高中物理 知识点总结(书中)

第一章 运动的描述

1.1  质点 参考系和坐标系   9

   质点：在某些情况下，可以忽略物体的大小和形状，而突出“物体具有质量”这个要素，

         把它简化为一个有质量的物质点（一个物体能否看成质点是由问题的性质决定的）

   参考系：要描述一个物体的运动，首先要选定某个其他物体作参考，观察物体相对于这

           个“其他物体”的位置是否随时间变化，以及怎样变化。（参考系可以任意选择。

           由于运动描述的相对性，凡是提到运动，都要弄清它是相对哪个参考系而言）

   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。

1.2  时间和位移   12

   时刻和时间间隔：既有联系又有区别，在表示时间的数轴上，时刻用点表示，时间间隔

                   用线段表示。

   路程和位移： 路程：物体运动轨迹的长度。 位移：表示物体位置变化。用从初位置到

                                                 末位置做一条有向线段来表示。

   矢量和标量： 矢量：既有大小又有方向     例：位移、加速度

                标量：只有大小没有方向     例：温度、质量

   直线运动的位置和位移：物体的位移等于两个位置的坐标变化。∆x=x2-x1  正负表示方向

1.3  运动快慢的描述——速度   15

   速度v：物理学中用位移与发生这个位移所用时间的比值表示物体运动的快慢

           如果在时间∆t内物体的位移是∆x，速度表示为v=∆x/∆t（位移/时间）

           单位：米每秒  符号：m/s或m·s-1   km/h  cm/s    矢量

   平均速度和瞬时速度：

           平均速度：表示的只是物体在时间间隔∆t内的平均快慢程度，只能粗略的描述

                     运动的快慢。

           瞬时速度：∆t取得小一些，物体在从t到t+∆t这样较小的时间间隔内，运动

                     快慢的差异小一些，∆t越小，描述的越精确。当∆t非常小时，把∆

                     x/∆t称作物体在时刻t的瞬时速度。

           匀速直线运动是瞬时速度保持不变的运动

           “速度”一词  有时指平均速度，有时指瞬时速度

                         有时指位移与时间之比，有时指路程与时间之比

           瞬时速度的大小通常叫做速率

1.4  实验：用打点计时器测速度   19

   实验步骤：①把打点计时器固定在桌子上，纸带穿过限位孔，把复写纸片固定在定位轴

               上，并且压在纸带上面

             ②在打点计时器的两个接线柱上分别接上导线，两根导线的另一端分别接到

               低压交流电源（4-6V）的两个接线柱上

             ③打开电源开关，用手水平地牵拉纸带，纸带被打上了许多小点

             ④取下纸带，从能看得清的点数起，如果有N个点，那么，点的间隔数为N-1

               个，用t=0.02（N-1）计算，这段纸带记录的时间是多少

             ⑤用刻度尺测量一下，从开始计时的点数起到最后一个点的距离s是多少

             ⑥利用公式   =s/t计算纸带运动的平均速度

             ⑦看相邻两点间的距离是否相等，相等，则为匀速直线运动；不等，则为变

               速直线运动

   用某段时间内的平均速度来粗略的代替这段时间内某点的瞬时速度。

   电源频率50Hz，间隔0.02s

   注意事项：①应先接通电源，待打点稳定后，再释放纸带

             ②释放前，应使物体停在靠在打点计时器的位置

             ③电火花打点计时器：两条白纸带正确穿好，墨粉纸盘夹在两纸带之间

               电磁打点计时器：纸带通过限位孔，压在复写纸下面

             ④电火花打点计时器：220V   交流电

               电磁打点计时器：  4-6V   低压交流电源

             ⑤手拉纸带时，应快一些，防止点迹太密集

             ⑥打出的不是小圆点，而是短横线，应调节振针距复写纸高度，使之增大

   误差分析：电磁打点计时器打点时，振针必然对纸带产生冲击和摩擦，不仅影响了纸带

             的正常运动，也影响了振针的运动，误差较大；

             电火花计时器采用高压脉冲放电，放电针与纸带不接触，不干扰纸带运动，

             故误差很小

1.5  速度变化快慢的描述——加速度   25

   加速度a：速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值

             a=∆v/∆t   单位：米每二次方秒  符号：m/s2或m·s-2

   加速度方向与速度方向关系

             直线运动中，速度增加，加速度方向与速度方向相同

                         速度减小，加速度方向与速度方向相反

第二章 匀变速直线运动的研究 

2.1  实验：探究小车速度随时间变化的规律   31

   1.器材安装

①把带有滑轮的长木板平放在实验桌上。

②把打点计时器固定在长木板的一端，并连接好电源，将纸带穿过打点计时器的限位孔

  （从复写纸下面穿过）。

③将小车靠近打点计时器放在长木板上，把纸带的一端固定在小车后端。

④将细绳绕过定滑轮，细绳的一端连在小车的前面，另一端挂上适当的砝码。

   2.数据采集

①先启动打点计时器，然后放开小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器在纸带上打下

  一行小点。随后立即关闭电源。

②取下纸带，换上新纸带，再重复操作两次。

③在三条纸带中选择点迹清晰，没有漏点的一条进行数据处理

   3.数据处理

①舍掉纸带开头一些过于密集的点迹，找一个适当的点作为计时起点，并记为0点

②从起点开始，每隔4个点，取一个计数点，分别记为1、2、3、4、5点

③用刻度尺分别测量相邻的两个计数点间的距离

④根据相邻两个计数点间的距离分别测量中间的计数点1、2、3、4的瞬时速度，把各

  个计数点的瞬时速度填入下表标有“v1”的一行。

⑤增减所挂的砝码，或在小车上放置重物，再做两次实验，填入上表标有“v2”和“v3”

