高中物理必修一第三章知識點整理

1、 第三章知識點整理 3.1重力 1.力 （1）概念：力是物體間的相互作用 （2）作用效果：改變物體的運動狀態(tài)使物體發(fā)生形變 （3）力的性質(zhì)： 物質(zhì)性：不能離開物體而存在。有力必定有施力物體和受力物體。 相互性：物體間力的作用是相互的。 A對B作用的同時B也對A也有作用，一個物體是受力物體的同時也是施力物體。 同時性：物體間的相互作用同時產(chǎn)生同時消失。 矢量性：力不僅有大小，而且有方向，是矢量。 （4）影響力的作用效果的因素力的三要素：力的大小、方向和作用點 （5）如何來表示一個力？ 力的圖示：精確表示（大小、方向、作用點） 力的示意圖：粗略表示（方向、作用點） 作力的圖示步驟： 選取合適的標(biāo)度

2、； 從力的作用點沿力的方向畫一條線段，線段的長短按選定的標(biāo)度和力的大小確定； 在線段的末端加箭頭表示力的方向。 注意：畫同一物體受多個力的圖示時，表示各力的標(biāo)度應(yīng)統(tǒng)一。 2.重力 （1）概念：是由地球吸引而使物體受到的力。 （2）特點： 重力不等于地球的吸引力，它只是地球吸引力的一部分。 重力的施力物體是地球 重力是非接觸力 地面附近的物體都受重力，與物體所處的運動狀態(tài)、速度大小無關(guān)。 （3）重力的大小和方向 大?。篏=mg（g為重力加速度） 同一物體在赤道上重力最小；在兩極最大。 方向：豎直向下而不是垂直向下 （4）重力的作用點重心 影響重心位置的因素：質(zhì)量分布、形狀。 重心位置的確定：形狀

3、規(guī)則的均勻物體：幾何中心；薄板型物體：懸掛法。 注意：物體的重心可以不在物體上，重心也不是物體上最重的點。 3.四種基本相互作用 萬有引力、電磁相互作用、強(qiáng)相互作用、弱相互作用。 3.2彈力 1. 概念：發(fā)生彈性形變的物體, 由于要恢復(fù)原狀, 對跟它接觸的物體會產(chǎn)生力的作用, 這種力稱為彈力。 2. 產(chǎn)生條件：彈性形變、直接接觸 3.彈力的方向： （ 1）壓力和支持力 面面接觸：彈力垂直接觸面 點面接觸：彈力通過接觸點而垂直接觸面 點點接觸：彈力通過接觸點垂直于切面而指向圓心 注意：彈力方向是從施力物體指向受力物體，畫在受力物體身上。 （2）繩子的拉力（彈簧的拉力）：沿著繩子而指向繩子收縮的方

4、向。 （3）輕桿的拉力：可沿桿可不沿桿，要依具體情況確定 判斷彈力的有無： （1）條件判斷法：彈性形變、直接接觸 （2）假設(shè)推理法：先假設(shè)有彈力、再根據(jù)受力平衡分析 4.胡克定律 在彈性限度內(nèi)，彈簧的彈力大小與彈簧的伸長量（或壓縮量）成正比：kxF? k彈簧的勁度系數(shù)(其大小只跟彈簧的形狀、大小、長短、鋼絲的線徑、材料等因素有關(guān)，與彈簧受到多大的彈力無關(guān))，單位為N/m。 x為彈簧在拉力F 作用下的 伸長量或壓縮量。 實驗：探究彈力與彈簧伸長量的關(guān)系 （1）F-x（形變量）圖象：圖線的斜率表示勁度系數(shù)k。公式：kxF? （2）F-L（彈簧長度）圖像：圖線與L軸的交點表示彈簧的原長L0，斜率表示

