高中物理必修一必修二知識體系總結(jié)

1、河南省新鄭一中必修1第一章 緒論第二章 運動的描述第1節(jié) 運動、空間和時間1、機(jī)械運動：物體相對于其他物體位置的變化，簡稱運動，是物質(zhì)運動的一種基本形式。參考系：用來描述物體運動的參照物稱為參照系。2、時間和時刻：時刻指的是某一瞬時，通常用表示，時間是指兩個時刻之間的間隔，通常用表示。第2節(jié) 質(zhì)點和位移1、質(zhì)點：用來代替物體的有質(zhì)量的點。自然界中任何一種事物及運動都是相當(dāng)復(fù)雜的，研究問題時要暫時撇開次要因素，突出主要因素，這是一種抽象過程。通過抽象，建立一個理想化的模型。質(zhì)點是實際物體在一定條件下的一種理想化模型，忽略它的形狀和體積，但它占有位置，且具有質(zhì)量。一個物體能否被視為質(zhì)點，并不是由物

2、體的形狀和體積大小決定的，而要看它的形狀和大小在所研究的問題中是否占主要因素來確定。（1）運動物體的形狀和大小跟它所研究的問題相比可忽略不計，如研究地球繞太陽的公轉(zhuǎn)，可把地球當(dāng)作一個質(zhì)點。（2）做平動的物體，由于物體上各點的運動情況相同，可以用一個點代表整個物體的運動。2、位移：是描述物體位置變化的物理量。3、路程：是質(zhì)點通過的實際軌跡的長度。4、位移和路程的區(qū)別：（1）位移是表示質(zhì)點位置變化的物理量，用由質(zhì)點的初位置指向末位置的有向線段表示，而路程則是表示質(zhì)點通過的實際軌跡長度的物理量。（2）位移是矢量，有大小，又有方向，位移的合成遵循平行四邊形定則；如果物體在一條直線上運動，當(dāng)選定一個正方

3、向后，位移可以為正值，也可以為負(fù)值，但不過此時的負(fù)號僅僅表示位移跟選定的方向相反，并不表示數(shù)量的大小關(guān)系。而路程是標(biāo)量，其運算法則是代數(shù)加減。（3）位移與質(zhì)點的運動路徑無關(guān)，只與物體的初、末位置有關(guān)，而路程不僅與質(zhì)點的初、末位置有關(guān)，還與路徑有關(guān)，從甲地到乙地，位移是唯一確定的，而路徑卻不是唯一的，路徑不同路程可能不同。第3節(jié) 速度和加速度1、標(biāo)量：用大小就能描述的物理量。2、矢量：有大小又有方向的物理量。3、速度：速度是描述物體運動快慢的物理量，大小等于物體的位移和發(fā)生這段位移所用時間的比值。定義式為：，速度是矢量。（1）平均速度：某段時間內(nèi)的平均速度，等于這段時內(nèi)的位移與所用時間的比值。即

4、：。（2）瞬時速度：物體在某一時刻或某一位置時的速度，叫該時刻或該位置的瞬時速度。瞬時速度大小叫速率。（3）平均速率：等于路程與時間的比值。4、加速度意義：表示速度改變快慢的物理量，等于速度的改變量跟發(fā)生這一改變所用時間的比值。公式： 。在國際單位制中，加速度的單位是米每二次方秒，符號為。加速度是矢量，不但有大小，而且有方向，加速度的大小在數(shù)值上等于單位時間內(nèi)速度的改變量，加速度的方向就是速度改變量的方向。取初速度方向為正方向，在加速直線運動中，,與方向相同，在減速直線運動中，,與方向相反。5、勻變速直線運動的加速度：在勻變速直線運動中，速度是均勻變化的，比值為恒量，即大小、方向不變，因此，勻

5、變速直線運動是加速度不變的運動，可直接用公式求加速度。在非勻變速直線運動中，不是恒量，即加速度是變化的，利用公式求得的加速度是時間t內(nèi)的平均加速度。在速度時間圖象中，勻變速直線運動是一條傾斜的直線，如圖所示，加速度，即加速度等于vt圖中直線的斜率，斜率的大小能反映加速度的大小。6、速度、速度改變量、加速度三者的區(qū)別：（1）速度等于位移（位置的變化）跟所用時間的比值，是位置對時間的變化率，是描述物體運動快慢（位置變化快慢）的物理量；（2）速度改變量是指一段時間內(nèi)物體的速度變化了多少，是描述速度變化的物理量；加速度等于速度的變化跟所用時間的比值，是速度對時間的變化率，是描述物體速度變化快慢的物理量

