高中物理知識(shí)點(diǎn)歸納總結(jié)

第一單元直線運(yùn)動(dòng)

?質(zhì)點(diǎn)：忽略物體的大小和形狀，把實(shí)際的物體抽象為一個(gè)有質(zhì)量的點(diǎn)。質(zhì)點(diǎn)【不是】真實(shí)存在的。

將物體抽象為質(zhì)點(diǎn)的條件：物體的大小和形狀【對(duì)研究的問(wèn)題沒(méi)有影響】。定義質(zhì)點(diǎn)使用的物理思想

方法是【物理模型或理想模型】。

?位移是描述物體【位置變化】的物理量，用一條【由起點(diǎn)指向終點(diǎn)的有向線段】表示，大小就是【起

點(diǎn)到終點(diǎn)的直線距離】，方向【由起點(diǎn)指向終點(diǎn)工是【矢量】

路程是實(shí)際軌跡的長(zhǎng)度，是【標(biāo)量】。

?位移傳感器的原理（可以獲得運(yùn)動(dòng)物體的x-t圖，也可以獲得V-t圖）:

位移傳感器包含發(fā)射器和接收器。

發(fā)射器固定在被測(cè)運(yùn)動(dòng)物體上，可以同時(shí)發(fā)射一個(gè)紅

外線脈沖和一個(gè)超聲波脈沖；紅外線傳播時(shí)間可忽

略，接收器收到紅外線脈沖時(shí)刻可認(rèn)為是脈沖的發(fā)射

時(shí)刻tl,收到超聲波脈沖時(shí)刻為，2。

則發(fā)射器和接收器之間的距離X=聲（Z2-h）l

?速度是描述物體【運(yùn)動(dòng)快慢和方向】的物理量，。=【三】，速度的定義體現(xiàn)了【比值定義法】。

對(duì)變速運(yùn)動(dòng)來(lái)說(shuō)，常用平均速度和瞬時(shí)速度來(lái)描述。平均速度萬(wàn)定義為【位移除以時(shí)間】，可粗略描

述運(yùn)動(dòng)過(guò)程，體現(xiàn)了【等效替代】的物理思想方法，平均速度的方向?yàn)椤疚灰品较蚬て骄俾识x為【路

程除以時(shí)間】。

若【V趨近于零或Ax趨近于零】，則【平均速度】趨近于【瞬時(shí)速度工瞬時(shí)速度的定義體現(xiàn)了【極

限法】的物理思想方法。瞬時(shí)速度的大小也稱為【速率】，方向?yàn)樵摃r(shí)刻物體的【運(yùn)動(dòng)方向】。

實(shí)驗(yàn)1測(cè)量做直線運(yùn)動(dòng)物體的瞬時(shí)速度

操作注意：①每次都從【同一位置由靜止釋放】；

②換用不同的擋光片時(shí)，始終要將擋光片的前緣

（沒(méi)有切口的一端）朝向運(yùn)動(dòng)方向。

光電門(mén)直接測(cè)量的是擋光時(shí)間加。擋光片寬度d

越【窄】，瞬時(shí)速度包的測(cè)量越精確。

△t

?加速度是描述質(zhì)點(diǎn)【速度變化快慢】的物理量，即【速度的變化率】，其方向與【A。方向】相同。a

"寸=也體現(xiàn)了【比值定義法】。

?演示實(shí)驗(yàn)1測(cè)量小車(chē)的加速度

利用分體式位移傳感器獲得小車(chē)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中各個(gè)時(shí)刻的位移，

經(jīng)計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)處理后得到小車(chē)的v-t圖像。由圖像的斜率得

到小車(chē)的加速度大小。

?【亞里士多德】提出越重的物體下落得越快?！举だ浴客ㄟ^(guò)歸謬法證明這一論斷不成立，物體下落

的快慢與它的輕重【無(wú)關(guān)】。

物體【只在重力】作用下從【靜止】

開(kāi)始下落的運(yùn)動(dòng)稱為自由落體運(yùn)動(dòng)。

伽利略利用斜面實(shí)驗(yàn)，通過(guò)驗(yàn)證［X

8產(chǎn)】，并通過(guò)【外推法】推廣到90°,

證明了〃，即自由落體運(yùn)動(dòng)是

【勻加速運(yùn)動(dòng)】。

高度越【大工緯度越【低工重力加斜面傾角越接近90。，小球沿斜面的運(yùn)動(dòng)越接近自由落體運(yùn)動(dòng)

