高中必修二的知识点总结合必修一公式介绍(2)
高一必修一的公式总结
物理公式及图像总结
高一物理必修1知识点总结
补充:直线运动的图象
1、从S—t图象中可求: ⑴、任一时刻物体运动的位移
⑵、物体运动速度的大小(直线或切线的斜率大小)
⑴、图线向上倾斜表示物体沿正向作直线运动,图线向下倾斜表示物体沿反向作直线运动。 ⑵、两图线相交表示两物体在这一时刻相遇
⑶、比较两物体运动速度大小的关系(看两物体S—t图象中直线或切线的斜率大小)
2、从V—t图象中可求:
⑴、任一时刻物体运动的速度 ⑵、物体运动的加速度(a>0表示加速,a<0表示减速)
图线纵坐标的截距表示时刻的速度(即初速度V0)
t=0
⑵、图线与横坐标所围的面积表示相应时间内的位移。在t轴上方的位移为正,在t轴下
的位移为负。某段时间内的总位移等于各段时间位移的代数和。
⑶、两图线相交表示两物体在这一时刻速度相同 ⑷、比较两物体运动加速度大小的关系
补充:匀速直线运动和匀变速直线运动的比较
补充:速度与加速度的关系
1、速度与加速度没有必然的关系,即:
⑴速度大,加速度不一定也大; ⑵加速度大,速度不一定也大; ⑶速度为零,加速度不一定也为零; ⑷加速度为零,速度不一定也为零。 2、当加速度a与速度V方向的关系确定时,则有: ⑴若a 与V方向相同时,不管如何变化,V都增大。若a 与V方向相反时,不管如何变化,V都减小
思维拓展:有大小和方向的物理量一定是矢量吗?如:电流强度
一、运动的描述
1、速度:位移与发生这个位移所用时间的比值
2、平均速度:物体运动的总位移和所用总时间的比值
3、瞬时速度:物体在某位置(某时刻)的速度 v?
4、加速度:指速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值 a?
二、匀变速直线运动的研究1、探究小车速度随时间变化的规律
(1)、打点时间间隔: 0.0s2
(2)、电源:低压交流电 电压:6V以下
(3)、纸袋处理:解题思想:设相邻两个计数点间的时间为T
纸带上点的求法:该点的瞬时速度等于该点前后相邻的两点间的平均速度。
加速度的求法:a?2(?x:纸带上连续两段的差)
2、匀变速直线运动(1)、速度:v
12 (2)、位移:x?v0t?at
(3)、速度与位移:v
(4)、自由落体运动:速度:v
三、相互作用(1)、重力:G?mg
(2)、胡克定律(弹簧的弹力):F=kx
(3)、两个物体间的静摩擦力F在0与最大静摩擦力Fmax之间:0?根据平衡力特点计算 (4)、滑动摩擦力:
(5)、力的合成:两个力F1,F2的合力F合的范围:F1?F2?F合?F1?F2
F合的大小:F合
四、牛顿运动定律
(1)、牛顿第二定律:F合=ma
(2)、超重:FN?G失重:FN?G
五、曲线运动
(1)、平抛运动:
①、规律:水平方向:做匀速直线运动
位移:x
竖直方向:做自由落体运动
速度:vy
位移:h? ②、合速度的大小:v
方向:tan?(2)、圆周运动:
线速度:物体运动过的弧长(?s)与所用时间(?t)的比值 v?
角速度:物体运动转过的角度(??)与所用时间(?t)的比值
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高中物理必修1公式
一.匀变速直线运动
1.匀变速直线运动的六个基本公式
2.初速度为0的匀变速直线运动的特点
①从运动开始计时,t秒末、2t秒末、3t秒末、…、nt秒末的速度之比等于连续自然数之比:v1∶v2∶v3∶…∶vn=1∶2∶3∶…∶n.
②从运动开始计时,前t秒内、2t秒内、3t秒内、…、nt秒内通过的位移之比等于连续自然数的平方之比:s1∶s2∶s3∶…∶sn=1∶2∶3∶…∶n.
③从运动开使计时,任意连续相等的时间内通过的位移之比等于连续奇数之比:s1∶s2∶
s3∶…∶sn=1∶3∶5∶…∶(2n-1).
④通过前s、前2s、前3s…的用时之比等于连续的自然数的平方根之比:t1∶t2∶t3∶…
tn=∶2∶∶…∶n.