5、勁度系數(shù)k。公式：）（0LLkF? （3）F-L（彈簧長度）圖像：0-L0表示壓縮彈簧，L0-L表示拉伸彈簧。 注意： （1）求圖線斜率時，注意單位換算。 （2）讀數(shù)時，注意估讀到最小刻度的下一位。如圖為：2.40N。 思考：用直尺測出彈簧的原長L0，再把彈簧豎直懸掛起來，掛上鉤碼后測出彈簧伸長后的長度L，把L-L0作為彈簧的伸長量x，這樣操作，最后畫出的圖線可能是？ 典型例題1：一個實驗小組在“探究彈力與彈簧伸長量的關(guān)系”實驗中，使用兩條不同的輕質(zhì)彈簧a和b，得到彈力f與彈簧長度L的圖象如圖所示，下列表述正確的是（ B ） A、a的原長比b的大 B、a的勁度系數(shù)比b的大 C、a的勁度系數(shù)比b

6、的小 D、測得的彈力與彈簧的長度成正比 典型例題2：在“探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系，并測定彈簧的勁度系數(shù)”的實驗中，實驗裝置如右圖所示所用的每個鉤碼的重力相當(dāng)于對彈簧提供了向右恒定的拉力實驗時先測出不掛鉤碼時彈簧的自然長度，再將5個鉤碼逐個掛在繩子的下端，每次測出相應(yīng)的彈簧總長度。 (1)有一個同學(xué)通過以上實驗測量后把6組數(shù)據(jù)描點在坐標(biāo)圖中，請作出FL圖線 (2)由此圖線可得出該彈簧的原長L0_5_cm，勁度系數(shù)k_20_ N/m. (3)該同學(xué)實驗時，把彈簧水平放置與彈簧懸掛放置相比較。 優(yōu)點在于：避免彈簧自身所受重力對實驗的影響。 缺點在于：彈簧與桌面及繩子與滑輪間存在的摩擦造成實驗的誤差。

7、 3.3摩擦力 1.靜摩擦力 （1）定義： 兩個相互接觸并擠壓的物體間，存在相對運動趨勢而又沒有相對運動時,在接觸面上產(chǎn)生的一種阻礙相對運動趨勢的力稱靜摩擦力。 （2）產(chǎn)生條件：接觸面不光滑；有相對運動趨勢（沒有相對運動）；接觸且有擠壓（即有彈力）。 （3）作用點：在兩物體接觸面上 （4）方向：沿著接觸面，與相對運動趨勢方向相反。 運動或靜止的物體都可以受到靜摩擦力。 靜摩擦力的方向與相對運動趨勢的方向相反，但與運動方向無必然聯(lián)系。 靜摩擦力可以是動力或阻力，但它產(chǎn)生的效果一定是阻礙物體間的相對運動 。 （5）大?。河赏饬Q定，一般與拉力（推力）相等；隨外力的增大而增大，但有一定限度，即在0與

8、最大靜摩擦力fmax（0< f fmax）之間。 注意：最大靜摩擦力fmax會隨壓力的增大而增大。 靜摩擦力有無的判斷： 1、條件判斷法 2、平衡條件法：當(dāng)相互接觸的兩物體處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運動狀態(tài)時，可根據(jù)二力平衡條件判斷靜摩擦力的存在與否及其方向。 3、假設(shè)法 2. 滑動摩擦力 （1）定義：當(dāng)一個物體在另一個物體表面滑動的時候，會受到另一個物體阻礙它滑動的力，這種力叫做滑動摩擦力。 （2）產(chǎn)生條件：接觸面不光滑；接觸且有擠壓（即有彈力）；具有相對運動。 （3）作用點：在兩物體接觸面上 （4）方向：沿著接觸面，與相對運動的方向相反。 靜止的物體也可以受滑動摩擦力，方向跟相對運動方向

