高一物理必修一 知识脉络、重点难点及易错易混点总结

高一物理 必修一
【知识脉络、重点难点及易错易混点总结】
一、【匀变速直线运动的规律及其应用】
匀变速直线运动的基本规律，主要有以下四个基本关系式：
（1）t 0
v v t a =+ （2）2
01v t 2
x at =+
（3）2
2
t 0v =2ax v - （4）()0t v v v 2
x t +=
=平均 外加一个常用推论公式：
某段时间内中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度 0t
2
v v v 2
t +=
易错现象：
1、在这些基本公式中，不注意速度和加速度正、负；
2、滥用初速度为零的匀加速直线运动的一些特殊公式。

二、【自由落体运动 竖直上抛运动】
自由落体运动规律的基本公式： ①t v gt = ②2
1h 2
gt = ③2t v 2gh = 竖直上抛运动： (1)时间对称性：
物体上升过程从A →C 所用时间t AC 和下降过程中从C →A 所用时间t CA 相等，同理t AB ＝t BA .
(2)速度对称性：
物体上升过程中经过A 点时的速度大小与下降过程中经过A 点时的速
度大小相等． 【关键点】：
在竖直上抛运动过程中，当物体经过抛出点上方某一位置时，可能处于上升阶段，也可能处于下降阶段。

易错现象 ：
1、忽略自由落体运动必须同时具备的两个条件：仅受重力和初速度为零；
2、忽略竖直上抛运动中的多解情况。

三、【运动的图象 运动的相遇和追及问题】
1、图象：
(1) x —t 图象
图线上某点切线的斜率大小表示物体速度的大小，正负则表示物体速度的方向。

（2）v —t 图象
图线上某点切线的斜率大小表示物体运动的加速度的大小.正负则表示加速度的方向． （3）图象与坐标轴围成的“面积”的意义：
A 、图象与两个坐标轴所围成的面积的数值表示相应时间内的位移大小。

B 、若此面积在时间轴的上方，则表示这段时间内的位移方向为正方向；若此面积在时间轴的下
方，则表示这段时间内的位移方向为负方向。

2、相遇和追及问题：
（1）物体A 追上物体B ：开始时，两个物体相距x 0，则A 追上B 时一定有A B 0x x x -=，且A B V V ≥ （2）物体A 追赶物体B ：开始时，两个物体相距x 0，要使A 与B 不相撞，则有A B 0A B x V V x x -=≤,且 易错现象：
1、混淆x —t 图象和v-t 图象，不能区分它们的物理意义；
2、不能正确计算图线的斜率、面积等；
3、在计算汽车刹车、飞机降落等实际问题时要注意，汽车、飞机停止后不能后退。

四、【重力 弹力 摩擦力】
1、重力：
定义：由于地球的吸引而使物体受到的力。

重力的大小：G=mg
方向：竖直向下。

（不是指向地心） 2、弹力：
（1）弹力的方向和产生弹力的那个形变的方向相反。

(平面接触面间产生的弹力，其方向垂直于接触面；曲面接触面间产生的弹力，其方向垂直于过研究点的曲面的切面；点面接触处产生的弹力，其方向垂直于面；绳子产生的弹力的方向沿绳
子所在的直线) （2）大小： F=kx 3、摩擦力：
(1)摩擦力的大小： ① 滑动摩擦力：
f N μ=
说明：a 、F N 为接触面间的弹力，可以大于G ；可以等于G ；也可以小于G 。

b 、μ为动摩擦因数，只与接触面材料和粗糙程度有关，与接触面积大小、接触面相对运动快慢以及正压力F N 无关。

② 静摩擦力：由物体的平衡条件或牛顿第二定律求解,与正压力无关。

大小范围0<f 静≤f m (f m 为接触面间的最大静摩擦力，与正压力有关) 注意事项：
a 、摩擦力可以与运动的方向相同，也可以与物体的运动方向相反，还可以与物体的运动方向成任意夹角。

b 、摩擦力的方向与物体间相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反。

c 、静止的物体可以受滑动摩擦力的作用，运动的物体可以受静摩擦力的作用。

易错现象:
1．不会确定研究对象的重心位置 2．静摩擦力方向的判断错误
五、【共点力作用下物体的平衡】
1、共点力作用下物体的平衡：
①平衡状态：静止或匀速直线运动状态。

