人教版新课标高中物理必修一、必修二主要知识点

人教版新课标高中物理必修一、必修二主要知识点一、匀变速直线运动规律的理解和应用 1．匀变速直线运动的公式 (1)基本公式v ＝v 0＋at x ＝v 0t ＋12at 2 (2)常用的导出公式①速度位移公式：v 2－v 2＝2ax （注：时间未知且不求时间） ②平均速度公式：v ＝xt ，此式适用于任何直线运动．v ＝2t v ＝12(v 0＋v )只适用于匀变速直线运动．③位移差公式：Δx ＝aT 2.使用时应注意它们都是矢量，一般以v 0方向为正方向，其余物理量与正方向相同的为正，与正方向相反的为负． 2．逆向思维法把运动过程的“末态”作为“初态”的反向研究问题的方法．例如，末速度为零的匀减速直线运动可以看做反向的初速度为零的匀加速直线运动． 3．图象法应用v －t 图象，可把复杂的物理问题转化为较为简单的数学问题解决，尤其是用图象定性分析，可避免繁杂的计算，快速求解． 二、运动图象的意义及应用首先要学会识图．识图就是通过“看”寻找规律及解题的突破口．为方便记忆，这里总结为六看：一看“轴”，二看“线”，三看“斜率”，四看“面”，五看“截距”，六看“特殊值”．(1)“轴”：纵、横轴所表示的物理量，特别要注意纵轴是位移x ，还是速度v .(2)“线”：从线反映运动性质，如x －t 图象为倾斜直线表示匀速运动，v －t 图象为倾斜直线表示匀变速运动．(3)“斜率”：“斜率”往往代表一个物理量．x －t 图象斜率表示速度；v －t 图象斜率表示加速度．(4)“面”即“面积”：主要看纵、横轴物理量的乘积有无意义．如x －t 图象面积无意义，v －t 图象与t 轴所围面积表示位移．(5)“截距”：初始条件．初始位置x 0或初速度v 0. (6)“特殊值”：如交点，x －t 图象交点表示相遇，v －t 图象交点表示速度相等(不表示相遇)．三、研究匀变速直线运动实验中数据处理的方法 研究匀变速直线运动实验，主要研究两个方向： (1)利用纸带求某点的瞬时速度：v n ＝x n ＋x n ＋12T . (2)利用纸带求物体的加速度，方法有以下两个： ①逐差法如图3所示，纸带上有六个连续相等的时间T 内的位移x 1、x 2、x 3、x 4、x 5、x 6.图3由Δx ＝aT 2可得：x 4－x 1＝(x 4－x 3)＋(x 3－x 2)＋(x 2－x 1)＝3aT 2 x 5－x 2＝(x 5－x 4)＋(x 4－x 3)＋(x 3－x 2)＝3aT 2 x 6－x 3＝(x 6－x 5)＋(x 5－x 4)＋(x 4－x 3)＝3aT 2 所以a ＝(x 6－x 3)＋(x 5－x 2)＋(x 4－x 1)9T 2 ＝(x 6＋x 5＋x 4)－(x 3＋x 2＋x 1)9T 2由此可以看出，各段位移都用上了，有效地减小了偶然误差，所以利用纸带计算加速度时，可采用逐差法． ②v －t 图象法先求出各时刻的瞬时速度v 1、v 2、v 3、…v n ，然后作v －t 图象，求出v －t 图线的斜率k ，则k ＝a .这种方法的优点是可以舍掉一些偶然误差较大的测量值，因此求得值的偶然误差较小． 四、对摩擦力的理解 1．对摩擦力的认识(1)摩擦力不一定是阻力，也可以是动力．(2)静摩擦力的方向不一定与运动方向共线，但一定沿接触面的切线方向．如图1所示，A 、B 一起向右做匀加速运动，则A 所受静摩擦力方向与运动方向不一致．2．求解摩擦力的方法(1)静摩擦力根据平衡条件来求解．(2)滑动摩擦力用公式F ＝μF N 来求解，其中F N 是物体所受的正压力，不一定等于物体所受的重力，而且要注意滑动摩擦力的大小与运动速度和接触面积无关．五、几种类型的弹力1、平面对平面的弹力：垂直平面2、平面对球面的弹力：垂直平面且通过球心3、球面对球面的弹力：通过两球的球心4、点对平面的弹力：垂直平面六、正交分解1、物体运行直线运动或者静止（处于平衡 状态）时，两两垂直的力作为坐标轴，分解不在坐标轴上的力。

0==y x F F2、物体有加速运动时，以运动方向作为X 轴，垂直速度方向的作为Y 轴，分解不在坐标轴上的力。