速度就【越小】（上海地區(qū)的重力加

速度比赤道大，比兩極小）。

?自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律：v=【g〃，〃=gt21,v2=L2gh1

?初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)比例關(guān)系：

從靜止開(kāi)始1T末、2T末、3T末、..."T末瞬時(shí)速度之比：⑦：6：…：％=末：2：3：…：”】

從靜止開(kāi)始第一個(gè)T內(nèi)、第二個(gè)T內(nèi)、第三個(gè)T內(nèi)......第"個(gè)T內(nèi)位移之比Xi：xn：xin：...：XN=

［1：3：5：：（In-1）］

從靜止開(kāi)始連續(xù)通過(guò)第1個(gè)x米，第2個(gè)x米、第3個(gè)x米…第〃個(gè)x米所用時(shí)間之比乙：/?：加：…：

m=［1：M-1）：（3-/）：…：（④-?二！）］

?勻變速直線運(yùn)動(dòng)4個(gè)基本公式：

已知。0、v、a、t四個(gè)物理量中任意三個(gè)，求另外一個(gè)，應(yīng)選用公式=Vo+atY,

己知優(yōu)、x、a、t四個(gè)物理量中任意三個(gè)，求另外一個(gè)，應(yīng)選用公式【x=vo/+-a/2］；

2

己知。0、。、a、x四個(gè)物理量中任意三個(gè)，求另外一個(gè)，應(yīng)選用公式【"-oo2=2?x］；

已知。0、。、x、t四個(gè)物理量中任意三個(gè)，求另外一個(gè)，應(yīng)選用公式【X=丞="°十°/L

2

P0+VX后

推論：中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于這段時(shí)間內(nèi)的平均速度：石邊

2A

?運(yùn)動(dòng)圖像

交點(diǎn)表示【共速】

斜率表示【加速度】

截距表示【初速度】面積表示【位移】

勻速直線運(yùn)動(dòng)的x-t圖像勻變速直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖像

第二單元相互作用與力的平衡

?力的三要素是【大小、方向、作用點(diǎn)】

?按【力的性質(zhì)】分類(lèi)，力可分為重力，彈力，摩擦力，萬(wàn)有引力，電場(chǎng)（庫(kù)侖）力，磁場(chǎng)力；按【力

的效果】分，力可分為拉力，壓力，推力，阻力，向心力，回復(fù)力等。

?重力：大小G=G"g】，方向【豎直向下L從效果上看，我們可以認(rèn)為各個(gè)部分受到的重力集中作用

于一點(diǎn)，這個(gè)點(diǎn)稱為物體的【重心】，重心可以在物體上，也可以在物體外。

?彈力的產(chǎn)生條件是［①接觸、②接觸面間有彈性形變】，彈力的大小與【形變量】有關(guān)，彈力的作用

點(diǎn)在物體與物體的【接觸點(diǎn)或面】上。

由幾種典型的彈力方向：（1）支持力、壓力FN（N）：【垂直于支持面（平面）】或【指向圓心（曲面）】；

（2）繩的拉力FT（T）：【沿繩】；（3）桿的支持力FN（N）：【可沿桿，也可不沿桿】（若輕桿僅兩端受力,

則彈力必沿桿）。

?演示實(shí)驗(yàn)2觀察桌面微小形變的裝置

?靜摩擦力的方向與【相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反工滑動(dòng)摩擦力的方向與【相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反】，滑動(dòng)摩擦

力的計(jì)算公式為：［匹="尸N（或?qū)懗?=〃N）】，〃稱為【動(dòng)摩擦因數(shù)】，無(wú)單位。

漸漸增大拉力，繪制摩擦力隨時(shí)間變化的圖像

可見(jiàn)：最大靜摩擦力比滑動(dòng)摩擦力稍大

?力的合成與分解遵循【平行四邊形定則】，體現(xiàn)了【等效替代】的物理思想方法。兩力合成的大小范

圍【歷-Fi\W/合=后+戶2】

?物體保持【靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)】，就處于平衡狀態(tài)，滿足的條件為【尸合=0］。

?三力平衡：推薦合成法

?三力以上平衡：推薦正交分解法

Feos。=fF=mgsind+f

N+產(chǎn)sin。=mgN=mgeosO

實(shí)驗(yàn)2探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系

胡克定律：彈簧發(fā)生彈性形變時(shí)彈力的大小廠與彈簧形變量的大小x成【正比】，即【尸=丘】，式

中的k稱為彈簧的【勁度系數(shù)工單位是【N/m】。

實(shí)驗(yàn)3探究?jī)蓚€(gè)互成角度的力的合成規(guī)律

彈簧秤要【水平調(diào)零】，需要記錄尸1、尸2、尸大

小與方向，兩次都【拉到同一點(diǎn)?！?；

畫(huà)出對(duì)角線尸，與尸比較（實(shí)驗(yàn)時(shí)由于有誤

差，兩者不重合）

第三單元運(yùn)動(dòng)定律

?【亞里士多德】認(rèn)為力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因；【伽利.

