高一力學知識點總結

時間：2024-11-25 18:51:14 林惜總結我要投稿

相關推薦

高一力學知識點總結

　　在學習中，大家都沒少背知識點吧？知識點在教育實踐中，是指對某一個知識的泛稱。哪些才是我們真正需要的知識點呢？以下是小編收集整理的高一力學知識點總結，僅供參考，希望能夠幫助到大家。

高一力學知識點總結

　　力學的建立

　　力學的演變以追溯到久遠的年代，而物理學的其它分支，直到近幾個世紀才有了較大的發展，究其原因，是人們對客觀事物的認識規律所決定的。在日常生活和生產勞動中，首先接觸最多的是宏觀物體的運動，其中最簡單。最基本的運動是物體位置的變化，這種運動稱之為機械運動。由此我們注意到，力學建立的原動力就是源于人們對機械運動的研究，亦即力學的研究對象就是機械運動的客觀規律及其應用。了解了這些，可以對力學的主脈絡有了一條清晰的線索，就是對于物體運動規律的研究。首先要涉及到物體在空間的位置變化和時間的關系，繼而闡述張力之間的關系，然后從運動和力出發，推廣并建成完整的力學理論。正是要達到上述目的，我們在研究過程中，就需要不斷地引入新的物理概念和方法，此間，由“物”及“理”的思維過程和嚴密的邏輯揄體系，逐步得以完善和體現。明確了以上觀點，可以使我們在學習及復習過程，不會生硬地接受。機械地照搬，而是自然流暢地水到渠成。

　　讓我們走入力學的大門看一看，它的殿堂是怎樣的金碧輝煌。靜力學研究了物體最簡單的狀態：簡單的狀態：靜止或勻速直線運動。并且闡述了解決力學問題最基本的方法，如受力情況的分析以及處理方式；力的合成。力的分解和正交分解法。應當認識到，這些方法是貫穿于整個力學的，是我們研究機械運動規律的不可缺少的手段。運動學的主要任務是研究物體的運動，但并不涉及其運動的原因。牛頓運動定律的建立為研究力與運動的關系奠定了雄厚的基礎，即動力學。至此，從理論上講各種運動都可以解決。然而，物體的運動畢竟有復雜的問題出現，諸如碰撞。打擊以及變力作用等等，這類問題根本無法求解。力學大廈的建設者們，從新的角度對物體的運動規律做了全面的。深入的討論，揭示了力與運動之間新的關系。如力對空間的積累－功，力對時間的積累－沖量，進而獲得了解決力學問題的另外兩個途徑－功能關系和動量關系，它們與牛頓運動定律一起，在力學中形成三足鼎立之勢。

　　力學概念的引入

　　前面曾經提到過，力學的研究對象是機械運動的客觀規律及其應用。為達此目的，我們需要不斷地引入許多概念。以運動學部分為例，體會一下力學概念引入的動機及方法，這對力學的復習無疑是大有裨益的。

　　讓我們研究一下行駛在平直公路上的汽車。首先一個問題就是，怎樣確定汽車在不同時刻的位置。為了能精確地確定汽車的位置，我們可將汽車看作一個點，這樣，質點的概念隨之引入。同時，參照物的引入則是水到渠成的，即在參照物上建立一個直線坐標，用一個帶有正負號的數值，即可能精確描述汽車的位置。而后由于汽車位置要不斷地發生變化，位置的改變－位移亦被引入，至于速度的引入在此就不再贅述。在學習物理的過程中，這類問題可以說比比皆是。因此，只有搞清引入某一概念的真正意圖，才能對要研究的問題有深入的了解，才能說真正地掌握了一個物理概念。而在物理中，引入概念的方法，充分體現了物理學的研究手段，例如：用比值定義物理量。該方法在整個物理學中具有很典型的意義。

　　把握一個概念的來龍去脈和準確定義顯然是非常重要的，可以避免一些相似概念的混淆。如功與沖量。動能與動量。加速度與速度等等。所謂學習物理要“概念清楚”，就是這個含意。

　　力學規律的運用

　　物理概念的有機組合，構成了美妙的物理定律。因此，清晰的概念是掌握一個定律的重要前提。如牛頓第二定律就是由力。質量及加速度三個量構成的。在力學中重要的定律定理有：牛頓一。二。三定律；機械能守恒定律；動量守恒定律；萬有引力定律；動量定理和動能定理。掌握定律并非以記憶為標準，重要的是會在實際問題中加以運用。如牛頓第二定律，從形式上看來并不復雜，然而很多同學在解決連結體問題時，卻總是把握不好這三個量對研究對象之間的“對應關系”。在此可舉一例。水平光滑軌道上有一小車，受一恒定水平拉力作用，若在小車上固定一個物體時，小車的加速度要減小是何原因？常見的答案顯然是：合外力不變，質量變大。然而，若回答合外力變小，是不是正確的呢？這里顯然是由于研究對象的選擇不同而造成的不同結果。在此，研究對象的確定和公式各量的對應性問題，起著關鍵的作用，這也恰恰是牛頓第二定律應用時的重要環節。

