新教材 人教版高中物理必修第一册全册各章节知识点考点重点

高中物理必修第一册全册知识点汇总 第一章 运动的描述...................................................................................................................... 1 1.质点 参考系.......................................................................................................................1 2.时间 位移...........................................................................................................................5 3.位置变化快慢的描述——速度.........................................................................................15 4.速度变化快慢的描述——加速度.....................................................................................26 第二章 匀变速直线运动的研究.................................................................................................33 1.实验：探究小车速度随时间变化的规律..........................................................................33 2.匀变速直线运动的速度与时间的关系..............................................................................37 3.匀变速直线运动的位移与时间的关系..............................................................................42 4.自由落体运动.....................................................................................................................47 第三章 相互作用——力............................................................................................................54 1.重力与弹力.........................................................................................................................54 实验：探究弹力和弹簧伸长的关系.....................................................................................65 2.摩擦力.................................................................................................................................69 3.牛顿第三定律.....................................................................................................................74 4.力的合成和分解................................................................................................................. 81 5.共点力的平衡.....................................................................................................................90 实验：探究两个互成角度的力的合成规律.........................................................................95 第四章 运动和力的关系............................................................................................................99 1.牛顿第一定律.....................................................................................................................99 2.实验：探究加速度与力、质量的关系............................................................................104 3.牛顿第二定律...................................................................................................................109 4.