略】通過(guò)【斜面理想實(shí)驗(yàn)】反駁了這一觀點(diǎn)，認(rèn)為【力￡^:：步，

不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因工二了

牛頓第一定律：一切物體總保持【靜止?fàn)顟B(tài)】或【勻速--------S^二二二二二二』

直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)】，除非有【外力】迫使它改變這種狀態(tài)。牛頓第一定律表表明【力不是維持速度的原

因】，而是【改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因】。

?慣性：物體【保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)】。慣性是物體的固有屬性，慣性的大小由【質(zhì)量】

決定是由牛頓第二定律揭示的。

?國(guó)際單位制（SI）由【基本單位】和【導(dǎo)出單位】組成。其中基本單位有【七個(gè)】，涉及力學(xué)的有【長(zhǎng)

度單位m】，【質(zhì)量單位kg】，【時(shí)間單位S1涉及電學(xué)的是【電流單位A1；涉及熱學(xué)的有【物質(zhì)的

量的單位mol】，【溫度單位KL（發(fā)光強(qiáng)度單位坎德拉不作要求）。

?牛頓第二定律：物體加速度的大小與物體受到的作用力成【正比】，與物體的質(zhì)量成【反比】，加速度

的方向與作用力的方向【相同】。公式為：【下合=maY

?牛頓第三定律：兩物體間的一對(duì)作用力F和反作用力F總是【大小相等、方向相反、作用在同一

條直線上工【同時(shí)產(chǎn)生，同時(shí)消失】。作用力與反作用力作用在【不同】物體上，【不能】相互抵消。

?演示實(shí)驗(yàn)4用力傳感器研究作用力反作用力的關(guān)系

?牛頓第二定律的典型情境

1、一直線上的變速運(yùn)動(dòng)

【加速度向上（加速上升或減速下降）】產(chǎn)生【超重】

現(xiàn)象；【加速度向下（加速下降或減速上升）】產(chǎn)生

【失重】現(xiàn)象。當(dāng)加速度向下且大小等于g時(shí)，產(chǎn)

生【完全失重】現(xiàn)象。注意：超重和失重不是物體

的重力發(fā)生變化，而是對(duì)接觸面的壓力或?qū)覓煳?/p>

的拉力發(fā)生了變化。

2、兩力非一直線變速：推薦合成法

3、兩力以上變速：推薦正交分解法

物體在粗糙水平面上滑動(dòng)一ai-口iTv

f=juN=ma

N=mg

"mg=ma

a=陷

實(shí)驗(yàn)4用DIS研究加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系

實(shí)驗(yàn)器材：DIS（位移傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計(jì)算機(jī),等）、帶滑輪的軌道、小車(chē)、鉤碼、配重片、天平

等。

位移傳感器（發(fā)射器）位移傳感器（接收器）

r二-------

------------------------------p

[軌道

小車(chē)

—鉤碼

研究。與下的關(guān)系研究q與膽的關(guān)系

應(yīng)保持小車(chē)質(zhì)量不變，改變外力應(yīng)保持鉤碼質(zhì)量/重力/個(gè)數(shù)不A

Ta

（鉤碼質(zhì)量/重力/個(gè)數(shù)），實(shí)驗(yàn)中1/變，改變小車(chē)質(zhì)量（通過(guò)【配/

重片】），實(shí)驗(yàn)中應(yīng)多次記錄。、/

應(yīng)多次記錄a、F的數(shù)據(jù)，繪制

【。-尸】圖像。此圖線斜率的物o*t,

m的數(shù)據(jù)，繪制a--圖像。-------

m

理意義是I1]。

m此圖線斜率的物理意義是【尸】。

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：在小車(chē)質(zhì)量不變的情況下，加速度與所實(shí)驗(yàn)結(jié)論：在合外力不變的情況下，加速度與質(zhì)量

受合外力成【正比】。成【反比】。

?測(cè)量前應(yīng)【平衡摩擦力】（即：調(diào)節(jié)軌道的傾?【鉤碼質(zhì)量應(yīng)該遠(yuǎn)小于小車(chē)質(zhì)量】，否則