　　運動學規律及動力學關系在解決問題時，也有許多應當注意和思考的地方。如在勻速圓周運動中，我們似乎并未明確指出哪些公式屬于運動學關系，哪些屬于動力學關系，但在實際問題中卻可使人困惑。例如：在一光滑水平面上用繩拴一小球做勻速圓周運動，由公式v＝2nr/T可以知道，若增大速率V可以減小周期T.然而衛星繞地球做勻速圓周運動時，我們卻不能用增大V的方式來改變周期T，若僅在V＝2nr/Th 大做定會百思不得其解。究其原因，還是由于忽略了動力學原因，即前者與后者的最大區別是向心力不同。一個是繩子彈力，它可以以r不變時，任意提供了不同大小的拉力；而另一個是萬有引力，當r一定時，其大小也就一定了。在這類問題上，最容易犯的就是片面性的錯誤。再比如機械能守恒和動量守恒這兩條重要的力學定律，我們是否了解了守恒的條件，就可以做到靈活地運用呢？我們知道，機械能守恒的條件是“只有重力做功”，有些人看到某個問題中，重力沒有做功，就立刻得出機械能不守恒的結論，如光滑水平面上的勻速直線運動。造成這類錯誤的原因是，只注意到了物理定律的文字表述，孰不知深刻理解其內涵才是最重要的。如動量守恒定律的內涵，是在滿足了守恒條件的情況下，即系統不受外力或外力合力為零，動量只是在系統內部傳遞，而總動量不變。

　　最后談談動能定理和動量定理。觀察其形式可以發現，每個定理都涉及兩個狀態量和一個過程量，注意到這一點應是定理正確應用的關鍵。我們不妨將狀態看作一個點，過程看作一條線，在應用時必然是“兩點夾一線”，即狀態量及過程量，一定要對應，這也是兩個定理的相似之處，至于它們的區別，在此就不多講了。

　　由以上的討論可以看出，對物理定律的應用，絕不能只滿足于會用，而應當多方面地體會其深層的含意和適用條件中所包含的物理意義。只有這樣，才能達到靈活運用物理規律解題的目的，做到居高臨下，以不變應萬變。

　　邏輯推理在物理中的運用

　　邏輯推理在力學中可以說俯拾皆是。嚴密的邏輯推理，是正確運用物理規律解決問題的必由之路。試舉一例：做曲線運動的物體一定受合外力，其邏輯推理過程如下：曲線運動的速度方向沿軌跡的切線方向，而曲線切線方向每點是不同的，因此曲線運動的速度方向一定是不斷變化的。由于的矢量，所以曲線運動必為變速運動，必然有加速度，由牛頓第二定律可知其必受合外力。當然，實際問題中似乎并非如此繁瑣，然而細細地想來又的如此，只是思維過程較為迅速罷了。再舉一例：合外力對物體做功不為零，則物體的動量一定發生變化，而物體的動量變化，合外力對物體不一定做功。此命題依然可用邏輯推理說明其正確性。根據動能定理，當合外力做功時，則物體的動能必然發生變化，因此速率發生變化，則動量必然變化。反之支量發生變化，動能不一定變（動量是矢量，動能是標量），則合外力不一定做功。不難看出，清晰地認識概念，牢固地掌握規律，者嚴密正確的邏輯推理得以完成的重要前提和充足的條件補充。同學們若多留意。多用心，定會受益匪淺。

　　動力學知識點總結

　　一、直線運動

　　（1）勻變速直線運動

　　1、平均速度V平=s/t（定義式）

　　2、有用推論Vt2—Vo2=2as

　　3、中間時刻速度Vt/2=V平=（Vt+Vo）/2

　　4、末速度Vt=Vo+at

　　5、位移s=V平t=Vot+at2/2=Vt/2t

　　6、加速度a=（Vt—Vo）/t {以Vo為正方向，a與Vo同向（加速）a>0;反向則a<0｝

　　7、實驗用推論Δs=aT2 {Δs為連續相鄰相等時間（T）內位移之差｝

　　注：（1）平均速度是矢量;

　　（2）物體速度大，加速度不一定大;

　　（3）a=（Vt—Vo）/t只是量度式，不是決定式;

　　（2）自由落體運動

　　1、初速度Vo=0

　　2、末速度Vt=gt

　　3、下落高度h=gt2/2（從Vo位置向下計算）

　　4、推論Vt2=2gh

　　注：

　　（1）自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動，遵循勻變速直線運動規律;