⑤从运动开始计时,通过任意连续相等的位移所用的时间之比为相邻自然数的平方根之差的比:t1∶t2∶t3∶…tn=∶(2)∶(32)∶(nn-1) 3.自由落体运动的特点(v0?0,a?g)
①vt?gt ②h?4.匀变速其他推导公式
gt ③vt?2gh ④2
v?vts
①中间时刻速度:vt??0? ②中间位移速度:vs?
2t22
③任意连续相等时间T内位移差:sn
任意连续相等时间kT内位移差:sn
二、力学
1、重力:G=mg(g值随地理纬度的增加而增大,随离地高度的增大而减小),重力的方向总是竖直向下的。
2、弹力:F=kx (x为伸长量或压缩量,k为劲度系数) ,产生弹力的2个条件:①接触;②发生
弹性形变
3、摩擦力产生条件:①有弹力;②发生相对运动或具有相对运动的趋势;③接触面粗糙
1)滑动摩擦力:f=uN ,N是两个物体表面间的压力,?为滑动摩擦因数。
(2)静摩擦力的大小:①静摩擦力大小与正压力无关,但最大静摩擦力的大小与正压力成正比。②最大静摩擦力一般比滑动摩擦力略大一点,但有时认为二者是相等的。③平衡时静摩擦力的大小与产生静摩擦力的外力的合力等值反向。④静摩擦力的取值范围是0?f静?fmax
注意:两物体间有弹力,不一定产生摩擦力,但物体间有摩擦力时,必有弹力产生。 4、力的合成
①F1 、F2同向:合力F?F1?F2方向与F1、F2的方向一致
②F1 、F2反向:合力F?F1?F2,方 向与F1、F2这两个力中较大的那个力同向。 ③两个力的合力范围:F1-F2 ≤F≤ F1 +F2
④合力可以大于分力、也可以小于分力、也可以等于分力 5、力的分解
(1)己知合力的大小和方向,-----有无数多组解(即可分解为无数对分力) (2)己知合力的大小和方向, ①又知F1、F2的方向——有一组解 ②又知F1、F2大小(F1?F2)——有一组解 ③又知F1的大小和方向——有一组解
④又知F1的方向及F2的大小:当F>F2>Fsin?时——有两组解 当F2=Fsin?时——有一组解 当F2>F时——有一组解 6.共点力作用下物体的平衡条件:F合=0(静止或匀速直线运动)
2①二力平衡:大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,作用在一个物体上。 ②三力平衡:任意两个力的合力必与第三个力等值反向,用三角形法则 ③若物体在三个以上的共点力作用下处于平衡状态,通常可采用正交分解 三、牛顿定律
1、牛一定律:一切物体总保持匀速直线运动或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止. (1)物体不受外力是该定律的条件.
(2)物体总保持匀速直线运动或静止状态是结果.
(3)直至外力迫使它改变这种状态为止,说明力是产生加速度的原因. (4)物体保持原来运动状态的性质叫惯性,惯性大小的量度是物体的质量.
(5)注意:①牛顿第一定律不是实脸直接总结出来的.牛顿以伽利略的理想斜面实脸为基拙,加之高度的抽象思维,概括总结出来的.不可能由实际的实验来验证;
②牛顿第一定律不是牛顿第二定律的特例,而是不受外力时的理想化状态.