9、相反。 滑動摩擦力方向可以跟運動方向相同，但一定跟相對運動方向相反。 （5）大小：滑動摩擦力的大小跟壓力（垂直接觸面）成正比：NFf? 為動摩擦因數(shù)，沒有單位，數(shù)值與材料及接觸面的情況（如粗糙程度）有關(guān)。 注意：滑動摩擦力的大小和接觸面積的大小無關(guān)。 求摩擦力的大?。?（1）求最大靜摩擦力fmax （2）判斷： 當(dāng)外力maxfF?時，物體受到的是靜摩擦力，則f=F； 當(dāng)外力maxfF?時，物體受到的是滑動摩擦力，則NFf?。 典型例題：如圖所示，質(zhì)量為2kg的物體靜止在水平地面上，物體與地面間的動摩擦因數(shù)為0.5，最大靜摩擦力與滑動摩擦力視為相等，給物體一水平拉力F（g取10m/s2） （1）

10、當(dāng)拉力大小為5N時，地面對物體的摩擦力是多大？ （2）當(dāng)拉力大小為12N時，地面對物體的摩擦力是多大？ （3）若撤去拉力，在物體繼續(xù)滑動的過程中，地面對物體的摩擦力多大？ 解：該物體的最大靜摩擦力NkgN kg mgFfN10/1025.0max? （1）當(dāng)F=5N時，maxfF?，物體受到的是靜摩擦力，則f=F=5N （2）當(dāng)F=12N時，maxfF?，物體受到的是靜摩擦力，則Nmgf10? （3）當(dāng)F=0時，物體仍會滑動一段距離，此時物體受到的仍是滑動摩擦力，則Nf10? 最大靜摩擦力和滑動摩擦力大小的對比： Fmax略大于F滑： 生活中的摩擦力： （1）傳動裝置間的摩擦力是靜摩擦力。 （

11、2）主動輪受到的摩擦力與運動方向相反，從動輪受到的摩擦力與運動方向相同。 3.滾動摩擦力 （1）定義：滾動摩擦是一個物體在另一個物體表面上滾動時產(chǎn)生的摩擦。 （2）特點：當(dāng)壓力相同時，滾動摩擦比滑動摩擦小很多。 3.4力的合成 1.合力與分力： （1）定義：當(dāng)一個物體受到幾個力（F1、F2）的作用時，我們常?？梢郧蟪鲞@樣一個力（F），這個力的作用效果與原來幾個力的共同作用效果相同，這個力稱為另外幾個力的合力，另幾個力則稱為這個力的分力。 （2）合力與分力的關(guān)系：等效替代關(guān)系。 注意：不是物體又多受了一個合力。 2.力的合成 （1）定義：求幾個力的合力的過程叫做力的合成。 （2）運算法則： 兩個

12、分力在同一條直線上：同向相加、反向相減。 兩個分力不在同一條直線上：平行四邊形定則：平行四邊形定則是矢量運算的基本法則，對任何矢量都適用。 多個分力合成：逐次合成法：先求出任意兩個力的合力，再求出這個合力跟第三個力的合力，直到把所有的力都合成進(jìn)去，最后得到的結(jié)果就是這些力的合力。 3. 兩個合力與分力的大小關(guān)系： F1和F2大小不變時，夾角越大，合力F合就越小。 （1）合力大小范圍：F1 - F2 F F1 + F2 （2）合力可能大于、等于、小于任一分力。 4.三個力的合力大小范圍：三個力的其合力一定小于等于三力之和，卻不一定大于等于三力之差。F F1 + F2 + F3 （1）若其中兩個較

13、小分力之和F1 + F2 F3，則的合力最小值為零 。 0 F F1 + F2 + F3 （2）若其中兩個較小分力之和F1+F2 F3，則合力最小值Fmin = F3 -（F1+F2） F3 -（F1+F2） F F1 + F2 + F3 實驗：探究求合力的方法 1.實驗方法：等效替代法 2.操作 （1）用兩個彈簧測力計分別鉤住兩個細(xì)繩套，互成角度地拉橡皮條，使橡皮條伸長，結(jié)點到達(dá)某一位置O。用鉛筆描下結(jié)點0的位置和兩條細(xì)繩的方向，并記錄彈簧測力計的讀數(shù)。 （2）只用一個彈簧測力計，通過細(xì)繩套把橡皮條的結(jié)點拉到與前面相同的位置O，記下彈簧測力計的讀數(shù)和細(xì)繩套的方向。 3.注意事項 （1）應(yīng)使橡