角，使小車(chē)在不受拉力時(shí)可在軌道上做【勻速由于線的拉力小于鉤碼重力，導(dǎo)致測(cè)量的

直線運(yùn)動(dòng)】），否則圖像不過(guò)原點(diǎn)。a偏小，使圖線向下彎曲。

Aa七

/傾角過(guò)大

傾?過(guò)小,未完全平衡摩擦力

°F

【質(zhì)能關(guān)系】一一E=[mc2l即一定質(zhì)量的物質(zhì)就具有與之相當(dāng)?shù)囊欢ǖ哪芰俊?/p>

?廣義相對(duì)論：兩條原理：（1）【廣義相對(duì)性原理】：物理規(guī)律在任何參考系中都具有相同的形式。（2）

【等效原理工一個(gè)均勻引力場(chǎng)與一個(gè)做勻加速運(yùn)動(dòng)的參考系等價(jià)。

理論證實(shí)的預(yù)言：【近日點(diǎn)進(jìn)動(dòng)】、【光線偏折】、【引力波】

【強(qiáng)引力場(chǎng)中的鐘慢效應(yīng)工引力場(chǎng)越強(qiáng)，鐘慢效應(yīng)就越顯著。即地面的地球鐘比高空的鐘要走得慢。

【引力紅移】：引力場(chǎng)發(fā)出的光被遠(yuǎn)處的觀測(cè)者接收時(shí)波長(zhǎng)會(huì)變長(zhǎng)。

?宇宙的起源：宇宙在【膨脹】，由此可以推斷宇宙可能起源于138億年前的一次【大爆炸】?！景滴镔|(zhì)】

和【暗能量】仍是科學(xué)前沿。

?恒星的演化：

太陽(yáng)目前所處的階段

動(dòng)量：p=Imv},方向與【速度方向】相同；與動(dòng)能的關(guān)系為p2=2mEk；動(dòng)

量變化量Np=3-P］，方向與［Ar］方向相同。

動(dòng)量與動(dòng)能的大小關(guān)系式：［p=\）2mEk,Ek=-^―］

2m

沖量：I=【尸A〃，僅適用于計(jì)算【恒力】的沖量。若為變力一一①利用F-t圖

像，圖線【與/軸圍成的面積】表示該段時(shí)間內(nèi)變力的沖量；②根據(jù)/=功，沖量等于在該力作用

下物體【動(dòng)量的變化量】。

沖量的方向一一①若為恒定方向的力，則沖量的方向跟【力尸】的方向相同；②若為變力，則沖量的

方向與【動(dòng)量變化的方向】相同。

?動(dòng)量定理：物體在加時(shí)間內(nèi)動(dòng)量的變化等于其所受合力在這段時(shí)間內(nèi)的沖量，即lF^t=mvt-mvo,lo

注意：動(dòng)量定理為矢量式，在使用的時(shí)候注意選定正方向。

?演示實(shí)驗(yàn)5驗(yàn)證動(dòng)量定理

①DIS系統(tǒng)繪制沖力的F-t圖像，由圖像“面積”得到/；

②光電門(mén)傳感器測(cè)量碰撞前后小車(chē)的速度，求出&7；

③驗(yàn)證1=Np

?動(dòng)量定理的典型情境

水平碰撞至停止水平碰撞反彈豎直碰撞不反彈豎直碰撞反彈

（向右為正）（向右為正）（向上為正）（向上為正）

Q

—Ft=O~mvo—Ft=—mvt—mvo

(F-G)t=0—(-mvo)

當(dāng)心速度的正負(fù)！(F-G)t=mvt-(-mvo)

勿漏重力!勿漏重力！當(dāng)心速度的正負(fù)

?幾個(gè)有相互作用的物體構(gòu)成一個(gè)系統(tǒng)。系統(tǒng)外的物體對(duì)系統(tǒng)內(nèi)物體的作用力稱為【外力】，系統(tǒng)內(nèi)物

體間的相互作用力稱為【內(nèi)力】。

?動(dòng)量守恒定律：表達(dá)式：po=p或&?=0。若是兩個(gè)對(duì)象，通常也可寫(xiě)作：+nt2V2o=nuvi

+加2。2】

動(dòng)量守恒條件：①理想條件一一【系統(tǒng)不受外力或所受外力的矢量和為零】；

②近似條件一一系統(tǒng)所受合外力雖然不為零，但系統(tǒng)所受的【內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力】。如碰撞、子彈打木

塊模型中，由于作用時(shí)間極短，外力遠(yuǎn)小于內(nèi)力；

?彈性碰撞：碰撞前后系統(tǒng)動(dòng)量【守恒】，動(dòng)能【守恒】；非彈性碰撞：系統(tǒng)在碰撞前后動(dòng)量【守恒】,

動(dòng)能【有損失】。完全非彈性碰撞：碰撞結(jié)束后共速，系統(tǒng)動(dòng)量【守恒】，動(dòng)

