高中物理必修一知識點總結大全

1．參考系

⑴定義：在描述一個物體的運動時，選來作為標準的假定不動的物體，叫做參考系。

⑵對同一運動，取不同的參考系，觀察的結果可能不同。

⑶運動學中的同一公式中涉及的各物理量應以同一參考系為標準，如果沒有特別指明，都是取地面為參考系。

2．質點

⑴定義：質點是指有質量而不考慮大小和形狀的物體。

⑵質點是物理學中一個理想化模型，能否將物體看作質點，取決于所研究的具體問題，而不是取決于這一物體的大小、形狀及質量，只有當所研究物體的大小和形狀對所研究的問題沒有影響或影響很小，可以將其形狀和大小忽略時，才能將物體看作質點。

⑴物體可視為質點的主要三種情形：

①物體只作平動時；

②物體的位移遠遠大于物體本身的尺度時；

③只研究物體的平動，而不考慮其轉動效果時。

3．時間與時刻

⑴時刻：指某一瞬時，在時間軸上表示為某一點。

⑵時間：指兩個時刻之間的間隔，在時間軸上表示為兩點間線段的長度。

⑶時刻與物體運動過程中的某一位置相對應，時間與物體運動過程中的位移（或路程）相對應。

4．位移和路程

⑴位移：表示物體位置的變化，是一個矢量，物體的位移是指從初位置到末位置的有向線段，其大小就是此線段的長度，方向從初位置指向末位置。

⑵路程：路程等于運動軌跡的長度，是一個標量。

當物體做單向直線運動時，位移的大小等于路程。

5．速度、平均速度、瞬時速度

⑴速度：是表示質點運動快慢的物理量，在勻速直線運動中它等于位移與發生這段位移所用時間的比值，速度是矢量，它的方向就是物體運動的方向。

⑵平均速度：物體所發生的位移跟發生這一位移所用時間的比值叫這段時間內的平均速度，即，平均速度是矢量，其方向就是相應位移的方向。

⑶瞬時速度：運動物體經過某一時刻（或某一位置）的速度，其方向就是物體經過某有一位置時的運動方向。

6．加速度

⑴加速度是描述物體速度變化快慢的的物理量，是一個矢量，方向與速度變化的方向相同。

⑵做勻速直線運動的物體，速度的變化量與發生這一變化所需時間的比值叫加速度，即

⑶對加速度的理解要點：

①注意速度和加速度兩個概念的區別，速度是描述物體運動快慢和方向的物理量，是位移和時間的比值，加速度是描述物體速度變化快慢和方向的物理量，是速度變化和時間的比值，速度和加速度都是矢量，速度的方向就是物體運動的方向，而加速度的方向不是速度的方向，而是速度變化的方向，所以加速度方向和速度方向沒有必然的聯系。

②加速度的定義式不是加速度的決定式，在該式中加速度并不是速度變化量和時間t決定，不能由此得出a與成正比、與時間t成反比的結論，加速度的決定式，即物體的加速度由合外力和物體的質量決定，加速度跟合外力成正比，跟質量成反比，加速度的方向與合外力的方向相同。

③物體做加速直線運動還是做減速直線運動，判斷的依據是加速度的方向和速度方向是相同還是相反，只要加速度方向跟速度方向相同，物體的速度一定增大（即加速直線運動），只要加速度方向跟速度方向相反，物體的速度一定減�。�即減速直線運動）。

7.勻速直線運動

(1)定義：物體在一條直線上運動，如果在相等的時間里位移相等，這種運動就叫做勻速直線運動，定義中的“相等時間”應理解為所要求達到的精度范圍內的任意的相等時間。

(2)規律：勻速直線運動中，物體的位移與時間成正比。

(3)公式：

⑴x=vt

⑵t=x/v

⑶v=x/t

8．用電火花計時器（或電磁打點計時器）測速度

電磁打點計時器使用交流電源，工作電壓在10V以下。電火花計時器使用交流電源，工作電壓220V。當電源的頻率是50Hｚ時，它們都是每隔0.02ｓ打一個點。

9．用電火花計時器（或電磁打點計時器）探究勻變速直線運動的速度隨時間的變化規律

10.勻變速直線運動

（1）定義：在變速直線運動中，如果在任意相等的時間內速度的改變相等，這種運動稱為勻變速直線運動。又定義為物體沿一直線運動，而且加速度不變的運動叫勻變速直線運動

（2）分類：

勻加速直線運動：速度均勻增加

勻減速直線運動：速度均勻減小

11．勻變速直線運動規律

（1）勻變速直線運動的基本規律及推論

速度公式：

位移公式：

位移速度公式：

平均速度公式：

(Vt/2表示時間t的中間時刻的瞬時速度)