③揭示了力和运动的关系: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. 2、牛顿第三定律:两物体之间的作用力与反作用力总是大小相等,方向相反,F=-F作用力和反作用力与一对平衡力的联系和区别
3、牛顿第二定律:物体的加速度跟物体所受合外力成正比,跟物体的质量成反比;a的方向与F合的方向总是相同,F=ma
动力学的两大基本问题求解:
4、运用牛顿运动定律解决物体的超重与失重问题
(1)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,称为超重现象。超重时物体的加速度向上。
(2)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,称为失重现象。失重时物体的加速度向下。
(3)如果物体正好以大小等于g的加速度加速下落或减速上升时,处于完全失重状态。
(4)注意:超重和失重现象中,地球对物体的实际作用力(重力)并没有变化。
5、力学单位制:
在国际单位制(SI)中,力学的基本物理量有长度、质量和时间,对应的基本单位是m、..Kg和s,除力学中的三个外,还有电流、热力学温度、物质的量、发光强度这四个,对应的单位是A、K、mol、cd。
基本物理量根据物理公式推导出来的其他物理量的单位,叫做导出单位。如力、速度、加速度等的单位。
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高一物理公式总结
一、质点的运动(1)------直线运动
1)匀变速直线运动
1.平均速度V平=S/t (定义式) 2.有用推论Vt^2 –Vo^2=2as
3.中间时刻速度 Vt/2=V平=(Vt+Vo)/2 4.末速度Vt=Vo+at
5.中间位置速度Vs/2=[(Vo^2 +Vt^2)/2]1/2 6.位移S= V平t=Vot + at^2/2=Vt/2t
7.加速度a=(Vt-Vo)/t 以Vo为正方向,a与Vo同向(加速)a>0;反向则a<0
8.实验用推论ΔS=aT^2 ΔS为相邻连续相等时间(T)内位移之差
9.主要物理量及单位:初速(Vo):m/s
加速度(a):m/s^2 末速度(Vt):m/s
时间(t):秒(s) 位移(S):米(m) 路程:米 速度单位换算:1m/s=3.6Km/h
注:(1)平均速度是矢量。(2)物体速度大,加速度不一定大。(3)a=(Vt-Vo)/t只是量度式,不是决定式。(4)其它相关内容:质点/位移和路程/s--t图/v--t图/速度与速率/
2) 自由落体
1.初速度Vo=0
2.末速度Vt=gt
3.下落高度h=gt^2/2(从Vo位置向下计算) 4.推论Vt^2=2gh
注:(1)自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,遵循匀变速度直线运动规律。
(2)a=g=9.8 m/s^2≈10m/s^2 重力加速度在赤道附近较小,在高山处比平地小,方向竖直向下。
3) 竖直上抛
1.位移S=Vot- gt^2/2 2.末速度Vt= Vo- gt (g=9.8≈10m/s2 )
3.有用推论Vt^2 –Vo^2=-2gS 4.上升最大高度Hm=Vo^2/2g (抛出点算起)
5.往返时间t=2Vo/g (从抛出落回原位置的时间)
注:(1)全过程处理:是匀减速直线运动,以向上为正方向,加速度取负值。(2)分段处理:向上为匀减速运动,向下为自由落体运动,具有对称性。(3)上升与下落过程具有对称性,如在同点速度等值反向等。
二、质点的运动(2)----曲线运动 万有引力
1)平抛运动
1.水平方向速度Vx= Vo 2.竖直方向速度Vy=gt
3.水平方向位移Sx= Vot 4.竖直方向位移(Sy)=gt^2/2
5.运动时间t=(2Sy/g)1/2 (通常又表示为(2h/g)1/2)
6.合速度Vt=(Vx^2+Vy^2)1/2=[Vo^2+(gt)^2]1/2
合速度方向与水平夹角β: tgβ=Vy/Vx=gt/Vo
7.合位移S=(Sx^2+ Sy^2)1/2 ,
位移方向与水平夹角α: tgα=Sy/Sx=gt/2Vo
注:(1)平抛运动是匀变速曲线运动,加速度为g,通常可看作是水平方向的匀速直线运动与竖直方向的自由落体运动的合成。(2)运动时间由下落高度h(Sy)决定与水平抛出速度无关。(3)θ与β的关系为tgβ=2tgα 。(4)在平抛运动中时间t是解题关键。(5)曲线运动的物体必有加速度,当速度方向与所受合力(加速度)方向不在同一直线上时物体做曲线运动。
2)匀速圆周运动
1.线速度V=s/t=2πR/T 2.角速度ω=Φ/t=2π/T=2πf
3.向心加速度a=V^2/R=ω^2R=(2π/T)^2R 4.向心力F心
=Mv^2/R=mω^2*R=m(2π/T)^2*R
5.周期与频率T=1/f 6.角速度与线速度的关系V=ωR
7.角速度与转速的关系ω=2πn (此处频率与转速意义相同)
8.主要物理量及单位: 弧长(S):米(m) 角度(Φ):弧度(rad) 频率(f):赫(Hz)
周期(T):秒(s) 转速(n):r/s 半径(R):米(m) 线速度(V):m/s
角速度(ω):rad/s 向心加速度:m/s2
注:(1)向心力可以由具体某个力提供,也可以由合力提供,还可以由分力提供,方向始终与速度方向垂直。(2)做匀速度圆周运动的物体,其向心力等于合力,并且向心力只改变速度的方向,不改变速度的大小,因此物体的动能保持不变,但动量不断改变。
3)万有引力
1.开普勒第三定律T2/R3=K(=4π^2/GM) R:轨道半径 T :周期 K:常量(与行星质量无关)
2.万有引力定律F=Gm1m2/r^2 G=6.67×10^-11N·m^2/kg^2方向在它们的连线上
3.天体上的重力和重力加速度GMm/R^2=mg g=GM/R^2 R:天体半径(m)
4.卫星绕行速度、角速度、周期 V=(GM/R)1/2 ω=(GM/R^3)1/2
T=2π(R^3/GM)1/2
5.第一(二、三)宇宙速度V1=(g地r地)1/2=7.9Km/s V2=11.2Km/s V3=16.7Km/s
6.地球同步卫星GMm/(R+h)^2=m*4π^2(R+h)/T^2 h≈3.6 km h:距地球表面的高度
注:(1)天体运动所需的向心力由万有引力提供,F心=F万。(2)应用万有引力定律可估算天体的质量密度等。(3)地球同步卫星只能运行于赤道上空,运行周期和地球自转周期相同。(4)卫星轨道半径变小时,势能变小、动能变大、速度变大、周期变小。(5)地球卫星的最大环绕速度和最小发射速度均为7.9Km/S。
机械能
1.功
(1)做功的两个条件: 作用在物体上的力.