能【損失最大】。

由彈性碰撞的基本規(guī)律（動(dòng)碰靜）：

動(dòng)量守恒：m\Vo=m\V\+1112V2

mi-m22m1

------Vo,*5Vk2=-------Vo

機(jī)械能守恒：-m\Vo2=-m\V\2+-m2%2mi+m2mi+mi

222

①若加1=加2-01=0，02=00（【速度交換】）；

②若加1>冽2—S>0,02>01；③若加1V加2一01V0,V2<V0；

④若m\?加2-01弋。0，V2-2vo（類(lèi)似子彈打中灰塵）；

⑤若加1?加2-01弋-。0，r2~0（類(lèi)似于球撞墻）。

選必實(shí)驗(yàn)1驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律

用光電門(mén)傳感器測(cè)量相互作用前、后兩小車(chē)的速度。通過(guò)調(diào)整光電門(mén)傳感器與小車(chē)的相對(duì)位置（使小

車(chē)B上的擋光片在右側(cè)光電門(mén)傳感器剛結(jié)束擋光就能立即與靜止的小車(chē)A相撞。小車(chē)A靜止于兩個(gè)光

電門(mén)傳感器之間，當(dāng)其被撞擊后，擋光片能立即開(kāi)始擋光），減小阻力對(duì)小車(chē)相互作用前、后速度的影響。

光電門(mén)傳感器

尼龍搭扣

第一次實(shí)驗(yàn)（彈簧圈相對(duì)，完全彈性碰撞）：兩小車(chē)在內(nèi)力作用下，由靜止向相反的方向運(yùn)動(dòng)；

第二次實(shí)驗(yàn)（尼龍搭扣相對(duì)，完全非彈性碰撞）：小車(chē)B碰撞靜止的小車(chē)A后，兩小車(chē)一起運(yùn)動(dòng)。

第四單元曲線運(yùn)動(dòng)

?物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件為【物體所受合力的方向與其速度方向不在同一直線上】，并指向曲線的【凹

側(cè)

?曲線運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)：

（1）曲線運(yùn)動(dòng)是一種【變速】運(yùn)動(dòng)。

（2）質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的軌跡為曲線，曲線的切線方向時(shí)刻改變，而質(zhì)點(diǎn)的速度方向即為曲線的【切

線方向】，即速度的方向時(shí)刻改變，故做曲線運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)，其運(yùn)動(dòng)的速度一定發(fā)生【改變】。

?已知分運(yùn)動(dòng)求合運(yùn)動(dòng)的方法，稱為【運(yùn)動(dòng)的合成】，反之，由已知的合運(yùn)動(dòng)求分運(yùn)動(dòng)的方法，稱為【運(yùn)

動(dòng)的分解】。等時(shí)性：各分運(yùn)動(dòng)與合運(yùn)動(dòng)同時(shí)發(fā)生和結(jié)束，時(shí)間相同；獨(dú)立性：各分運(yùn)動(dòng)之間互不相

干，彼此獨(dú)立，互不影響。

?小船過(guò)河模型

(1)渡河時(shí)間與船垂直于河岸方向的分速度有關(guān)，與水流速度【無(wú)關(guān)】；

最短時(shí)

間渡河(2)船頭正對(duì)河岸時(shí)，渡河時(shí)間【最短】，而n=[-Jo

v船14

〃〃，?〃〃〃〃〃〃〃〃〃

最短位若。船＞。水，當(dāng)船頭方向與上游河岸夾角3滿足。船cos。。水時(shí)，

?d1

移渡河合速度【垂直】河岸，渡河位移最短，Xmm=【"】(河寬)。r

於..1

?平拋運(yùn)動(dòng)是【勻變速曲線運(yùn)動(dòng)】，加速度不變?yōu)椤局亓铀俣取?，【速度變?/p>

量的方向豎直向下】?？煞纸鉃椤舅椒较虻膭蛩僦本€運(yùn)動(dòng)】與【豎直

方向的自由落體運(yùn)動(dòng)】。

?平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律：

位移公式速度公式

水平方向：X=vot

水平方向：Vx=vo

豎直方向：y=1gt2

豎直方向：Vy=gt

合位移：s=W+產(chǎn)合速度：。=業(yè)，+

位移與水平方向夾角：tana=2=產(chǎn)

速度與水平方向夾角：tan。=為

x2vo

?平拋(或類(lèi)平拋)運(yùn)動(dòng)所涉及物理量的特點(diǎn)

物理量相關(guān)分析

t=1弁,飛行時(shí)間取決于下落高度h,與初速度。0無(wú)關(guān)