6、。（3）物體的速度大（某一時刻），其速度的改變量（一段時間內(nèi)）不一定大，加速度也不一定大。加速度與速度、速度的改變量沒有直接關(guān)系。因此，“加速度越大，速度一定越大”，“速度為零，加速度一定為零”，“速度變化越大，加速度一定越大”等都是錯誤的。7、位移時間圖象：（1）勻速直線運動： 定義：物體在一條直線上運動，如果在相等的時間內(nèi)位移相等，這種運動就叫勻速直線運動。 位移和時間的關(guān)系：物體發(fā)生的位移s和所用的時間t成正比，即：為定值，由此可得到位移公式：s=vt.（2）勻速直線運動的位移時間圖象：圖象是一條過原點的直線，在如圖；圖象的物理意義在于反映了運動質(zhì)點的位移隨時間變化的規(guī)律。圖象可以清楚地

7、表示物理量之間的變化情況，便于從總體上認(rèn)識過程的特點。說明：定義中的“在相等的時間里位移相等”意味著“在任何相等的時間里位移相等”，它是一種理想化的運動模型，實際中是不存在的，但只要我們所要求的相等時間內(nèi)的位移相等，就可認(rèn)為物體做勻速直線運動。8、位移圖象的應(yīng)用：（1）根據(jù)圖象的特征判斷物體運動的性質(zhì)。圖線為傾斜直線，表示物體做勻速直線運動；圖線平行于t軸，表示質(zhì)點靜止；圖線為曲線，表示物體做變速直線運動。注意圖線并不表示物體運動的軌跡。（2）圖線的斜率表示了物體運動的速度：v=k=tg,k0，則v0，表示運動方向與規(guī)定的正方向一致；k 0 W0，力對物體做正功，表明力對物體的運動有推動作用。

8、 當(dāng)90180時，cos0，W0，力對物體做負(fù)功，表明力對物體的運動有阻礙作用，也可說是物體克服個力做功；當(dāng)90時，cos= 0，W0，力對物體不做功。（3）當(dāng)F，s，a確定后，力F對物體做的功w有確定值，跟物體做什么性質(zhì)的運動（勻速運動或變速運動）無關(guān)，也跟物體同時受到的其他力無關(guān)（4）同一個力做功的數(shù)值大小與參照系的選取有關(guān)，這叫做功的相對性例如汽車剎車后向前滑行的過程中，靜止在汽車地板上的貨物受到向后的摩擦力f；若選地面為參照物，f對貨物做負(fù)功；若選汽車車廂為參照系，f對貨物不做功通常末說明參考系時，應(yīng)認(rèn)為是選地面為參考系。（5）的運用條件是：F的大小和方向都是不變的恒力。3、對幾種不同

9、力做功的分析（1）重力做功：如圖所示，質(zhì)量為m的物體在豎直面內(nèi)沿曲線從A運動到B，在重力方向上的位移為hAB，重力做正功WAB = mghAB，從A到C，在重力方向上的位移為hAC，重力做負(fù)功 WAC mghAC，由此可見，重力做功的大小等于重力乘以兩個位置的高度差，下降時重力做正功，上升時重力做負(fù)功做功的多少與運動的軌跡是直線還是曲線無關(guān)，只與重力大小和兩位置的高度差有關(guān)不僅僅是重力，往后學(xué)習(xí)的電均力做功也是如此，它們做功的多少都與具體的路徑無關(guān)，只與物體的初末位置有關(guān)。（2）摩擦力做功：如圖所示，物體在水平地面上從A向右滑行到B，位移為sAB，所受摩擦力f向左，則摩擦力做功W fsAB，說