  的两行

⑥以速度v为纵轴，时间t为横轴建立直角坐标系。根据表中的v、t数据，选择适当

  的坐标单位在坐标系中描点

   注意事项：①开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器

             ②实验时，应先接通电源再释放小车

             ③要防止砝码下落时与地板相碰，要防止小车与定滑轮相碰

             ④牵引小车的砝码个数要适当，以便能在50cm长的纸带上清晰的取出5-6

               个计数点为宜

             ⑤细线要与长木板平行

   误差分析：误差主要来自长度的测量，注意刻度尺的使用方法

2.2  匀变速直线运动的速度与时间的关系   34

   匀变速直线运动：沿着一条直线，且加速度不变的运动，v-t图像是一条倾斜直线

   初速度：开始时刻的速度v0 

        匀变速直线运动公式：v=v0+at            1km/h=1000m/3600s

2.3  匀变速直线运动的位移与时间的关系   37

   由匀速直线运动可知，位移x=vt，即位移对应v-t图像下面的面积

   匀变速直线运动v-t图像多为梯形，所以x=1/2（v0+v）t   将 v=v0+at 代入

   得匀变速直线运动的位移与时间关系公式：x=v0t+1/2at2    初速度为0时，x=1/2at2  

2.4  匀变速直线运动的速度与位移的关系   41

   通过v=v0+at 和x=v0t+1/2at2两式中消去t，得到速度v与位移x的关系v2-v02=2ax

2.5  自由落体运动   43

   自由落体运动：物体只在重力作用下从静止开始下落的运动。（无空气）

   自由落体加速度：使用不同物体进行反复试验表明，在同一地点，一切物体自由下落的

                   加速度都相同，这个加速度叫做自由落体加速度。

   在一般的计算中，可以取g=9.8m/s2或10m/s2

2.6  伽利略对自由落体运动的研究   46

   小球沿斜面滚下，不断增大斜面的倾角，加速度随倾角增大而变大，  

   推出：90度倾角时，就是自由落体运动

第三章 相互作用

3.1  重力 基本相互作用   51

   力：人们把物体与物体间的相互作用称作力。  单位：牛顿，简称牛，符号是N   矢量

   表示力的方法：力的图示

                （力的作用点、力的方向、力的大小，线段所在直线叫做力的作用线）

   重力：G=mg  物体各部分都受到重力的作用，从效果上看，可认为作用于一点，重心。

3.2  弹力   54

   接触力：按其性质可以归纳为弹力和摩擦力（本质上是由电磁力引起的）

   形变：物体在力的作用下形状或体积会发生改变，这种变化叫做形变。

        （有的形变小，不易观察）

   弹性形变：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。

   弹性限度：如果形变过大，超过一定限度，撤去作用力后物体不能完全恢复原状，这个

             限度叫做弹性限度。

   弹力：形变的物体由于要恢复原状，对它接触的物体会产生力的作用，这种力叫做弹力。

        （压力和支持力都是弹力。压力和支持力的方向都垂直于物体的接触面。用绳子拉

         物体时，绳的拉力也属于弹力，它总是沿着绳子而指向绳子收缩的方向，绳中的

         弹力常常叫做张力）

   胡克定律：弹力的大小跟形变的大小有关系，形变越大，弹力也越大，形变消失，弹力

             随着消失；弹力与形变的定量关系，比较复杂。而弹簧的弹力与弹簧的伸长

             量（或压缩量）的关系则比较简单。实验证明，弹簧发生形变是，弹力的大

            小F跟弹簧伸长（或压缩）的长度x成正比。  

            即  F=kx     式中，k为弹簧的劲度系数，单位：牛顿每米，符号：N/m

实验：探究弹力与弹簧伸长的关系

   实验原理：

   实验步骤：

   注意事项：

   误差分析：

3.3  摩擦力   57

   摩擦力：两个相互接触的物体，当它们发生相对运动或具有相对运动趋势时，就会在接

           触面上产生阻碍相对运动趋势的力，这种力叫做摩擦力。

   静摩擦力：两物体之间只有相对运动趋势，而没有相对运动，这是摩擦力叫做静摩擦力。

         注：①静摩擦力方向总是沿着沿着接触面，并且跟物体相对运动趋势的方向相反；