飛行時(shí)間t

x=vot=,即水平射程由初速度。0和下落高度h共同決定，與其他因素?zé)o

水平射程X

關(guān)

v=勺“2+=\Jvo2+2gh,以0表示落地時(shí)速度與x軸正方向間的夾角，有tan0

落地速度。=%=也弱,所以落地速度也只與初速度內(nèi)和下落高度h有關(guān)

vxVo

因?yàn)槠綊佭\(yùn)動(dòng)的加速度為恒定的重力加速度所以做平拋運(yùn)動(dòng)的

g,V0

物體在任意相等時(shí)間間隔At內(nèi)的速度改變量限=心相同，方Av

速度的改變向恒為豎直向下，如圖所示。

Au

量Ar0,21

A。

V3

實(shí)驗(yàn)5研究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)

探究平拋運(yùn)動(dòng)豎直方向分運(yùn)動(dòng)的規(guī)律探究平拋運(yùn)動(dòng)水平方向分運(yùn)動(dòng)的規(guī)律

兩小球同時(shí)落地，說(shuō)明平拋運(yùn)動(dòng)豎直方注意：小球每次應(yīng)從同一位置由靜止釋放

向分運(yùn)動(dòng)為自由落體運(yùn)動(dòng)用光滑曲線連接各落點(diǎn)位置，得到平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡

?描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物理量

物理量定義公式、單位

質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)的【圓弧長(zhǎng)度】s2兀/

v=-=—

線速度V與【時(shí)間】的比值，方向?yàn)閳A弧【切線】方tT

向。單位:m/s

e2兀

CO=-=一

角速度。半徑掃過(guò)的【角度】與【時(shí)間】之比。tT

單位：rad/s（讀作弧度每秒）

丁=也=生，單位：s

Vco

運(yùn)動(dòng)一周所用時(shí)間叫做【周期】；

周期T和轉(zhuǎn)速M(fèi)轉(zhuǎn)速〃與周期之間的關(guān)系為：〃=

一秒中內(nèi)完成的圈數(shù)叫做【轉(zhuǎn)速】。

1。單位：r/s（讀作轉(zhuǎn)每秒）

T

?線速度與角速度的關(guān)系為同一皮帶（摩擦輪）上的各點(diǎn)【線速度。大小】相同，同一

轉(zhuǎn)體上各點(diǎn)【角速度?！?、【周期T】、【轉(zhuǎn)速相同。

?物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的條件為受到與速度方向【垂直】、始終指向【圓心】的合力，這個(gè)力叫做向心

2

力。向心力大小為F向=[m(orl=[m-]=[m(-)2r]o

rT

?向心加速度a向【日】二vi只【改變線速度方向'不改變其大小】。

?對(duì)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的理解

線速度方向時(shí)刻改變，所以它是一種【變速】運(yùn)動(dòng)，這里的“勻速”是指速率不變。【角速度、周期、

轉(zhuǎn)速】均不變；【線速度，向心力,向心加速度】均變化。

?圓周運(yùn)動(dòng)的典型應(yīng)用

G

d

=m一7,2

r旋轉(zhuǎn)飛椅，拉力與重力的合力作為向心力：mgtanO=m—

?汽車(chē)、火車(chē)轉(zhuǎn)彎

（1）汽車(chē)在水平地面上轉(zhuǎn)彎時(shí)，地面對(duì)車(chē)輪的【靜摩擦力】

提供汽車(chē)轉(zhuǎn)彎所需的向心力。

（2）火車(chē)軌道彎道處的外軌通常略【高】于內(nèi)軌?；疖?chē)受

到的支持力網(wǎng)與重力G的合力尸沿【水平】方向，提供火

車(chē)轉(zhuǎn)彎所需的向心力。

轉(zhuǎn)彎規(guī)定速度：由【"zgtana】=加%，得Vo=NgRtana

R火車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)外軌高于內(nèi)軌

①當(dāng)火車(chē)行駛速度。等于時(shí)，火車(chē)對(duì)內(nèi)、外軌【無(wú)】支持力和重力的合力作為向心力

擠壓作用。

②當(dāng)火車(chē)行駛速度。＞時(shí)，火車(chē)對(duì)【外】軌道有擠壓作用。

③當(dāng)火車(chē)行駛速度。時(shí)，火車(chē)對(duì)【內(nèi)】軌道有擠壓作用。

?豎直平面圓周運(yùn)動(dòng)

在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)的物體，按運(yùn)動(dòng)到軌道最高點(diǎn)時(shí)的受力情況可分為兩類(lèi)：一是無(wú)支撐（如球