10、明滑動摩擦力做負(fù)功。如圖所示，物體被輕放到向右運動的水平傳送帶上，物體將受傳送帶所給的向右的摩擦力f作用，從A向右做勻加速運動到B，發(fā)生位移為sAB，則摩擦力對物體做的功為W fsAB，說明滑動摩擦力做正功。如圖所示，物體 A 在 B 施予的靜摩擦力作用下與 B 一起向右加速一段位移 sab ，A 受靜摩接力的大小為f ，方向向左，則此摩擦力做的功為W fsab，說明靜摩擦力做正功如圖所示，如果由物體 A 與 B 一起以初速度v0 由 a 向右減速滑行到 b，位移為sab，A 受靜摩擦力的大小為f，方向向右，則此摩擦力做的功為W fsab，說明靜摩擦力可做負(fù)功。由上述四種情況可知，滑動摩擦力與

11、靜摩擦力都既可做正功，又可做負(fù)功（3）作用力與反作用力做功：如圖所示，在光滑水平面上，兩磁鐵N極相對，相向滑行，各自受到磁場斥力作用，因為場斥力的方向與物體運動的方向（即位移方向）相反，所以這一對作用力與反作用力同時分別在做負(fù)功如圖所示，在光滑水平面上，兩磁鐵因相互吸引而相向運動，各自受力方向與其運動方向相同，可見這一對作用力與反作用力同時分別在做正功如果上兩例中都固定一塊磁鐵，則磁場力對該磁鐵不做功，在上圖中，磁場力將對另一塊磁鐵做負(fù)功，在上圖中，磁場力將對另一塊磁鐵做正功可見，一對作用力與反作用力，可能有一力不做功，另一反作用力仍然可做正功或做負(fù)功，我們再分析上圖中，B 對A 的靜摩擦力對

12、P做正功的同時，A 對 B 的靜摩擦力對 B 做負(fù)功。由以上分析看，一對作用力與反作用力做功的可能情況是，同時做正功；或同時做負(fù)功；或一力不做功而其反作用力做正功或負(fù)功；一力做正功而其反作用力做負(fù)功；或都不做功。4、功的原理：合用任何機(jī)械時，動力對機(jī)械所做的功，總是等于機(jī)械克服阻力所做的功。（1）任何機(jī)械都不能省功。（2）如果一個物體能夠?qū)e的物體做功，我們就說這個物體具有能量。第3節(jié) 功率1、功率：物理學(xué)上用物體所做的功與完成這些功所用時間的比值，作為在該時間內(nèi)物體平均做功快慢的量度。求做功快慢的物理量叫做功率。，。2、平均功率：物理學(xué)中把物體在一段時間內(nèi)所做的功的功率的平均值稱為平均功率，

13、通常用表示，而把某一時刻的功率叫做瞬時功率。當(dāng)做功的力與物體的位移同方向時，瞬時功率用表述。當(dāng)物體做勻速運動時，平均功率與瞬時功率相同。3、功率的概念及其理解：（1）力對物體做的功W跟完成這些功的所歷時間T的比值，叫這個力做功的功率功率的定義式P W/t在數(shù)值上等于單位時間內(nèi)所做的功，是表示力對物體做功快慢的物理量（2）功率的國際單位為瓦特，用字母W表示。1kW=1000W1馬力=735W kWh 是功的單位而不是功率的單位， （3）力對物體做功多，其功率不一定大；功率大，力對物體做的功并不一定多如果力對物體做的功與時間成正比，則功率為恒量；如果力對物體做的功與時間不成正比，則功率的大小與所研

14、究的時間有關(guān)4、額定功率和實際功率：（1）做功機(jī)械能長時間正常工作的最大輸出功率叫做機(jī)械的額定功率它是動力機(jī)械的性能指標(biāo)之一，與機(jī)械是否做功無關(guān)，與機(jī)械實際做功的快慢也無關(guān)系（2）機(jī)械工作時的實際輸出功率叫做實際功率實際功率不應(yīng)（不可能）大于額定功率，否則會縮短機(jī)械的使用壽命，甚至損壞機(jī)械5、平均功率和瞬時功率：（1）從功率的定義式P W/t來看，只要在t時間內(nèi)完成了W的功，不論是恒力做功還是變力做功，也不論物體做勻速運動還是變速運動，應(yīng)用定義式P W/t計算出的P只能是t時間內(nèi)的平均功率（2）將恒力功的計算公式W Fscos代入P = W/t可得 上式中表示力F與速度v的夾角當(dāng)0時，cos

