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以下是对高中物理必修一的精讲:

第一章:运动的描述

质点:用来代替物体的有质量的点,它是一种理想化的物理模型。当物体的形状和大小对研究问题的影响可忽略不计时,可将物体视为质点,比如研究地球绕太阳公转时,地球可看成质点;而研究子弹射穿苹果的时间时,子弹不能看成质点.

参考系:描述物体运动时,用来作参考的假定不动的物体。参考系的选取是任意的,通常以地面或相对地面静止的物体为参考系。选取不同的参考系,对物体运动的描述可能不同,如坐在行驶汽车中的乘客,以汽车为参考系是静止的,以地面为参考系则是运动的.

时间和位移:时间是指时间间隔,如一节课 45 分钟;时刻是指某一瞬间,如上午 8 点上课。位移是矢量,既有大小又有方向,由初位置指向末位置的有向线段表示,其大小与路径无关;路程是标量,是物体运动轨迹的长度.

速度:表示物体位置变化快慢的物理量,等于位移与发生这个位移所用时间的比值,是矢量。平均速度粗略描述物体在一段时间内的运动快慢;瞬时速度精确描述物体在某一时刻或某一位置的运动快慢.

加速度:描述速度变化快慢的物理量,等于速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值,其方向与速度变化量的方向相同。加速度与速度无必然联系,加速度大,速度不一定大;速度大,加速度也不一定大.

第二章:匀变速直线运动的研究

实验:探究小车速度随时间变化的规律:通过打点计时器在纸带上打出的点迹,测量相邻点间的距离和时间间隔,进而计算各点的瞬时速度,描绘出小车速度随时间变化的图像,从而探究小车的运动规律.

匀变速直线运动的速度与时间的关系:匀变速直线运动中,速度随时间均匀变化,其速度公式为 ,其中为初速度,为末速度,为加速度,为时间.

匀变速直线运动的位移与时间的关系:位移公式为,可通过速度时间图像与坐标轴围成的面积来推导理解,它描述了匀变速直线运动中位移随时间的变化规律.

自由落体运动:物体只在重力作用下从静止开始下落的运动,是初速度为 0、加速度为重力加速度(约)的匀加速直线运动。其运动规律可由匀变速直线运动的公式来描述,如速度公式,位移公式.

第三章:相互作用 —— 力

重力与弹力:重力是由于地球的吸引而使物体受到的力,大小为,方向竖直向下。弹力是物体由于发生弹性形变而产生的力,常见的弹力有支持力、压力、拉力等,其方向与物体形变的方向相反,胡克定律描述了弹簧弹力与弹簧伸长或压缩量之间的关系.

摩擦力:分为静摩擦力和滑动摩擦力。静摩擦力发生在相对静止的物体间,其大小和方向随外力的变化而变化,有一个最大值叫最大静摩擦力;滑动摩擦力发生在相对滑动的物体间,大小与压力成正比,即,其中为动摩擦因数,为正压力.

牛顿第三定律: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。这两个力同时产生、同时消失,且性质相同,如人推桌子时,人对桌子的推力与桌子对人的推力就是一对作用力和反作用力.

力的合成和分解:力的合成遵循平行四边形定则,即求两个力的合力时,以这两个力为邻边作平行四边形,合力为其对角线。力的分解是力的合成的逆运算,同样遵循平行四边形定则,可将一个力分解为两个或多个分力来解决问题.

共点力的平衡:物体在共点力作用下处于平衡状态时,所受合力为零。平衡条件的表达式有

,或且,可用于求解物体在共点力作用下的未知力.

第四章:运动和力的关系

牛顿第一定律:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。牛顿第一定律揭示了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.

实验:探究加速度与力、质量的关系:采用控制变量法,分别研究加速度与力、加速度与质量的关系,得出加速度与力成正比,与质量成反比的结论.

牛顿第二定律:物体的加速度跟所受的合力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合力的方向相同,表达式为

。它是动力学的核心定律,将物体的运动情况与受力情况联系起来.

力学单位制:由基本单位和导出单位组成。基本单位是选定的几个基本物理量的单位,在国际单位制中,力学的基本单位是千克()、米()、秒(),其他力学物理量的单位可由基本单位导出.

牛顿运动定律的应用:运用牛顿运动定律解决两类基本问题,一是已知受力情况求运动情况,二是已知运动情况求受力情况。解题时要先确定研究对象,对其进行受力分析和运动状态分析,再根据牛顿运动定律列方程求解.

超重和失重:当物体具有向上的加速度时,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叫超重;当物体具有向下的加速度时,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叫失重。完全失重是指物体对支持物或悬挂物的作用力为零的状态,如自由落体运动中的物体处于完全失重状态.


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