與繩連接、沿內(nèi)軌道運(yùn)動(dòng)的過(guò)山車(chē)等），稱為“繩（環(huán)）模型”，二是有支撐（如球與桿連接、在彎管內(nèi)

的運(yùn)動(dòng)等），稱為“桿（管）模型”。

繩模型桿模型

『繩卜'

常見(jiàn)類(lèi)型

除重力外，物體受到的彈力方向：向下或等除重力外，物體所受到的彈力方向：向下、

受力特征

于零。等于零或向上。

.一■一、

FN

受力示意圖'rng'mg

mgmg

0o

過(guò)最高點(diǎn)的

由mg=m一得：v='V==0

臨界條件r

?汽車(chē)過(guò)橋問(wèn)題

內(nèi)容項(xiàng)目汽車(chē)過(guò)凸形橋汽車(chē)過(guò)凹形橋

受力分析

\mg

以向心力?V1V2「方，濟(jì)

mg—=m一；AN=mg—m一AN-mg=m一；AN=mg+m一

方向?yàn)檎较騬rrr

v2

牛頓第三定律F壓=FN=mg—m——（失重）F壓=FN=mg+m——（超重）

rr

v增大,減??；當(dāng)。增大到而時(shí)，

討論V增大，尸樂(lè)增大

產(chǎn)醫(yī)=0

?離心運(yùn)動(dòng)、近心運(yùn)動(dòng)的判斷(如圖)

7,2尸合已c_、

(1)若F合=mr①2或F合=^-，物體做【勻速圓周運(yùn)動(dòng)】，即“提

"尸合。，爐條、\

供”滿足“需要”。瞑5M譯4

⑵若小>加@2或尸合>附，物體做半徑變小的【近心運(yùn)動(dòng)工'臺(tái)/

即“提供過(guò)度”，也就是“提供"大于“需要”。

,2

(3)若尸合<或廠合<加7二，則外力不足以將物體拉回到原軌道上，而做【離心運(yùn)動(dòng)】，即

r

“需要”大于“提供”或“提供不足”。

(4)若/備=0,則物體做【直線運(yùn)動(dòng)】。

實(shí)驗(yàn)6探究向心力大小F與半徑八角速度3、質(zhì)量m的關(guān)系

分別控制八。、m不變，繪制F-r圖像、F-?2

圖像、F-m圖像。

結(jié)論：向心力F的大小與半徑八角速度0、質(zhì)量m

的關(guān)系為F=m(D1r

?【托勒密】提出【地心說(shuō)】，【哥白尼】提出【日心說(shuō)】。

?開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)定律

定律內(nèi)容圖示

開(kāi)普勒行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道都是【橢圓】，太陽(yáng)處在所有橢圓的一