            ②只要物体没有相对运动，静摩擦力的大小就随着推力的增大而增大，并与

              推力的大小保持相等）

            ③静摩擦力的增大有一个限度，静摩擦力的最大值Fmax在数值上等于物体刚

              刚开始运动时的拉力

   滑动摩擦力：当一个在另一个物体表面滑动时，会受到另一个物体阻碍它滑动的力，这

               种力叫做滑动摩擦力。

         注：①滑动摩擦力的方向总是沿着接触面，并跟物体相对运动方向相反

             ②滑动摩擦力的大小跟压力成正比（跟两个物体表面间的相互作用力成正比）

             ③F=μFN    μ是比例常数（无单位），叫做动摩擦因数

                         （跟材料，接触面情况有关）

   滚动摩擦：一个物体在另一个物体表面上滚动时产生的摩擦。

             压力相同时，滚动摩擦比滑动摩擦小很多

3.4  力的合成   61

   合力：当一个物体受到几个力的共同作用时，可求出一个力，这个力产生的效果跟原来

         几个力的共同效果相同，这个力叫做那几个力的合力，原来的几个力叫做分力。

   力的合成：求几个力的合力的过程。

   平行四边形定则：两个力合成时，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代表合力的大小和方向。

实验：验证力的平行四边形定则

   实验原理：一个力F’的作用效果和两个力F1、F2的作用效果都是让同一条一端固定的橡

            皮条伸长到同一点，所以力F’就是这两个力的合力，作出力F’的图示。再根

            据平行四边形定则作出力F1和F2的合力F的图示，比较F和F’的大小和方向

            是否相同，则说明互成角度的两个力合成时遵循平行四边形定则。

   实验步骤：①用图钉把白纸钉在放于水平桌面的木板上，并用图钉把橡皮条的一端固定

               在A点，橡皮条的另一端拴上两个细绳套；

             ②用两只弹簧秤分别勾住细绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长到某

               一位置O。记录两弹簧秤的读数；

             ③只用一只弹簧秤通过细绳套把橡皮条的结点拉到同样的位置O，记下弹簧

               秤的读数和细绳套的方向；

             ④用铅笔和刻度尺从结点O沿两条细绳套方向画直线，按选定的标度作出这

               两只弹簧秤的读数F1和F2的图示，并以F1和F2为邻边用刻度尺作平行四

               边形，过O点画平行四边形的对角线，此对角线即为合力F的图示；

             ⑤用刻度尺从O点按同样的刻度沿记录的方向作出只用一只弹簧秤的拉力

               F’的图示；

             ⑥比较一下，力F’与用平行四边形定则求出的合力F的大小和方向是否相同。

   注意事项：①不要直接以橡皮条端点为结点，可拴一短细绳连两细绳套，以3绳交点为

               结点，应使结点小些，以便准确地记录结点O的位置。

             ②使用弹簧秤前，应先调零，使用时不超过量程，拉弹簧秤时，应使弹簧秤

               与木板平行。

             ③在同一次试验中，橡皮条伸长时的结点位置要相同。

             ④被侧力的方向应于弹簧秤轴线方向一致，拉动时弹簧不可与外壳相碰/摩擦

             ⑤两拉力F1和F2夹角不宜过小，作力的图示，标度要一致。

   误差分析：①拉动时，橡皮条，细绳和弹簧秤不在同一个平面内，导致两只弹簧秤的水

               平分力的实际合力比由作图法得到的合力小。

             ②结点O的位置和两只弹簧秤的方向画的不准，造成作图的误差

             ③作图比例不适当造成作图误差

   共点力：一个物体受到两个或更多力的作用，有些情况下这些力共同作用在同一点上，

           或者虽不作用于同一点上，延长线交于一点，这样的一组力叫做共点力。

           （力的合成的平行四边形定则，只适用于共点力）

3.5  力的分解   

   力的分解：已知一个力求它的分力的过程，叫做力的分解。（力的合成的逆运算）

