高一物理|全册重点考点汇总,背完直接逆袭
运动的描述
质点、参考系和坐标系
质点:当物体的大小和形状对所研究的问题影响不大时,可以把物体看作一个有质量的点。比如研究地球绕太阳公转时,地球就可以看成质点;但研究地球自转时,地球就不能看成质点。参考系:为了描述物体的运动而假定为不动的物体。选择不同的参考系,对同一物体运动的描述可能不同。例如坐在行驶汽车里的乘客,以汽车为参考系,他是静止的;以地面为参考系,他是运动的。坐标系:为了定量地描述物体的位置及位置的变化,需要在参考系上建立适当的坐标系,如直线坐标系、平面直角坐标系等。
时间和位移
时刻和时间间隔:时刻是指某一瞬间,在时间轴上用一个点表示;时间间隔是指两个时刻之间的间隔,在时间轴上用一段线段表示。比如“3 秒末”是时刻,“前 3 秒”是时间间隔。位移和路程:位移是从初位置指向末位置的有向线段,是矢量,既有大小又有方向;路程是物体运动轨迹的长度,是标量,只有大小没有方向。例如,一个人绕着圆形跑道跑了一圈回到出发点,他的位移是 0,路程是跑道的周长。
运动快慢的描述——速度
平均速度:位移与发生这个位移所用时间的比值,公式为(v = \frac{\Delta x}{\Delta t}),是矢量,方向与位移方向相同。瞬时速度:运动物体在某一时刻(或某一位置)的速度,是矢量。当(\Delta t)非常小时,平均速度就可以近似看成瞬时速度。汽车速度计显示的就是瞬时速度。速率:瞬时速度的大小,是标量。
实验:用打点计时器测速度
打点计时器:分为电磁打点计时器和电火花打点计时器,它们都是使用交流电源的计时仪器。电磁打点计时器的工作电压是 4 - 6V,电火花打点计时器的工作电压是 220V,打点周期都是 0.02s。测速度的原理:根据纸带上相邻两点间的时间间隔和位移,计算平均速度,当时间间隔足够小时,平均速度近似等于瞬时速度。
速度变化快慢的描述——加速度
加速度:速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值,公式为(a = \frac{\Delta v}{\Delta t}),是矢量,方向与速度变化量的方向相同。加速度是描述速度变化快慢的物理量。加速度与速度的关系:加速度与速度同向时,物体做加速运动;加速度与速度反向时,物体做减速运动。加速度的大小与速度大小没有直接关系,速度大,加速度不一定大;速度为 0,加速度不一定为 0。
匀变速直线运动的研究
实验:探究小车速度随时间变化的规律
实验原理:利用打点计时器打出的纸带记录小车的运动情况,通过计算各点的速度,分析小车速度随时间的变化规律。数据处理:计算各点的瞬时速度,然后用描点法画出(v - t)图像,根据图像判断小车的运动性质。
匀变速直线运动的速度与时间的关系
匀变速直线运动:沿着一条直线,且加速度不变的运动。速度公式:(v = v_0 + at),其中(v_0)是初速度,(a)是加速度,(t)是时间。
匀变速直线运动的位移与时间的关系
位移公式:(x = v_0t + \frac{1}{2}at^2),它是由(v - t)图像与时间轴所围的面积推导出来的。平均速度公式:对于匀变速直线运动,(\overline{v} = \frac{v_0 + v}{2}),位移也可以表示为(x = \overline{v}t)。
匀变速直线运动的速度与位移的关系
速度 - 位移公式:(v^2 - v_0^2 = 2ax),当已知初速度、末速度和位移,求加速度时,用这个公式比较方便。
自由落体运动
定义:物体只在重力作用下从静止开始下落的运动。特点:初速度(v_0 = 0),加速度为重力加速度(g),方向竖直向下。在同一地点,一切物体自由下落的加速度都相同。自由落体运动的规律:速度公式(v = gt),位移公式(h = \frac{1}{2}gt^2),速度 - 位移公式(v^2 = 2gh)。
伽利略对自由落体运动的研究
伽利略通过逻辑推理、实验验证等方法,推翻了亚里士多德“重的物体下落快”的观点,开创了以实验事实为根据并具有严密逻辑体系的近代科学。

相互作用
重力 基本相互作用
力:力是物体与物体之间的相互作用,力不能脱离物体而存在。力有大小和方向,是矢量。重力:由于地球的吸引而使物体受到的力,公式为(G = mg),其中(g)是重力加速度,在地球表面不同位置,(g)的值略有不同,通常取(g = 9.8m/s^2)。重力的方向竖直向下,重心是物体各部分所受重力的等效作用点。基本相互作用:自然界中存在四种基本相互作用,即引力相互作用、电磁相互作用、强相互作用和弱相互作用。
弹力