（或物体的加速度为零） ②平衡条件：合力为零
a 、二力平衡：这两个共点力必须大小相等，方向相反，作用在同一条直线上；
b 、三力平衡：这三个共点力必须在同一平面内，且其中任何两个力的合力与第三个力大小相等，方向相反。

③平衡条件的推论：
(1)当物体处于平衡状态时，它所受的某一个力与所受的其它力的合力等大反向；
(2)当三个共点力作用在物体上使物体处于平衡时，这三个力的矢量组成一封闭的三角形且按同一环绕方向。

易错现象：
1、不能灵活地运用整体法和隔离法；
2、不注意动态平衡中边界条件的约束；
3、不能正确确定临界条件。

六、【牛顿运动三大定律】
1、牛顿第一定律：
理解：①一切物体都有惯性．质量是物体惯性大小的唯一量度。

②力是改变物体运动状态(或产生加速度)的原因，而不是维持物体运动的原因。

③牛顿第一定律是通过理想实验得出的，它不能由实际的实验来进行验证。

2、牛顿第二定律：
公式：F=ma
3、牛顿第三定律：
（1）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。

（2）对作用力和反作用力的理解：
①同时产生，同时变化，同时消失，并不是先有作用力后有反作用力；
②性质相同，即作用力和反作用力是属同种性质的力；
③相互依存，互以对方作为自己存在的前提；
④分别作用在两个不同的物体上，各自产生其作用效果，不能求它们的合力，两力的作用效果
不能相互抵消。

易错现象：
1、错误地认为惯性与物体的速度有关：速度越大惯性越大，速度越小惯性越小；
2、不能正确地运用力和运动的关系来分析物体的运动过程中速度和加速度等物理量的变化情况。

七、【超重失重】
关于超重和失重：
当物体的加速度方向向上时，物体对支持物的压力大于物体的重力，这种现象叫超重现象。

当物体的加速度方向向下时，物体对支持物的压力小于物体的重力，这种现象叫失重现象。

应注意以下两点：
(1)当物体处于超重和失重状态时，物体的重力并没有变化；
(2)物体是否处于超重状态或失重状态，不在于物体向上运动还是向下运动，即不取决于速度方向，
而是取决于加速度方向。

易错现象：
对超重、失重的概念理解不清，误认为超重就是物体的重力增加、失重就是物体的重力减少。

八、【能量功功率】
一、功
1.公式：W=Flcosθ（F为该力的大小，l为力发生的位移，θ为位移l与力F之间的夹角）
注意：功仅与F、S、θ有关，与物体所受的其它外力、速度、加速度无关。

2.求合力的功：①总功等于各个力对物体做功的代数和；
②总功等于合外力所做的功：W总=F合lcosθ。

3.判断力F做功的情况的方法：
利用公式W=Flcosθ来判断：
当)2
,0[π
θ∈时，即力与位移方向成锐角，力做正功，功为正；
当2
π
θ=
时，即力与位移方向垂直，力不做功，功为零；
当],2
(ππ
θ∈时，即力与位移方向成钝角，力做负功，功为负。

二、功率
1.公式：t
W
P =
（定义式），适用于任何情况，θυθυcos cos F P F P ==，顺顺。

注意：①不管哪种启动方式，机动车的功率都是指牵引力的功率，对启动过程的分析也都是用分段
分析法；
②P=Fv 中的F 仅是机动车的牵引力，而非机动车所受的合力，这一点是在解题时容易出现错
误的地方。

九、【重力做功 重力势能 弹性势能】
一、重力做功
1.特点：重力做的功由重力大小和重力方向上发生的位移（竖直方向上的高度差）决定。

2.公式：W G =mg ·Δh
3.注意：重力做功与物体的运动路径无关，只取决于运动初始位置的高度差。

二、重力势能
1.标量：正负不表示方向，只表示大小。

重力势能为正，表示物体在参考面的上方；重力势能为负，表示物体在参考面的下方；重力势能为零，表示物体在参考面的上。

2.对E p =mgh 的理解：
①重力势能具有相对性，是相对于选取的参考平面而言的。

选择不同的参考平面，确定出的物体高度不一样，重力势能也不同。

②重力势能可正可负，在参考平面上方重力势能为正值，在参考平面下方重力势能为负值。

重力势能是标量，其正负表示比参考平面高或低。

注：a 、在计算重力势能时，应该明确选取参考平面。

b 、选择哪个水平面作为参考平面，可视研究问题的方便而定，通常选择地面作为参考平面。

3.系统性：重力势能是地球和物体所组成的系统所共有的。

4.重力做功与重力势能变化的关系：重力势能变化的过程也就是重力做功的过程，重力做正功，重力势能减少；重力做负功，重力势能增加，即满足W G =-ΔE p =E p1-E p2。