15、= 1，P Fv；可見P = Fv只適用于F與v方向相同的情況，當(dāng)F與v成在一定夾角時，要將F（或v）投影（分解）到速度v（或F）方向上計算功率，故上式卻是具有普遍意義的功率計算公式。 在利用P Fv cos計算功率時，若F為恒力，v為一段時間內(nèi)的平均速度，則計算出的是這段時間內(nèi)的平均功率；若v為某一時刻的瞬時速度，F(xiàn)為該時刻力的大小，則計算出的是該時刻力的瞬時功率。第4節(jié) 人和機(jī)械1、機(jī)械效率：2、機(jī)械功率和機(jī)械效率：（1）使用機(jī)械工作時，必須有動力對機(jī)械做功，動力對機(jī)械所做的功叫做輸入功（又叫總功），機(jī)械克服有用阻力所做的功叫做輸出功（又叫有用功），輸出功與輸入功的百分比叫做機(jī)械效率，機(jī)械

16、效率用表示，即： =（W出/W總）100%（2）動力對機(jī)械做功的功率叫做輸入功率(又叫總功率)，機(jī)械克服有用阻力做功的功率叫做輸出功率(又叫有用功率)由于W出 = Pt，W入 = P入t，所以機(jī)械效率表達(dá)式也可以寫作 = （P出/P入）100%（3）機(jī)械效率與機(jī)械功率不同機(jī)械功率描述機(jī)械做功的快慢，機(jī)械效率描述功的利用率的高低；機(jī)械功率的單位是瓦特，機(jī)械效率是沒有單位的純數(shù)值；由于使用機(jī)械時額外功是不可避免的，所以機(jī)械效率的數(shù)值總是小于1的，而機(jī)械功率的數(shù)值卻無此限制。第二章 能的轉(zhuǎn)化與守恒第1節(jié) 動能的改變1、動能：物理學(xué)中把物體由于運動具有的能叫做動能。2、動能定理：合外力對物體所幫的功等

17、于物體動能的改變。3、動能和勢能：（1）動能：物體由于運動而具有的能叫動能。 動能的定義式：，式中 m 是物體的質(zhì)量， v 是物體的速率，是物體的動能。 對運動物體動能的幾點說明：a. 動能是標(biāo)量：動能只有大小，沒有方向，是個標(biāo)量。動能定義式中的 v 是物體具有的速率，動能恒為正值。b. 動能的單位：動能的單位由質(zhì)量和速度的單位來確定。在國際單位制中，動能的單位是千克米2/秒2，c. 由于，所以動能的單位與功的單位相同。 動能具有相對性：物體運動速度的大小，與選定的參照物有關(guān)，相對于不同的參照物，物體具有不同的速度，因此也具有不同的動能，一般來講，我們選地面為參照物。（2）動能定理：內(nèi)容：外力

18、對物體所做的總功等于物體動能的增量。表達(dá)式：W總 Ek 或 。推導(dǎo)：如圖所示物體 m 在水平面上，在水平力 F 的作用下，發(fā)生一段位移 s ，速度由 v1 增如到 v2，根據(jù)牛頓第二定律和運動學(xué)規(guī)律，有：F - fma 由式得：a （）/2s 將其代入式得： F - f = m（）/2sFs - fs上式表明，外力對物體所做的總功，等于物體動能的增量。（3）對動能定理的幾點說明：表示外力的總功，計算方法有兩種方式；一種是先求物體所受合外力，再用功的公式求總功，另一種方式是先計算各個力對物體所做的功，然后再求它們的代數(shù)和，這種方法不局限于要求各個力必須在同一時間，同一方向，同一位移中作用于物體，

19、即某過程的不同位移中受到的外力可以不同，它比第一種方法更具有普遍性。，表示末動能與初動能的差( 動能的增量 )，顯然外力總功為正時(Ek0)，物體動能增加，外力總功為負(fù)時(Ek0）物體動能減少。動能定理不僅適用于恒力作功，也適用于變力作功，物體所受外力是指一切外力，包括重力、彈力、摩擦力等，在電磁學(xué)中動能定理也常常是一條重要而簡睫的解題途徑。動能定理解題的一般步驟：（a）選取研究對象，確定研究過程。（b）分析物體受力，明確各力做功情況。（c）根據(jù)初、末狀態(tài)速度來確定初、末態(tài)動能。（d）應(yīng)用動能定理建立相關(guān)方程，并求解作答。第2節(jié) 勢能的改變1、勢能：由相互作用的物體間的作用力和物體間的相對位置