14、皮條、彈簧測力計和細(xì)繩套位于與紙面平行的同一平面內(nèi)； （2）兩個分力F1、F2的夾角不要太大或太小（60°100°）。 （3）在同一次實驗中，選定的比例要相同； 4.作圖對比：F'為測量值，方向一定沿著A0方向；F為理論值。 3.5力的分解 1.定義：已知一個力求它的分力的過程叫做力的分解。 2.力的分解也遵守平行四邊形定則。 3.怎樣分解： （1）同一個力F可以分解成無數(shù)對大小、方向不同的分力 （2）按力的實際作用效果 舉例： 分解力的步驟： 1.畫出已知力的示意圖。 2.根據(jù)力的作用效果確定分力的方向。 3.應(yīng)用平行四邊形定則確定分力大小。 注意： 1.把一個力

15、分解成兩個力，只是一種等效替代的關(guān)系，不能認(rèn)為在這兩個分力真實存在。 2.將力分解后，物體實際的受力個數(shù)并沒有發(fā)生變化。 矢量相加的法則： （1）平行四邊形定則：以表示這兩個力的線段為鄰邊作平行四邊形，這兩個鄰邊之間的對角線就代表合力的大小和方向。 （2）三角形定則：兩個矢量首尾相接，從第一個矢量的始端指向第二個矢量的末端的有向線段就表示合矢量的大小和方向。 力的正交分解： （1）定義：把力沿著兩個選定的互相垂直的方向分解。 （2）用力的正交分解求解物體平衡問題的步驟： 明確研究對象：研究對象可以是單個物體，也可以是兩個（或多個）物體組成的物體，還可以是一個節(jié)點。 畫出物體的受力分析圖：按重力

16、、彈力、摩擦力、其他力的順序 建立直角坐標(biāo)系：建立坐標(biāo)系的原則：使盡量多的力落在坐標(biāo)軸上。 正交分解各力：將各力分解到兩個坐標(biāo)軸上，然后找角度。 根據(jù)平衡條件得各方向上合力為零,分別寫出x方向和y方向方程。 根據(jù)方程求解。 典型例題：如圖所示，質(zhì)量為m的物體在傾角為的粗糙斜面下勻速下滑，求物體與斜面間的滑動摩擦因數(shù)。 解：對物體受力分析如圖： 由平衡條件得 在x方向上：?sinmgf? 在y方向上：?cosmgFN? 又NFf? 解得：?tan? 受力分析和共點力平衡： 對物體的受力情況進(jìn)行分析，用力的示意圖來表示。 1、明確研究對象：首先確定我們要分析哪個物體的受力情況，研究對象可以是單個物

17、體，也可以是兩個（或多個）物體組成的物體，還可以是一個節(jié)點。 2、只畫出研究對象所受的力，不分析研究對象對其他物體的力，一般作用點畫在物體的重心上。 3、按重力、彈力、摩擦力、其他力的順序，依據(jù)各力的方向，畫出各力示意圖。 4、方法： （1）隔離法：將研究對象從周圍物體中隔離出來（分析內(nèi)力時，一般使用隔離法） （2）整體法：當(dāng)幾個物體的加速度相同時，可以把幾個物體看做一個整體（系統(tǒng)），分析系統(tǒng)以外的物體對該整體的作用力（整體法只分析外力，不分析內(nèi)力） 內(nèi)力：系統(tǒng)內(nèi)各個物體之間的相互作用力，稱為內(nèi)力。 外力：系統(tǒng)以外的物體對系統(tǒng)的作用力，稱為外力。 典型例題：如圖所示，物體B疊放在物體A上，A、B的質(zhì)量均為m，且上、下表面均與斜面平行，它們以共同速度沿傾角為的固定斜面C勻速下滑。則（ D ） A.A、B間沒有靜摩擦力（隔離法） B.A受到B的靜摩擦力方向沿斜面向上（隔離法） C.A受到斜面的滑動摩擦力大小為mgsin（整體法）