maF F y x ==0注：在同一坐标轴上，力的方向相同就相加，方向相反就相减七、渡河运动的分解小船渡河时，实际参与了两个方向的分运动，即随水流的运动(水冲船的运动)和船在静水中的运动，船的实际运动是这两个分运动的合运动．设河宽为d 、水流的速度为v 水(方向：沿河岸指向下游)、船在静水中的速度为v 船(方向：船头指向)(1)最短时间船头垂直于河岸行驶，t min ＝dv 船，与v 船和v 水的大小关系无关．船向下游偏移：x ＝v 水t min (如图1甲所示)．(2)最短航程①若v 船>v 水，则s min ＝d ，所用时间t ＝dv 2船－v 2水，此时船的航向垂直于河岸，船头与上游河岸成θ角，满足cos θ＝v 水v 船(如图乙所示)． ②若v 船<v 水，此时船头指向应与上游河岸成θ′角，满足cos θ′＝v 船v 水，则s min ＝dcos θ′＝v 水v 船d ，所用时间t ＝dcos θ′v 2水－v 2船(如图丙所示)． 八、关联物体速度的分解绳、杆等有长度的物体在运动过程中，其两端点的速度通常是不一样的，但两端点的速度是有联系的，我们称之为“关联”速度，解决“关联”速度问题的关键有两点：一是物体的实际运动是合运动，分速度的方向要按实际运动效果确定；二是沿杆(或绳)方向的分速度大小相等．αcos 21v v =九、平抛运动的研究方法及规律1．研究方法：采用运动分解的方法，将平抛运动分解为竖直方向的自由落体运动和水平方向的匀速直线运动．2．平抛运动的时间：由y ＝12gt 2得t ＝2yg ，可知平抛运动时间只与下落高度有关，与初速度无关．3．平抛运动的速度： (1)水平方向：v x ＝v 0 竖直方向：v y ＝gt(2)合速度⎩⎨⎧大小：v ＝v 2x ＋v 2y ＝v 20＋g 2t2方向：tan θ＝v y v x＝gt v 0(θ是v 与水平方向的夹角)(3)速度变化：任意两个相等的时间间隔内速度的变化相同，Δv ＝g Δt ，方向竖直向下，如图2所示．（匀变速曲线运动） 4．平抛运动的位移： (1)水平方向：x ＝v 0t .竖直方向：y ＝12gt 2.(2)合位移⎩⎪⎨⎪⎧大小：s ＝x 2＋y 2方向：tan α＝yx (α是位移s 与水平方向的夹角) 5、平抛运动与斜面的结合问题在解答平抛运动与斜面的结合问题时除要运用平抛运动的位移和速度规律，还要充分运用斜面倾角，找出位移或速度与斜面倾角的关系，从而使问题得到顺利解决．常见的模型如下：十、圆周运动的研究方法及规律 1、主要公式rTm F r mw F r v m F rT a r w a r v a r v t tw wr T rtl v n n n 222222224,,4,,22πππθπ========∆∆===∆∆=2、生活中的圆周运动（1）火车过弯道转弯速度：如图1所示，mg tan_θ＝m v 20R ，解得v 0＝gR tan θ(规定速度)．火车在弯道处规定限速v ＝gR tan θ此时火车对轮缘无挤压力． 当v ＞gR tan θ时，火车对外轨有挤压力． 当v ＜gR tan θ时，火车对内轨有挤压力． （2）拱形桥汽车过凸形桥(如图2甲)：汽车在凸形桥最高点时，加速度向下，合力向下，此时满足mg －F N ＝m v 2R ，F N ＝mg －m v 2R，车对桥面的压力小于汽车的重力，汽车处于失重状态．汽车过凹形桥(如图2乙)：汽车在凹形桥最低点时，加速度向上，合力向上，此时满足F N －mg ＝m v 2R ，F N ＝mg ＋m v 2R，车对桥面压力大于汽车重力，汽车处于超重状态．注意：凸形桥对汽车只能施加向上的支持力，故在桥的最高点，当汽车受到的支持力F N ＝0时，向心力mg ＝m v 2R，此时汽车的临界最大速度v 临＝gR .(达到临界速度时，从最高点将做平抛运动)（3）竖直面内的绳、杆模型问题1．轻绳模型(最高点，如图4所示)： (1)绳(外轨道)施力特点： 只能施加向下的拉力(或压力) (2)动力学方程：F T ＋mg ＝m v 2r临界条件：F T ＝0，此时mg ＝m v 2r ，则v ＝gr （恰好通过最高点） ①v ＝gr 时，拉力或压力为零．②v >gr 时，物体受向下的拉力或压力．③v <gr 时，物体不能(填“能”或“不能”)到达最高点． 2．