三、弹性势能
弹力做功与弹性势能的关系：弹力做正功时，物体弹性势能减少；弹力做负功时，物体弹性势能增加。

十、【动能 动能定理】
一、动能
1.动能的变化：2
1222
121mv mv E K -=
∆，即末状态动能与初状态动能之差。

注意：ΔE K >0，表示物体的动能增加；ΔE K <0，表示物体的动能减少。

2.说明：①动能具有相对性，与参考系的选取有关，一般以地面为参考系； ②动能是表征物体运动状态的物理量，与时刻、位置对应；
③动能是标量，只有大小、没有方向，且始终为正值。

二、动能定理
1.内容：所有力在一个过程中对物体做的总功，等于物体在这个过程中动能的变化。

2.表达式：12-k k K E E E W =∆=。

3.意义：动能定理指出了外力对物体所做的总功与物体动能变化之间的关系，即外力对物体所做的总功，等于物体动能的变化，变化的大小由做功的多少来量度。

十一、【机械能守恒定律】
1.内容：在只有重力或弹簧弹力做功的物体系统内，动能与势能可以相互转化，而总的机械能保持
不变。

2.条件：只有重力或弹簧弹力做功。

3.计算方法：
①''P K P K E E E E +=+，系统中初末状态机械能总和相等，且初末状态必须用同一零势能计算势能。

②P K E E ∆=∆，系统重力势能减少（增加）多少，动能就增加（减少）多少。

③减增B A E E ∆=∆，系统中A 部分增加（减少）多少，B 部分就减少（增加）多少。

4.判断机械能守恒的方法：
①从做功的角度判断：分析物体或物体系的受力情况，明确各力做功的情况，若只有重力或弹簧弹力对物体或物体系做功，则物体或物体系机械能守恒；
②从能量转化的角度来判断：若物体系中只有动能和势能的相互转化，而无机械能与其他形式的能的转化，则物体系的机械能守恒。

十二、 【各种力做功的计算 功能关系】
一、各种力做功的计算问题 1.恒力做功：
（1）运用公式W=Flcos θ：使用此式时需找对真正做功的力F 和它发生的位移lcos θ。

注意：用此式计算只能计算恒力做功。

（2）多个恒力的做功求解：
①用平行四边形定则求出合外力，再根据W=F 合lcos θ计算功。

注意θ应是合外力与位移l 间的夹角。

②分别求出各个外力做的功:W 1=F 1lcos θ1,W 2=F 2lcos θ2…再求出各个外力做功的代数和W 总=W 1+W 2+…。

2.变力做功（五种常见的分析方法）：
（1）等值法：若某一变力做的功和某一恒力做的功相等，则可以通过计算该恒力做的功，求出该变力做的功。

（2）功率法：若功率恒定，可根据W=Pt求变力做的功。

（3）功能分析法：某种功与某种能对应，可根据相应能的变化求对应的力做的功。

（4）图像法：如果参与做功的力是变力，方向与位移方向始终一致而大小随时间变化，我们可作出该力随位移变化的图像。

（5）微元法：将一个过程分解成无数段极小的过程，即整个过程是由小过程组合而成，先分析小过程，从而引向总过程讨论分析，从而得出结论。

3.摩擦力做功：
（1）做功特点：
①摩擦力既可以对物体做正功，也可以对物体做负功；
②在相互存在的静摩擦力的系统中，一对静摩擦力中，一个做正功，另一个做负功，且功的代数和为0。

（2）摩擦力做的功与产生的内能的关系：
①滑动摩擦力做的功为负值，在数值上等于滑动摩擦力与相对位移的乘积，即W滑=-fs相对。

②滑动摩擦力做的功在数值上等于存在相互摩擦力的系统机械能的减少量，根据能量守恒定律可知，滑动摩擦力做的功在数值上等于系统内产生的内能，即W滑=-ΔE。

二、功和能的关系
功是能量转化的量度：
（1）外力做的功（所有外力做的功）⇔动能变化量；
（2）重力做的功⇔重力势能变化量；
（3）弹簧弹力做的功⇔弹性势能变化量；
（4）外力（除重力、弹簧弹力）做的功⇔机械能变化量。