第一定律個(gè)【焦點(diǎn)】上。

A鳥(niǎo)—

開(kāi)普勒行星與太陽(yáng)的連線在相等時(shí)間內(nèi)【掃過(guò)的面積】相等，可以

第二定律解釋了行星在【近日點(diǎn)運(yùn)動(dòng)快】、在【遠(yuǎn)日點(diǎn)運(yùn)動(dòng)慢】。

行星的軌道的【半長(zhǎng)軸a的三次方】與【周期T的二次方】

開(kāi)普勒

第三定律的比值都相等。公式：占=k,k是一個(gè)與行星無(wú)關(guān)的常量。

在中學(xué)階段一般可近似地按圓軌道處理。若用r表示行星圓軌道的半徑，則有【［=?］。

?引力常量的測(cè)量

萬(wàn)有引力定律是【牛頓】總結(jié)出來(lái)的，萬(wàn)有引力恒量G(G=6.67

x10-11N-m2/kg2(不需要背出，但要會(huì)推導(dǎo)單位)是【卡文迪許】利用

【扭秤】首先在實(shí)驗(yàn)室中較準(zhǔn)確地測(cè)定的，此實(shí)驗(yàn)體現(xiàn)了【微小量放大】

的物理思想方法。

?萬(wàn)有引力定律的相關(guān)規(guī)律

?物體在地面附近繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度，叫做

【第一宇宙速度】，5=【'號(hào)為地球半徑）,

其值為【7.9km/sL

?超過(guò)【第二宇宙速度】（11.2km/s）衛(wèi)星就能完全擺脫

地球引力的束縛，成為圍繞太陽(yáng)運(yùn)行的“人造行星”。

?超過(guò)【第三宇宙速度】（16.7km/s）則能擺脫太陽(yáng)引力

的束縛，飛到太陽(yáng)系以外的宇宙空間去。

衛(wèi)星的動(dòng)能：Ek=|…喈衛(wèi)星的引力

GMm[—GMm

勢(shì)能：［（取無(wú)窮遠(yuǎn)處引力勢(shì)能為零），機(jī)械能E=Ep+Ek=

r2r

?同步衛(wèi)星

（1）軌道平面一定：軌道平面和【赤道平面】重合。

（2）周期一定：與地球自轉(zhuǎn)周期相同，即［7=24h=86400si

（3）角速度一定：與地球自轉(zhuǎn)的角速度相同。

(4)高度一定：據(jù)決”=得r=、,GA/，=4.23XIO4km,衛(wèi)星離地面高度h=r-R~6R

r2T14招

(為恒量)。

(5)繞行方向一定：與地球自轉(zhuǎn)的方向一致，即【自西向東】旋轉(zhuǎn)。

?近地衛(wèi)星

(1)近地衛(wèi)星其軌道半徑r近似等于地球半徑R。

(2)運(yùn)行速度~7.9km/s］,即第一宇宙速度，是所有衛(wèi)星中的最大繞行速度。

(3)運(yùn)行周期17mm工84min］是所有衛(wèi)星中的最小周期。

(4)向心加速度【〃=9.8m/s2=g］，是所有衛(wèi)星的最大加速度。

?天體質(zhì)量和密度的計(jì)算

(1)利用天體表面的重力加速度g和天體的半徑R

R2gMM3g

由=mg,得〃=;所以P=~

GV￡氏34兀RG

3

(2)利用天體的衛(wèi)星，已知衛(wèi)星的周期T和衛(wèi)星的軌道半徑r

由號(hào)”得一累’所以"卜.二焉,若是近地衛(wèi)星,則有

3

°=節(jié)，即只需知道近地衛(wèi)星周期T就可求星球密度。

?衛(wèi)星變軌問(wèn)題

兩類(lèi)變軌離心運(yùn)動(dòng)向心運(yùn)動(dòng)

變軌起因衛(wèi)星速度突然增大衛(wèi)星速度突然減小

^Mmv2JVfmv2

受力分析Or——<m一Or——>m一

r2rr2r

變?yōu)闄E圓軌道運(yùn)動(dòng)或在較大半徑圓軌道上變?yōu)闄E圓軌道運(yùn)動(dòng)或在較小半徑圓軌道上

變軌結(jié)果運(yùn)動(dòng)(引力勢(shì)能增大，動(dòng)能減小，機(jī)械能增運(yùn)動(dòng)(引力勢(shì)能減小，動(dòng)能增大，機(jī)械能減

大)小)

從軌道2變軌至軌道3需加速

從軌道1變軌至軌道2需加速

第五單元振動(dòng)與波

?產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)的條件是受到【回復(fù)力】(回復(fù)力是按【效果】命名的)；產(chǎn)生簡(jiǎn)諧振動(dòng)的條件是受到跟

位移大小成【正比】并且總是指向【平衡位置】的力作用(即【尸回=-kx1)。

?描述振動(dòng)的物理量：

物理量符號(hào)單位定義意義

位移Xm由【平衡位置】指向當(dāng)前位置的有向線段描述質(zhì)點(diǎn)某時(shí)刻的位置

振幅Am振動(dòng)物體位移的最大值描述振動(dòng)的【強(qiáng)弱】

周期Ts振動(dòng)物體完成一次【全振動(dòng)】所需時(shí)間描述振動(dòng)的【快慢】

關(guān)系：/=\

頻率fHz振動(dòng)物體單位時(shí)間內(nèi)完成全振動(dòng)的次數(shù)

?振動(dòng)圖像YA

XA

描述做振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)的位移隨時(shí)間變化的函數(shù)圖像。簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像是一條正4f

弦(或余弦)函數(shù)曲線。

(1)從振動(dòng)圖象中橫軸可以讀出質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的周期。.

(2)從振動(dòng)圖象中縱軸可以讀出質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的振幅?！?葉

(3)從振動(dòng)圖象中任意一點(diǎn)可以讀出任一時(shí)刻的位移?？?/p>

(4)從振動(dòng)圖象中任意一點(diǎn)的切線斜率表示速度。

?振動(dòng)函數(shù)or

(1)從平衡位置開(kāi)始計(jì)時(shí)：x=/sin手f-A[

(2)從最大位移處開(kāi)始計(jì)時(shí)：x=/cos—t

T

?水平彈簧振子做簡(jiǎn)諧振動(dòng)的回復(fù)力為【彈簧彈力】，F(xiàn)H[=】F令,水平方向彈簧振子的比例系數(shù)k為