20、共同決定的能叫做勢能。如重力勢能，彈性勢能、分子勢能、電勢能等。（1）重力勢能：物體與地球組成的系統(tǒng)中，由于物體與地球間相互作用以及它們間相對位置共同決定的能叫重力勢能。（2）重力勢能的定義式：，m 是物體的質(zhì)量，h是物體距所選取的參考水平面的高度。EP 是物體相對這個所選取的參考水平面的重力勢能。（3）關(guān)于物體重力勢能的幾點說明： 重力勢能有相對性：與所選取的參考平面(也叫做零重力勢能面)有關(guān)，因此，在計算重力勢能時，必須首先選取零勢能面，通常選取地面為零重力勢能面。在實際問題中，零重力勢能可以任意選取。只要選取的參考面與地面平行即可。為了計算上的方便，一般選取初始狀態(tài)或末了狀態(tài)所在的水平面

21、為零重力勢能面。 重力勢能是標(biāo)量，但有正負(fù)，若物體所處位置在零重力勢能面上方，物體的重力勢能為正，物體處在零勢能面下方，重力勢能則為負(fù)。故 EP 的符號僅表示重力勢能的相對大小。 重力勢能差值具有絕對性，在實際問題中，我們所關(guān)心的往往不是物體具有多大重力勢能，而是重力勢能的變化量。同一個物體，在距離所選取的零重力勢能參考面的高度為和時，它們具有的重力勢能分別為： 和，物體的重力勢能的變化量為。由于 mg 是定值，的大小和正負(fù)也是確定的，所以重力勢能的差值是確定的。這就是重力勢能差值的絕對性，這說明重力勢能的差值 （即重力勢能的變化置）與零重力勢能參考面的選取無關(guān)。 重力勢能的變化與重力做功的關(guān)

22、系：a. 當(dāng)物體從高處豎直下落時，物體有豎直向下的位移，重力對物體作正功，由于物體的豎直高度下降，物體的重力勢能減少。重力對物體作正功，重力對物體作多少正功，物體的重力勢能就減少多少。b. 當(dāng)物體從低處豎直向上運動時，物體有豎直向上的位移，重力對物體作負(fù)功，由于物體的豎直高度增加，物體的重力勢能增加。重力對物體作多少負(fù)功。物體的重力勢能就增加多少。 重力是保守力，重力對物體做功和路徑無關(guān)，只與始末高度差有關(guān)，重力對物體所做的功，等于物體重力勢能變化量的負(fù)值。即2、彈性勢能：物體由于發(fā)生彈性形變而具有的能，叫做彈性勢能，關(guān)于彈性勢談的大小，只要求定性了解，彈性形變越大，其彈性勢能也越大，其計算式

23、： ，式中 k為彈簧倔強(qiáng)系數(shù)，x 為彈簧的形變量（即彈簧的伸長量或壓縮量)，彈性勢能的定量計算不作要求。3、機(jī)械能：動能、重力勢能、彈性勢能都是與物體的機(jī)械運動相關(guān)聯(lián)的。統(tǒng)稱為機(jī)械能。若用表示物體的動能，用 EP 表示物體的勢能(重力勢能或彈性勢能)，則物體的總機(jī)械能（1）機(jī)械能和其它形式能的關(guān)系：在除重力(或彈力)外，還有其它性質(zhì)的力(如摩擦力 、電場力等)對物體做功(正功或負(fù)功)的情況下，機(jī)械能與其它形式的能(如物體的內(nèi)能，電勢能等)發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，這時物體所具有的機(jī)械能總量將發(fā)生變化（增加或減少）（2）機(jī)械能與做功的關(guān)系： 只有重力做功，物體的機(jī)械能總量不發(fā)生變化，重力做正功重力勢能減少，物體動能增加；重力做負(fù)功，重力勢能增加，物體動能減少。 只有彈力做功(具體說彈簧彈力)，物體的機(jī)械能總量不發(fā)生變化。彈力做正功，彈性勢能減少，物體的動能增加；彈力做負(fù)功(或者況克服彈力做功)彈性勢能增加，物體的動能