任意兩個連續相等的時間間隔(T)內，位移之差是恒量.即xⅡ-xⅠ=xⅢ-xⅡ=……=xN-xN-1=△x=aT2或xM-xN=(M-N)aT2

說明：①公式涉及五個物理量V0，V，x，a，t每一個公式各缺一個物理量，在解題中，題目不要求和不涉及哪個物理量，就選用缺這個物理量的公式，可少走彎路，找到最優解法.

②公式均是矢量表達式，對勻變速直線運動來講，通常取初速度方向為正方向，其他矢量取正或負數代入公式運算.

（2）初速度為零的勻加速直線運動的特點：(設T為等分時間間隔)：

①1T末、2T末、3T末……瞬時速度的比為v1：v2：v3：……vn=1：2：3：……：n

②1T內、2T內、3T內……位移的比為x1：x2：x3：……：xn=12：22：32：……：n2

③第一個T內、第二個T內、第三個T內……位移的比為

x1：xⅡ：xⅢ?……：xN=1：3：5：……：(2n-1)

④從靜止開始通過連續相等的位移所用時間的比

t1：t2：t3：……：tn=

10．勻變速直線運動規律的速度時間圖像

縱坐標表示物體運動的速度，橫坐標表示時間

圖像意義：表示物體速度隨時間的變化規律

①表示物體做勻速直線運動；

②表示物體做勻加速直線運動；

③表示物體做勻減速直線運動；

①②③交點的縱坐標表示三個運動物體的速度相等；

圖中陰影部分面積表示0～t1時間內②的位移

11．勻速直線運動規律的位移時間圖像

縱坐標表示物體運動的位移，橫坐標表示時間

圖像意義：表示物體位移隨時間的變化規律

①表示物體做 靜止；

①表示物體做 勻速直線運動；

③表示物體做 勻速直線運動；

①②③交點的縱坐標表示三個運動物體相遇時的位移相同。

12．自由落體運動

（1）概念：物體只在重力作用下從靜止開始下落的運動，叫做自由落體運動

（2）實質：自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動，加速度叫做自由落體加速度，也叫做重力加速度。

（3）規律：vt= gt；h= ；vt2= 2gh。

13．伽利略對自由落體運動的研究

科學研究過程：

（1）對現象的一般觀察

（2）提出假設

（3）運用邏輯得出推論

（4）通過實驗對推論進行檢驗

（5）對假說進行修正和推廣

伽利略科學思想方法的核心是把實驗和邏輯推理和諧結合起來。

14．力

（1）力的定義：力是物體對物體的作用，力不能離開物體而存在。

（2）力的基本特征

①力的物質性：力不能脫離物體而獨立存在.不論是直接接觸還是不直接接觸；不論是微觀還是宏觀，有力就一定存在施力和受力物體.

②力的相互性：力的作用是相互的，施力物體同時也一定是受力物體.

③力的矢量性：力是矢量，其合成與分解遵從平行四邊形定則，有大小和方向.

④力的獨立性：一個力作用于某一物體上產生的效果，與這個物體是否同時受到其他力的作用無關.

（3）力的作用效果：使物體產生形變或使物體運動狀態發生改變.

（4）力的分類：

①按性質分：重力、彈力、摩擦力、分子力、電場力、磁場力等.

②按效果分：拉力、壓力、動力、阻力、向心力、回復力等.

③按研究對象分：內力和外力

④按是否與物體接觸分：接觸力和非接觸力

（5）力的三要素：大小、方向、作用點

（6）力的圖示：用一根帶箭頭的線段來表示力的大小、方向、作用點的方法就是力的圖示

（7）力的國際單位：牛頓(N).

15．重力

（1）產生：是由于地球的吸引而使物體受到的力，不等于萬有引力，是萬有引力的一個分力。地球附近的物體都受到重力作用

（2）大小：G=mg，g是自由落體加速度。

重力的大小可用測力計測出，其大小在數值上等于物體靜止時對水平支持面的壓力或者對豎直懸繩的拉力。重力G的大小等于物體對繩的拉力F的大小，但不能說重力就是拉力，因為這是兩種不同性質的力.