           （如果没有，对于同一条对角线，可以做出无数个不同的平行四边形）

   矢量相加的法则：

            三角形定则：两个矢量首尾相接从而求出合矢量的方法。

                       （与平行四边形定则的实质是一样的）

第四章 牛顿运动定律

4.1  牛顿第一定律   68

   牛顿物理学的基石——惯性定律

   牛顿第一定律（惯性定律）：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

                           它上面的力迫使它变这种状态。

   惯性：物体所具有的保持匀速直线运动状态或静止状态的性质。

   惯性与质量：描述物体惯性的物理量是它们的质量。

4.2  实验：探究加速度与力、质量的关系   71

   加速度与力的关系：基本思路：保持物体质量不变，测量物体在不同的力的作用下的加

                               速度，分析加速度与力的关系。

   加速度与质量的关系：基本思路：保持物体所受的力相同，测量不同质量的物体在该力

                                 作用下的加速度，分析加速度与质量的关系。

   ①怎样测量（或比较）物体的加速度           参考p72--p73

   ②怎样提供并测量物体所受的恒力

   怎样由实验结果得出结论：a∝F，a∝1/m          

4.3  牛顿第二定律   74

   牛顿第二定律：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：F=kma      k是比例系数，F指的是物体所受的合力。

                （ F指所受力的合力)

   力的单位:选取k=1，就有F=ma（牛顿第二定律表达式）

   当物体的质量是m=1kg，在某力的作用下它获得的加速度是a=1m/s2时，

   F=ma=1kg×1m/s2=1kg·m/s2  就把这个力叫做“一个单位的力”

   力的单位就是千克米每二次方秒，为纪念牛顿，把kg·m/s2称作牛顿，用N表示

4.4  力学单位制   78

   基本量：被选定的、可以利用物理量之间的关系推导出其他物理量的物理量。

   基本单位：基本量的单位。

   导出单位：由基本量根据物理关系推导出来的其它物理量的单位。

   单位制：由基本单位和导出单位组成。

   国际单位制（SI）：1960年第11届国际计量大会制订的一种国际通用的、包

                    括一切计量领域的单位制。

4.5  牛顿第三定律   81

   作用力和反作用力：物体间相互作用的这一对力。

                   （作用力和反作用力总是互相依存、同时存在的）

   牛顿第三定律：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。

4.6  用牛顿运动定律解决问题   85

   共点力的平衡条件

     平衡状态：一个物体在力的作用下保持静止或匀速直线运动状态时所处的状态。

     在共点力作用下物体的平衡条件是合力为0。

   超重和失重

     超重：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）大于物体所受重力的现象。

     失重：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）小于物体所受重力的现象。

   从动力学看自由落体运动

     物体时从静止开始下落的，即运动的初速度是0。

     运动过程中它只受重力的作用。

直线运动图像

第五章 曲线运动

5.1  曲线运动

5.2  平抛运动

5.3  实验：研究平抛运动

5.4  圆周运动

5.5  向心加速度

5.6  向心力

5.7  生活中的圆周运动

第六章 万有引力与航天

6.1  行星的运动

6.2  太阳与行星间的引力

6.3  万有引力定律

6.4  万有引力里理论的成就

6.5  宇宙航行

6.6  经典力学的局限性

第七章 机械能守恒定律

7.1  追寻守衡量——能量

7.2  功

7.3  功率

7.4  重力势能    

7.5  探究弹性势能的表达式

7.6  实验：探究功与速度变化的关系

7.7  功能和动能定律

7.8  机械能守恒定律

7.9  实验：验证机械能守恒定律

7.10 能量守恒定律与能源