　　（2）a=g=9、8m/s2≈10m/s2（重力加速度在赤道附近較小，在高山處比平地小，方向豎直向下）。

　　（3）豎直上拋運動

　　位移s=Vot—gt2/2

　　2、末速度Vt=Vo—gt（g=9、8m/s2≈10m/s2）

　　3、有用推論Vt2—Vo2=—2gs

　　4、上升最大高度Hm=Vo2/2g（拋出點算起）

　　5、往返時間t=2Vo/g（從拋出落回原位置的時間）

　　注：

　　（1）全過程處理：是勻減速直線運動，以向上為正方向，加速度取負值;

　　（2）分段處理：向上為勻減速直線運動，向下為自由落體運動，具有對稱性;

　　（3）上升與下落過程具有對稱性，如在同點速度等值反向等性;

　　二、曲線運動萬有引力

　　（1）平拋運動

　　水平方向速度：Vx=Vo

　　2、豎直方向速度：Vy=gt

　　3、水平方向位移：x=Vot

　　4、豎直方向位移：y=gt2/2

　　5、運動時間t=（2y/g）1/2（通常又表示為（2h/g）1/2）

　　6、合速度Vt=（Vx2+Vy2）1/2=[Vo2+（gt）2]1/2

　　合速度方向與水平夾角β：tgβ=Vy/Vx=gt/V0

　　7、合位移：s=（x2+y2）1/2，位移方向與水平夾角α：tgα=y/x=gt/2Vo

　　8、水平方向加速度：ax=0;豎直方向加速度：ay=g

　　注：（1）平拋運動是勻變速曲線運動，加速度為g，通常可看作是水平方向的勻速直線運與豎直方向的自由落體運動的合成;

　　（2）運動時間由下落高度h（y）決定與水平拋出速度無關;

　　（3）θ與β的關系為tgβ=2tgα;

　　（4）在平拋運動中時間t是解題關鍵;（5）做曲線運動的物體必有加速度，當速度方向與所受合力（加速度）方向不在同一直線上時，物體做曲線運動。

　　（2）勻速圓周運動

　　1、線速度V=s/t=2πr/T

　　2、角速度ω=Φ/t=2π/T=2πf

　　3、向心加速度a=V2/r=ω2r=（2π/T）2r

　　4、向心力F心=mV2/r=mω2r=mr（2π/T）2=mωv=F合

　　5、周期與頻率：T=1/f

　　6、角速度與線速度的關系：V=ωr

　　7、角速度與轉速的關系ω=2πn（此處頻率與轉速意義相同）

　　8、主要物理量及單位：弧長（s）：米（m）;角度（Φ）：弧度（rad）;頻率（f）：赫（Hz）;周期（T）：秒（s）;轉速（n）：r/s;半徑（r）：米（m）;線速度（V）：m/s;角速度（ω）：rad/s;向心加速度：m/s2、

　　注：

　　（1）向心力可以由某個具體力提供，也可以由合力提供，還可以由分力提供，方向始終與速度方向垂直，指向圓心;

　　（2）做勻速圓周運動的物體，其向心力等于合力，并且向心力只改變速度的方向，不改變速度的大小，因此物體的動能保持不變，向心力不做功，但動量不斷改變。

　　（3）萬有引力

　　1、開普勒第三定律：T2/R3=K（=4π2/GM）{R：軌道半徑，T：周期，K：常量（與行星質量無關，取決于中心天體的質量）｝

　　2、萬有引力定律：F=Gm1m2/r2（G=6、67×10—11Nm2/kg2，方向在它們的連線上）

　　3、天體上的重力和重力加速度：GMm/R2=mg;g=GM/R2 {R：天體半徑（m），M：天體質量（kg）｝

　　4、衛星繞行速度、角速度、周期：V=（GM/r）1/2;ω=（GM/r3）1/2;T=2π（r3/GM）1/2{M：中心天體質量｝

　　5、第一（二、三）宇宙速度V1=7、9km/s;V2=11、2km/s;V3=16、7km/s

　　6、地球同步衛星GMm/（r地+h）2=m4π2（r地+h）/T2{h≈36000km，h：距地球表面的高度，r地：地球的半徑｝

　　注：

　　（1）天體運動所需的向心力由萬有引力提供，F向=F萬;

　　（2）應用萬有引力定律可估算天體的質量密度等;

　　（3）地球同步衛星只能運行于赤道上空，運行周期和地球自轉周期相同;

　　（4）衛星軌道半徑變小時，勢能變小、動能變大、速度變大、周期變小（一同三反）;