物体在里的方向上通过的距离.
(2)功的大小: W=Fscosa 功是标量 功的单位:焦耳(J)
1J=1N*m
当 0<= a <派/2 w>0 F做正功 F是动力
当 a=派/2 w=0 (cos派/2=0) F不作功
当 派/2<= a <派 W<0 F做负功 F是阻力
(3)总功的求法:
W总=W1+W2+W3……Wn
W总=F合Scosa
2.功率
(1) 定义:功跟完成这些功所用时间的比值.
P=W/t 功率是标量 功率单位:瓦特(w)
此公式求的是平均功率
1w=1J/s 1000w=1kw
(2) 功率的另一个表达式: P=Fvcosa
当F与v方向相同时, P=Fv. (此时cos0度=1)
此公式即可求平均功率,也可求瞬时功率
1)平均功率: 当v为平均速度时
2)瞬时功率: 当v为t时刻的瞬时速度
(3) 额定功率: 指机器正常工作时最大输出功率
实际功率: 指机器在实际工作中的输出功率
正常工作时: 实际功率≤额定功率
(4) 机车运动问题(前提:阻力f恒定)
P=Fv F=ma+f (由牛顿第二定律得)
汽车启动有两种模式
1) 汽车以恒定功率启动 (a在减小,一直到0)
P恒定 v在增加 F在减小 尤F=ma+f
当F减小=f时 v此时有最大值
2) 汽车以恒定加速度前进(a开始恒定,在逐渐减小到0)
a恒定 F不变(F=ma+f) V在增加 P实逐渐增加最大
此时的P为额定功率 即P一定
P恒定 v在增加 F在减小 尤F=ma+f
当F减小=f时 v此时有最大值
3.功和能
(1) 功和能的关系: 做功的过程就是能量转化的过程
功是能量转化的量度
(2) 功和能的区别: 能是物体运动状态决定的物理量,即过程量 功是物体状态变化过程有关的物理量,即状态量
这是功和能的根本区别.
4.动能.动能定理
(1) 动能定义:物体由于运动而具有的能量. 用Ek表示
表达式 Ek=1/2mv^2 能是标量 也是过程量
单位:焦耳(J) 1kg*m^2/s^2 = 1J
(2) 动能定理内容:合外力做的功等于物体动能的变化
表达式 W合=ΔEk=1/2mv^2-1/2mv0^2
适用范围:恒力做功,变力做功,分段做功,全程做功
5.重力势能
(1) 定义:物体由于被举高而具有的能量. 用Ep表示
表达式 Ep=mgh 是标量 单位:焦耳(J)
(2) 重力做功和重力势能的关系
W重=-ΔEp
重力势能的变化由重力做功来量度
(3) 重力做功的特点:只和初末位置有关,跟物体运动路径无关 重力势能是相对性的,和参考平面有关,一般以地面为参考平面 重力势能的变化是绝对的,和参考平面无关
(4) 弹性势能:物体由于形变而具有的能量
弹性势能存在于发生弹性形变的物体中,跟形变的大小有关 弹性势能的变化由弹力做功来量度
6.机械能守恒定律
(1) 机械能:动能,重力势能,弹性势能的总称
总机械能:E=Ek+Ep 是标量 也具有相对性
机械能的变化,等于非重力做功 (比如阻力做的功)
ΔE=W非重
机械能之间可以相互转化
(2) 机械能守恒定律: 只有重力做功的情况下,物体的动能和重力势能 发生相互转化,但机械能保持不变
表达式: Ek1+Ep1=Ek2+Ep2 成立条件:只有重力做功
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