①在地球表面上不同的地方，同一物體的重力大小不同，緯度越高，同一物體的重力越大，因而同一物體，在兩極比在赤道重力大.

②一個物體的重力不受運動狀態的影響，與是否還受其他力的作用也無關系.

③在處理物理問題時，在地球上和地球附近某一高度的地方，認為同一物體的重力不變.

④在兩極點時重力等于物體所受到的萬有引力，在地球上其他位置時，重力不等于萬有引力.

（3）方向：是矢量，方向豎直向下，不能說垂直向下。

（4）重心：重力的作用點。

①重心可以不在物體上,可以在物體上

②均勻的規則物體，重心在其幾何中心，對不規則形狀的薄板狀的物體，其重心位置可用懸掛法確定。

③質量分布不均勻的物體，重心的位置除了跟物體的形狀有關外，還跟物體內質量的分布有關。

16．形變與彈力

（1）彈性形變：物體在力的作用下形狀或體積發生改變，叫做形變。有些物體在形變后能夠恢復原狀，這種形變叫做彈性形變。

（2）彈力：發生彈性形變的物體由于要恢復原狀，對與它接觸的物體產生力的作用，這種力叫做彈力。

（3）產生條件：直接接觸、相互擠壓發生彈性形變。

（4）方向：與形變方向相反，作用在迫使這個物體形變的那個物體上

①壓力(支持力)的方向垂直于支持面指向被壓(被支持)的物體.

②繩的拉力方向總是沿著繩而指向繩收縮的方向.

③彈簧的彈力方向，總與彈簧的中心軸線重合，并指向原長方向.

④點與面接觸時彈力方向，垂直于接觸切面，指向受彈力物體內部.

⑤面與面接觸時彈力方向，垂直于接觸點的公切面，指向受彈力物體的內部.

⑥輕桿既可以受拉力，也可以受壓力，其彈力方向不一定沿桿的軸線方向

（5）彈簧彈力的大小：在彈性限度內有F=kx，x為形變量，k由彈簧本身性質決定，與彈簧粗細、長短、材料有關。

17．滑動摩擦力

（1）滑動摩擦力：當一個物體在另一個物體表面滑動的時候，會受到另一個物體阻礙它滑動的力，這個力叫做滑動摩擦力。

（2）滑動摩擦力的產生條件：a、有彈力b、接觸面粗糙c、有相對運動

（3）滑動摩擦力方向：總是與相對運動方向相反，可以與運動同方向，可以與運動反方向。

（4）滑動摩擦力的大小：Ff=μFN

（0<μ<1，FN與G無關）

Ff表示滑動摩擦力大小，FN表示壓力的大小，μ叫動摩擦因數。

①FN表示兩物體表面間的壓力，性質上屬于彈力，不是重力，更多的情況需結合運動情況與平衡條件加以確定.

②μ由接觸面的材料和粗糙程度決定,與接觸面的大小無關，無單位。

③滑動摩擦力大小，與相對運動的速度大小無關.

（5）效果：總是阻礙物體間的相對運動，但并不總是阻礙物體的運動，可能是動力，也可能是阻力.

（6）運動物體與靜止物體都可以受到滑動摩擦力。

18.靜摩擦力

(1)靜摩擦力：當一個物體在另一個物體表面上有相對運動趨勢所受到的另一個物體對它的阻礙作用

（2）產生條件：a、有彈力b、接觸面粗糙c、有相對運動趨勢

（3）方向：總是與相對運動趨勢方向相反，可用平衡法來判斷。

（4）靜摩擦力的大�。�

①靜摩擦力的大小隨著運動趨勢強弱變化而在0～最大靜摩擦力Fm之間變化.跟相對運動趨勢強弱程度有關，但跟接觸面相互擠壓力FN無直接關系.

②最大靜摩擦力略大于滑動摩擦力，在中學階段討論問題時，如無特殊說明，可認為它們數值相等.

（5）效果：阻礙物體的相對運動趨勢，但不一定阻礙物體的運動，可以是動力，也可以是阻力.