　　（5）地球衛星的最大環繞速度和最小發射速度均為7.9km/s。

　　三、力學部分

　　（1）常見的力

　　1、重力G=mg（方向豎直向下，g=9、8m/s2≈10m/s2）

　　2、胡克定律F=kx {k：勁度系數（N/m），x：形變量（m）｝

　　3、滑動摩擦力F=μFN {與物體相對運動方向相反｝

　　4、靜摩擦力0≤f靜≤fm（與物體相對運動趨勢方向相反，fm為最大靜摩擦力）

　　5、萬有引力F=Gm1m2/r2（G=6、67×10—11Nm2/kg2，方向在它們的連線上）

　　6、靜電力F=kQ1Q2/r2（k=9、0×109Nm2/C2，方向在它們的連線上）

　　7、電場力F=Eq（E：場強N/C，q：電量C，正電荷受的電場力與場強方向相同）

　　8、安培力F=BILsinθ（θ為B與L的夾角，當L⊥B時：F=BIL，B//L時：F=0）

　　9、洛侖茲力f=qVBsinθ（θ為B與V的夾角，當V⊥B時：f=qVB，V//B時：f=0）

　　（2）動力學（運動和力）

　　1、牛頓第一運動定律（慣性定律）：物體具有慣性，總保持勻速直線運動狀態或靜止狀態，直到有外力迫使它改變這種狀態為止

　　2、牛頓第二運動定律：F合=ma或a=F合/ma{由合外力決定，與合外力方向一致}

　　3、牛頓第三運動定律：F=—F{負號表示方向相反，F、F各自作用在對方，平衡力與作用力反作用力區別，實際應用：反沖運動}

　　4、共點力的平衡F合=0，推廣{正交分解法、三力匯交原理｝

　　5、超重：FN>G，失重：FN

　　6、牛頓運動定律的適用條件：適用于解決低速運動問題，適用于宏觀物體，不適用于處理高速問題，不適用于微觀粒子〔見第一冊P67〕

　　注：平衡狀態是指物體處于靜止或勻速直線狀態，或者是勻速轉動。

　　（3）功和能（功是能量轉化的量度）

　　1、功：W=Fscosα（定義式）{W：功（J），F：恒力（N），s：位移（m），α：F、s間的夾角｝

　　2、重力做功：Wab=mghab {m：物體的質量，g=9、8m/s2≈10m/s2，hab：a與b高度差（hab=ha—hb）}

　　3、電場力做功：Wab=qUab {q：電量（C），Uab：a與b之間電勢差（V）即Uab=φa—φb｝

　　4、電功：W=UIt（普適式）{U：電壓（V），I：電流（A），t：通電時間（s）｝

　　5、功率：P=W/t（定義式）{P：功率[瓦（W）]，W：t時間內所做的功（J），t：做功所用時間（s）｝

　　6、汽車牽引力的功率：P=Fv;P平=Fv平{P：瞬時功率，P平：平均功率}

　　7、汽車以恒定功率啟動、以恒定加速度啟動、汽車最大行駛速度（vmax=P額/f）

　　8、電功率：P=UI（普適式）{U：電路電壓（V），I：電路電流（A）｝

　　9、焦耳定律：Q=I2Rt {Q：電熱（J），I：電流強度（A），R：電阻值（Ω），t：通電時間（s）｝

　　10、純電阻電路中I=U/R;P=UI=U2/R=I2R;Q=W=UIt=U2t/R=I2Rt

　　11、動能：Ek=mv2/2 {Ek：動能（J），m：物體質量（kg），v：物體瞬時速度（m/s）｝

　　12、重力勢能：EP=mgh {EP：重力勢能（J），g：重力加速度，h：豎直高度（m）（從零勢能面起）｝

　　13、電勢能：EA=qφA {EA：帶電體在A點的電勢能（J），q：電量（C），φA：A點的電勢（V）（從零勢能面起）｝

　　14、動能定理（對物體做正功，物體的動能增加）：

　　W合=mvt2/2—mvo2/2或W合=ΔEK

　　{W合：外力對物體做的總功，ΔEK：動能變化ΔEK=（mvt2/2—mvo2/2）｝

　　15、機械能守恒定律：ΔE=0或EK1+EP1=EK2+EP2也可以是mv12/2+mgh1=mv22/2+mgh2

　　16、重力做功與重力勢能的變化（重力做功等于物體重力勢能增量的負值）WG=—ΔEP

　　注：

　　（1）功率大小表示做功快慢，做功多少表示能量轉化多少;

　　（2）O0≤α<90O做正功;90O<α≤180O做負功;α=90o不做功（力的方向與位移（速度）方向垂直時該力不做功）;

　　（3）重力（彈力、電場力、分子力）做正功，則重力（彈性、電、分子）勢能減少

　　（4）重力做功和電場力做功均與路徑無關（見2、3兩式）;（5）機械能守恒成立條件：除重力（彈力）外其它力不做功，只是動能和勢能之間的轉化。

【高一力學知識點總結】相關文章：