轻杆模型(最高点，如图5所示)： (1)杆(双轨道)施力特点：既能施加向下的拉(压)力，也能施加向上的支持力． (2)动力学方程：当v >gr 时，F N ＋mg ＝m v 2r ，杆对球有向下的拉力，且随v 增大而增大； 当v ＝gr 时，mg ＝m v 2r ，杆对球无作用力；当v <gr 时，mg －F N ＝m v 2r ，杆对球有向上的支持力，且随速度减小而增大；当v ＝0时，F N ＝mg (临界情况)． (3)杆类的临界速度为v 临＝0.（4）最低点：rv m mg F 2=-十二、万有引力定律的应用万有引力定律主要应用解决三种类型的问题．1．地球表面，万有引力约等于物体的重力，由G MmR 2＝mg ； ①可以求得地球的质量M ＝gR 2G ，②可以求得地球表面的重力加速度g ＝GMR 2；③得出一个黄金代换式GM ＝gR 2，该规律也可以应用到其他星球表面．2．应用万有引力等于向心力的特点，即G Mmr 2＝m v 2r ＝m ω2r ＝m (2πT )2r ，可以求得中心天体的质量和密度．3．应用G Mmr 2＝m v 2r ＝m ω2r ＝m (2πT )2r 可以计算做圆周运动天体的线速度、角速度和周期．十二、人造卫星稳定运行时各物理量的比较卫星在轨道上做匀速圆周运动，则卫星受到的万有引力全部提供卫星做匀速圆周运动所需的向心力．根据万有引力定律、牛顿第二定律和向心力公式得G Mmr 2＝⎩⎪⎨⎪⎧mam v2r m ω2rmr 4π2T2⇒⎩⎪⎨⎪⎧a ＝GMr 2(r 越大，a 越小)v ＝ GMr (r 越大，v 越小)ω＝ GMr 3(r 越大，ω越小)T ＝4π2r 3GM (r 越大，T 越大)由以上可以看出，人造卫星的轨道半径r 越大，T 越大，v 、ω越小。

十三、功和功率的计算 1．功的计算方法(1)定义法求功：恒力对物体做功大小的计算式为W ＝Fx cos α，式中α为F 、x 二者之间的夹角．由此可知，恒力做功大小只与F 、x 、α这三个量有关，与物体是否还受其他力、物体的运动状态等因素无关．（注：摩擦力做功是，x 是路程）(2)利用功率求功：此方法主要用于在发动机功率保持恒定的条件下，求牵引力做的功． (3)利用动能定理或功能关系求功． 2．功率的计算方法(1)P ＝Wt ：此式是功率的定义式，适用于任何情况下功率的计算．既适用于人或机械做功功率的计算，也适用于一般物体做功功率的计算；既适用于合力或某个力做功功率的计算，也适用于恒力或变力做功功率的计算；一般用于求解某段时间内的平均功率． (2)P ＝F v ：当v 是瞬时速度时，此式计算的是F 的瞬时功率；当v 是平均功率时，此式计算的是F 的平均功率．注意 求平均功率选用公式P ＝Wt 和P ＝F v 均可，但必须注意是哪段时间或哪一个过程中的平均功率；求瞬时功率通常选用公式P ＝F v ，必须注意是哪个力在哪个时刻(或状态)的功率．十四、机车的两种启动方式1．机车以恒定功率启动的运动过程分析所以机车达到最大速度时a ＝0，F ＝f ，P ＝F v m ＝f v m ，这一启动过程的v －t 图像如图1所示，其中v m ＝P f .2．机车以恒定加速度启动的运动过程分析所以机车在匀加速运动中达到最大速度v 0时，F ＝f ＋ma ，P ＝F v 0，v 0＝P f ＋ma <Pf ＝v m ，v 0继续增大到v m ，加速度逐渐减小到零，最后仍有v m ＝Pf ，做匀速运动．这一运动过程的v －t 图像如图2所示．说明 (1)以恒定加速度启动时，匀加速结束时速度并未达到最大速度v m . (2)两种启动方式最终最大速度的计算均为v m ＝Pf . 十五、动能定理 主要公式：rv mmg F r v m mg r v m F mg Fx W x fx W h mv mv mgh W 222202-)(cos )()(2121===+=-=-=+最低点：恰好通过最高点：最高点：型注：绳球（外轨道）模其它力做功：取路程摩擦力做功：是初末位置的高度差α十六、机械能守恒'+'+'+'=+++2222211211222221121121212121gh m v m gh m v m gh m v m gh m v m 注意零势能面的选取！！式中的mgh 代表重力势能。