力学单位制.......................................................................................................................114 5.牛顿运动定律的应用.......................................................................................................118 6.超重和失重.......................................................................................................................123 第一章 运动的描述 1.质点 参考系 知识点 1 物体和质点 1．忽略物体的大小和形状，将物体简化为一个具有__质量__的点，这个点 叫作质点。 2．将物体看成质点的条件 (1)在研究物体的运动时，当物体的__大小__和__形状__对所研究问题的影 响可忽略不计时，物体可看成质点。 (2)物体上各点的运动情况__完全相同__时，整个物体的运动可简化为一个 点的运动，该物体可看成质点。 3．质点是一种__理想化__模型，实际并不存在。 知识点 2 参考系 1．定义：在描述物体的运动时，用来作为__参考__的物体叫作参考系。 2．选取原则：参考系可以__任意__选择，一般以地面为参考系。但在具体 问题中，要考虑研究问题的方便性。 3．参考系对观察结果的影响：选择不同的参考系观察同一个物体的运动， 观察结果会有所__不同__。 考点 理想化模型与质点 情境导入 研究地球自转时，能否将地球看作质点，为什么？研究地球公转时，能否 将地球看作质点，为什么？ 提示：研究地球的自转时，需要考虑地球各部分运动情况的差异，不能看 作质点。研究地球绕太阳公转时，关注的是地球整体的运动，可以将地球看作 质点。 要点提炼 1．理想化模型 (1)“理想化模型”是为了使研究的问题得以简化或研究问题方便而进行的一 种科学的抽象，实际并不存在。 (2)“理想化模型”是以研究目的为出发点，突出问题的主要因素，忽略次要 因素而建立的“物理模型”。 (3)“理想化模型”是在一定程度和范围内对客观存在的复杂事物的一种近似 反映，是物理学中经常采用的一种研究方法。 2．对质点的理解 (1)质点是用来代替物体的有质量的点，其突出的特点是“具有质量”，但 是质点没有大小、体积、形状，它与几何中的“点”有本质区别。 (2)质点是一种“理想化模型” 。 3．实际物体可看成质点的常见情况 特别提醒 物体能否被视为质点，不是取决于物体的大小，而是看物体的形状和大小 对研究问题的结果的影响是否可忽略。同一物体在不同的问题情景中有的可视 为质点，有的则不能视为质点。 典例剖析 典题1 如图所示，下列几种情况下的物体，哪些可将物体当作质点来处理 ( C ) A．甲：研究正在吊起货物的起重机的运动时 B．乙：研究正在旋转的硬币的运动时 C．丙：研究太空中宇宙飞船的位置时 D．丁：研究转动的门的运动时 思路引导：→→ 解析：A、B、D 选项中的研究对象的大小、形状忽略后，起重机、硬币、 门的运动将无法研究，故A、B、D 选项中的研究对象不能被当作质点；C 选项 中宇宙飞船的大小、形状忽略后，对于确定宇宙飞船的位置无影响，故C 项中 的宇宙飞船可以被当作质点。 思维升华：(1)质点要突出“具有质量”和“占有位置”的特点，但质点没 有大小和形状，它的质量就是它所代替的物体的质量。 (2)质点没有大小和形状，因而质点是不可能转动的，任何转动的物体在研 究其自转时都不可简化为质点。 考点 参考系 情境导入 观察下面的漫画，图中司机说乘车人“你没动”，而路上的小女孩说他运 动得“真快”。关于司机和小女孩对乘车人运动状态的描述中，司机和小女孩 得到了不同的结论，但仔细一想他们都是对的。试分析小女孩和司机各自说话 的根据。 提示：对于路旁的小女孩，她们观察乘客是以地面为参考系；而坐在车内 的司机观察乘客是以车为参考系，故得到了不同的结论。 要点提炼 1．选择参考系的意义：要描述一个物体的运动，必须首先选好参考系。只 有选定参考系后，才能研究物体做怎样的运动。 2．选择参考系的原则：(1)选取参考系一般应根据研究对象和研究对象所在 的系统来决定。 (2)参考系的选取可以是任意的。在实际问题中，参考系的选取应以观测方 便和使运动的描述尽可能简单为基本原则。 (3)在比较不同物体的运动时，应选择同一参考系。 3．参考系的四个特性： 相对性 用来做参考系的物体都是假定不动的，被研究的物体是运动 的还是静止的，都是相对于参考系而言的。 任意性 参考系的选择具有任意性，但应以观测方便和使运动的描述 尽可能简单为原则。 同一性 比较不同物体的运动时，应该选择同一参考系。 差异性 同一运动选择不同的参考系，观察结果可能不同。 特别提醒 (1)分析具体的问题时，选择合适的物体作为参考系，可使问题变得简单。 (2)解题过程中，如果选地面作为参考系可以不指明，但选其他物体作为参 考系时必须指明。 典例剖析 典题2 观察图中屋顶的炊烟和小红头发的飘动方向，可知风与小红的运动 情况，其中正确的是( B ) A．风是向左吹的，小红向左运动的速度比风的小 B．风是向左吹的，小红向左运动的速度比风的大 C．风是向右吹的，小红是向左运动的 D．风是向左吹的，小红是向右运动的 思路引导：→→→ 解析：选地面为参考系，由屋顶的炊烟方向可知风向左吹。因为小红的头 发向右飘，所以小红一定向左运动且速度比风速大，故选项B 正确。 思维升华：对于观察到运动现象，判断观察者观察时所选取的参考系，有 两种方法： (1)静物法：明确观察到的现象中，什么物体是运动的，什么物体是静止的， 静止的物体可能就是参考系。 (2)假设法：假设以某物体为参考系，看对所研究物体运动的描述是否与观 察到的结果一致。若一致，该物体可能就是参考系。 2.时间 位移 知识点 1 时刻和时间间隔 1．时刻：表示某一__瞬间__，在表示时间的数轴上用__点__表示。 2．时间间隔：表示两个__时刻__之间的间隔，在表示时间的数轴上用__线 段__表示。 