弹性形变和弹力:物体在力的作用下发生的形状或体积的改变叫做形变。有些物体在形变后撤去作用力时能够恢复原状,这种形变叫做弹性形变。发生弹性形变的物体,由于要恢复原状,对与它接触的物体产生力的作用,这种力叫做弹力。几种弹力:常见的弹力有弹簧的弹力、压力、支持力等。弹簧的弹力大小遵循胡克定律(F = kx),其中(k)是弹簧的劲度系数,(x)是弹簧的形变量。压力和支持力的方向垂直于接触面。
摩擦力
静摩擦力:两个相互接触且相对静止的物体,当它们之间有相对运动趋势时,在接触面上会产生阻碍相对运动趋势的力,叫做静摩擦力。静摩擦力的大小随外力的变化而变化,有一个最大值,叫做最大静摩擦力。滑动摩擦力:两个相互接触的物体,当它们发生相对滑动时,在接触面上会产生阻碍相对滑动的力,叫做滑动摩擦力。滑动摩擦力的大小公式为(F_f = \mu F_N),其中(\mu)是动摩擦因数,(F_N)是正压力。滑动摩擦力的方向与相对运动方向相反。
力的合成
合力与分力:如果一个力产生的效果跟几个力共同作用产生的效果相同,这个力就叫做那几个力的合力,那几个力就叫做这个力的分力。力的合成:求几个力的合力的过程叫做力的合成。力的合成遵循平行四边形定则,即以表示这两个力的线段为邻边作平行四边形,这两个邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向。
力的分解
力的分解:求一个力的分力的过程叫做力的分解。力的分解是力的合成的逆运算,同样遵循平行四边形定则。按效果分解力:在实际问题中,通常根据力的作用效果来分解力。例如,将一个物体放在斜面上,物体所受的重力可以分解为沿斜面下滑的力和垂直于斜面压斜面的力。
牛顿运动定律
牛顿第一定律
历史回顾:亚里士多德认为力是维持物体运动的原因,伽利略通过理想斜面实验指出力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因。牛顿第一定律:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。牛顿第一定律也叫惯性定律,惯性是物体的固有属性,质量是惯性大小的唯一量度。
实验:探究加速度与力、质量的关系
实验原理:控制变量法,分别研究加速度与力、加速度与质量的关系。实验结论:加速度与力成正比,与质量成反比,即(a \propto \frac{F}{m})。
牛顿第二定律
内容:物体加速度的大小跟作用力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟作用力的方向相同。公式为(F = ma)。应用:利用牛顿第二定律可以解决两类问题,一是已知受力情况求运动情况,二是已知运动情况求受力情况。
力学单位制
基本单位和导出单位:基本物理量的单位叫做基本单位,如长度的单位米(m)、质量的单位千克(kg)、时间的单位秒(s)等。由基本单位根据物理公式推导出来的单位叫做导出单位,如速度的单位(m/s)、加速度的单位(m/s^2)等。单位制:基本单位和导出单位一起组成了单位制。国际单位制(SI)是国际通用的单位制。
牛顿第三定律
内容:两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在同一条直线上。作用力和反作用力与平衡力的区别:作用力和反作用力分别作用在两个不同的物体上,性质相同,同时产生、同时消失;平衡力作用在同一个物体上,性质不一定相同,一个力消失,另一个力可能仍然存在。
用牛顿运动定律解决问题(一)
从受力确定运动情况:已知物体的受力情况,根据牛顿第二定律求出加速度,再结合运动学公式求出物体的运动情况。从运动情况确定受力:已知物体的运动情况,根据运动学公式求出加速度,再根据牛顿第二定律求出物体所受的力。
用牛顿运动定律解决问题(二)
共点力的平衡条件:在共点力作用下物体处于平衡状态时,所受合力为 0。超重和失重:当物体具有向上的加速度时,物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体的重力,这种现象叫做超重;当物体具有向下的加速度时,物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体的重力,这种现象叫做失重。当物体的加速度等于重力加速度时,物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)为 0,这种现象叫做完全失重。
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