了亞里士多德“重物下落快

14、、輕物下落慢” 的觀點(diǎn)是錯誤的：根據(jù)亞里士多德的論斷一塊大石頭的下落速度要比 一塊小石頭的下落速度大。假定大石頭的下落速度為 8，小石頭的下落速度為 4，當(dāng)我們把兩塊石頭拴在一起時， 下落快的會被下落慢的拖著而減慢，下落慢的會被 下落快的拖著而加快。結(jié)果整體的下落速度應(yīng)該小于 8 而大于 4，但是兩塊石頭拴在一起，加起來比大石頭還要重。因此整體的下落速度應(yīng)當(dāng)大于 8.這樣，就從重 物體比輕物體下落得快的觀點(diǎn)，推出了兩個截然相反的結(jié)論，使亞里士多德的觀點(diǎn)陷入了自相矛盾的境地。2、伽利略的猜想與驗(yàn)證（1） 猜想：自由落體運(yùn)動是速度變化均勻的直線運(yùn)動。速度均勻變化有兩種可能：一種是速度的變化對時間來

15、說是均勻的，即 v 與t 成正比；另一種是速度的變化對位移來說是均勻的，即 v 與x 成正比；伽利略先以實(shí)驗(yàn)來檢驗(yàn) v 與t 成正比的猜想是否是真實(shí)的。（2） 推理：如果落體運(yùn)動的速度隨時間均勻變化，那么物體的位移應(yīng)當(dāng)和時間的平方成正比即.所以只要觀測到落體運(yùn)動的位移與時間成正比，即證明落體運(yùn)動的速度隨時間均勻變化。（3） 實(shí)驗(yàn)：把落體運(yùn)動過程放慢，落體下落得很快；而當(dāng)時只能靠滴水計(jì)時；這樣的計(jì)時工具還是不能測量自由落體運(yùn)動所用的時間。伽利略采用了一個巧妙的方法， 用來“沖淡”重力，他讓銅球沿阻力很小的斜面上滾下，而小球在斜面上運(yùn)動的加速度要比它豎直下落的加速度小得多，所用時間長得多，所以容易

16、測量。實(shí)驗(yàn)結(jié)果 表明，小球沿斜面運(yùn)動位移的確滿足的關(guān)系所以小球沿斜面做的是勻變速直線運(yùn)動。斜面上物體運(yùn)動快慢和質(zhì)量的關(guān)系：讓不同質(zhì)量的小球沿同一傾角的斜面運(yùn)動， 的規(guī)律不變，說明物體運(yùn)動的快慢與物體的質(zhì)量無關(guān)。斜面上物體運(yùn)動快慢和斜面傾角的關(guān)系：改變斜面的傾角，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，得知小球的加速度隨斜面傾角的增大而變大。合理外推：小球沿斜面向下的運(yùn)動并不是落體運(yùn)動，但是如果斜面的傾角增大到 90 度，如圖所示。這時小球的運(yùn)動就是自由落體運(yùn)動了，所以自由落體運(yùn)動滿足勻加速運(yùn)動的性質(zhì)，而且所有物體下落時的加速度都是一樣的。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：通過小球在斜面上的運(yùn)動，間接證明落體運(yùn)動是速度隨時間均勻變化的運(yùn)動，即勻

17、變速直線運(yùn)動，而且物體下落的快慢與物體的輕重?zé)o關(guān)，即輕重不同的物體下落快慢相同。 伽利略的科學(xué)方法1、科學(xué)研究的基本要素2、伽利略的科學(xué)方法伽利略不僅發(fā)現(xiàn)了落體運(yùn)動的規(guī)律，更重要的是開辟了自然科學(xué)的研究之路抽象思維數(shù)學(xué)推理和科學(xué)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，這種研究方法到現(xiàn)在仍然是物理學(xué)乃至 整個自然科學(xué)最基本的研究方法。它不但標(biāo)志著物理學(xué)的真正開始，也有力地推進(jìn)了人類科學(xué)認(rèn)識的發(fā)展近代科學(xué)研究的大門從此打開。正如愛因斯坦所說，伽利略 的發(fā)現(xiàn)以及他所用的科學(xué)推理方法是人類思想史上最偉大的成就之一，而且標(biāo)志著物理學(xué)的真正開端。歸納整理：本節(jié)沿著伽利略的研究思路，推翻亞里士多德的錯誤觀點(diǎn)，得出自由落體運(yùn)動的規(guī)律。我

18、們要從伽利略對落體的研究上，學(xué)習(xí)他實(shí)事求是的科學(xué)精神，領(lǐng)會伽利略發(fā)現(xiàn)問題提出假設(shè)數(shù)學(xué)推理實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證合理外推的科學(xué)思路，為我們以后的探究打下基礎(chǔ)。“”“”at the end, xiao bian gives you a passage. minand once said, people who learn to learn are very happy people. in every wonderful life, learning is an eternal theme. as a professional clerical and teaching position, i understand the importance of continuous learning, life is diligent, nothing can be gained, only continuous learning can achieve better self. only by constantly learning and mastering the latest