知识点 2 位置和位移 1．坐标系的作用：为了__定量__地描述物体的位置，需要在参考系上建立 适当的坐标系。 2．一维坐标系：物体做直线运动时，通常选取这条直线为x 轴，在x 轴上 任选一点为原点，规定好坐标轴的__正方向__和__单位长度__，物体的位置就 可以用它的位置坐标来描述。 3．路程：物体__运动轨迹__的长度。 4．位移 (1)定义：由__初位置__指向__末位置__的有向线段，用来描述物体的位置 变化，用符号l 表示。 (2)大小和方向：有向线段的__长度__等于位移的大小，方向由初位置指向 末位置。 5．矢量和标量 (1)矢量：既有大小又有__方向__的物理量，如位移。 (2)标量：只有大小没有__方向__的物理量，如温度、路程等。 知识点 3 直线运动的位移 1．直线运动的位置与位移的关系 如图所示，一个物体沿直线从A 运动到B，如果A，B 两位置坐标分别为xA 和xB，那么，质点的位移Δx＝__xB－ x A__，即位置坐标的变化量表示位移。 2．直线运动中位移的方向 在直线运动中，位移的方向可以用正、负号表示，正号表示__位移与规定 正方向相同__，负号表示__位移与规定的正方向相反__。 知识点 4 位移—时间图像 1．物体在每一时刻的__位置__或每一时间间隔的__位移__可以用图像直观 地表示。 2．在直角坐标系中将物体运动的__初始位置__选作坐标原点，选时刻t 为_ _横轴__，选位置x 为__纵轴__，就建立了位移—时间图像，又称x－t 图像。 3．从x－t 图像可以直观地看出物体在不同时间内的__位移__。 知识点 5 位移和时间的测量 1．生活中可以用__频闪照相__的方法同时记录物体运动的时刻和位置。 2．两种打点计时器(如图) 图1 图2 (1)电磁打点计时器 使用__交变__电源的__计时__仪器；工作电压为__4 ～ 6 __V，当电源频率是 50 Hz 时，每隔__0.02_s__打一次点。 (2)电火花打点计时器 使用220 V 交变电源，打点周期__0.02_s__。 3．时间的测量 刻度尺从能够看清的某个点(起始点)开始，往后数出若干个点，例如数出n 个点，则纸带从起始点到第n 个点的运动时间t＝__( n － 1) × 0.02 __s。 4．位移的测量 用__刻度尺__测量纸带上两个点之间的距离，即为相应时间间隔内物体的 位移大小。 考点 时刻和时间间隔 情境导入 (1)火车站服务处出售的2019 年《旅客列车时刻表》为什么不叫做《旅客列 车时间表》？ (2)火车站广播道：“从北京驶往广州的×××次列车将于11 点20 分到达本 站1 号站台，停车12 分钟，请旅客们做好登车准备。”这里的12 分钟是指时 间还是时刻？火车正点驶离本站的时刻是多少？ (3)张强同学手里拿着汽车票，上面写道：发车时间：14 点30 分。这里的 “时间”指的是时间还是时刻？ 提示：所有计时运动的成绩都是时间。生活中所说的登机时间、登车时间、 登船时间等的“时间”都是指时刻。 (1)《旅客列车时刻表》列出的都是火车发车和到站的时刻。 (2)12 分钟是指停车的时间，正点驶离本站的时刻是11 点32 分。 (3)这里的“时间”实际是指发车的时刻。 要点提炼 时刻 时间间隔 概念 表示某一瞬间。 两个时刻之间的间隔。 物理 意义 是事物运动、发展、变化所经历 的各个状态先后顺序的标志，是 状态量。 是事物运动、发展、变化所经历的 过程长短的量度，是过程量。 表示方法 用时间轴上的点表示。 用时间轴上的一段线段表示。 描述 关键词 “初”“末”“时”，如“第1 s 末”，“第2 s 初”，“3 s 时” “内”，如“第2 s 内”，“前3 s 内” 联系 两个时刻之间为一段时间间隔，时间间隔能表示运动的一个过程，好 比一段录像；时刻可以显示运动的一瞬间，好比一张照片 特别提醒 生活中有时使用的物理概念不是十分严谨的，所以判断生活中的物理概念 要注意结合具体的生活情景。 典例剖析 典题1 关于时刻和时间间隔，下列说法正确的是( D ) A．老师说：“明天早上8 点钟上课，上课45 分钟。”其中“8 点钟上课” 指的是时间，“上课45 分钟”指的是时刻 B．小王迟到了，老师对他说：“为什么你现在才来？你早该到校了。”其 中“你早该到校了”指的是到校的时间间隔 C．小王说：“我早已从家里出来了，因为今天公共汽车晚点了。”其中 “早已从家里出来了”指的是时间间隔 D．老师说：“希望你下次一定要在7 点50 分以前到校。”其中“7 点50 分以前”指的是时间间隔 思路引导：→→ 解析：关于时刻和时间间隔，一定要抓住最主要的问题。时刻对应时间轴 上的一个点；而时间间隔则对应时间轴上的一段，即一段时间。在A 选项中 “8 点钟上课”对应时间轴上的一个点，即上课开始的时刻，而“上课45 分 钟”指的是上课所经历的时间，它对应时间轴上的一段，即时间间隔，因此A 错误；在B 选项中“你早该到校了”指的是小王应该到校的时刻，对应时间轴 上的点，因此B 错误；在C 选项中“早已从家里出来了”指的是从家里出来的 时刻，对应时间轴上的一个点，因此C 错误；在D 选项中“7 点50 分以前”对 应时间轴上的一段，即时间间隔，因此D 正确。 思维升华： 时间和时刻的两种判断方法 (1)根据上下文判断：分析所给的说法，根据题意去体会和判断，时刻对应 的是某一事件或运动的状态，时间对应的是事件或运动的发生过程。 (2)利用时间轴判断。画出时间轴，把所给的时刻和时间表示出来，对应一 个点的是时刻，对应一段线段的是时间。 考点 位移和路程 情境导入 位移的大小一定小于路程吗？ 提示：不一定。物体做单向直线运动时位移的大小等于路程。 要点提炼 1．位移和路程的区别与联系 路程 位移 区 意义 表示运动 表示位置变化 别 轨迹的长度 的大小和方向 大小 轨迹的长度 从初位置到末位置 的有向线段的长度 方向 无方向 从初位置指向末位置 图示(物体 沿曲线由 A 运动到 B) 联系 (1)两者单位相同，都是米(m) (2)位移的大小小于等于路程，在单向直线运动中， 位移的大小等于路程。 2．矢量和标量的区别 (1)矢量是有方向的，标量没有方向。 (2)标量的运算法则为算术运算法则，即初中所学的加