（6）運動物體與靜止物體都可以受到靜摩擦力。

19．力的合成和力的分解

（1）合力與分力：一個力產生的效果與原來幾個力共同作用產生的效果相同，這個力就叫那幾個力的合力。那幾個力就叫這個力的分力。求幾個力的合力叫力的合成，求一個力的分力叫力的分解。

（2）力的合成方法：用平行四邊形定則。合力隨夾角的增大而減小。

兩個力合力范圍

力的合成是唯一的。

（3）力的分解方法：用平行四邊形定則，力的分解是力的合成的逆運算，同一個力可以分解為無數對大小、方向不同的分力，一個已知力究竟怎樣分解，這要根據實際情況來決定。

（4）在什么情況下力的分解是唯一的？

①已知合力和兩分力的方向（不在同一條直線上），求兩分力的大小。

②已知合力和一個分力的大小、方向，求另一個分力的大小和方向。

20．共點力作用下物體的平衡

（1）共點力的概念：共點力是指作用于一點或作用線的延長線交于一點的各個力。

（2）平衡狀態：靜止或勻速直線運動狀態

（3）平衡條件：共點力作用下物體的平衡條件是所受合外力為零，即F合=0，也就是物體的加速度為零。如果用正交分解法，可以立以下兩個方程（F 合x=0和F 合y=0）。

（4）平衡條件的推論

①物體在多個共點力作用下處于平衡狀態，則其中的一個力與余下的力的合力等大反向。

②物體在同一平面內的三個不平行的力作用下，處于平衡狀態，這三個力必為共點力。

③物體在三個共點力作用下處于平衡狀態時，這三個力的有向線段構成閉合三角形。

21．牛頓第一定律

（1）伽利略理想實驗

（2）牛頓第一定律的內容

（3）力與運動的關系：

①歷史上錯誤的認識是“運動必須有力來維持”---------亞里士多德的觀點；

②正確的認識是“運動不需要力來維持，力是改變物體運動狀態的原因”。

（4）對“改變物體運動狀態”的理解——運動狀態的改變就是指速度的改變，速度的改變包括速度大小和速度方向的改變，速度改變就意味著存在加速度。

（5）維持自己的運動狀態不變是一切物體的本質屬性，這一本質屬性就是慣性．質量是慣性大小的量度。

22．實驗：探究加速度與力、質量的關系

（1）實驗思路：本實驗的基本思路是采用控制變量法。

（2）實驗方案：本實驗要測量的物理量有質量、加速度和外力。測量質量用天平，需要研究的是怎樣測量加速度和外力。

①測量加速度的方案：采用較多的方案是使用打點計時器，根據連續相等的時間T內的位移之差ΔS=aT2 求出加速度。

②測量物體所受的外力的方案：由于我們上述測量加速度的方案只能適用于勻變速直線運動，所以我們必須給物體提供一個恒定的外力，并且要測量這個外力。

23．牛頓第二定律

（1）頓第二定律的內容和及其數學表達式：牛頓第二運動定律的內容是物體的加速度與合外力成正比，與質量成反比，加速度的方向與合外力的方向相同。F合=ma。

（2）力和運動的關系：

①物體所受的合外力產生物體的合加速度：

當物體受到合外力的大小和方向保持不變、合外力的方向和初速度方向沿同一直線且方向相同，則物體做勻加速直線運動。

當物體受到合外力的大小和方向保持不變、合外力的方向和初速度方向沿同一直線且方向相反，則物體做勻減速直線運動。

在物體受到的合外力是隨時間變化的情況下，物體的合加速度也隨時間性變化。

②加速度的方向就是合外力的方向。

③加速度與合外力是瞬時對應的關系。（有力就有加速度）

④當物體受到幾個力的作用時，物體的加速度等于各個力單獨存在時所產生加速度的矢量和，即 a=a1+a2+a3……

24．牛頓第三定律

（1）牛頓第三運動定律的內容：兩個物體之間的作用力和反作用力總是大小相等，方向相反，作用在一條直線上。

（2）要能區分相互平衡的兩個力與一對作用力、反作用力。

25.牛頓運動定律的應用（一）

關于力和運動有兩類基本問題：一類是已知物體的受力情況，確定物體的運動情況；另一類是已知物體的運動情況，確定物體的受力情況。

26．牛頓運動定律的應用（二）超重與失重

（1）當物體具有豎直向上的加速度時，物體對測力計的作用力大于物體所受的重力，這種現象叫超重。F=m（g+a）

（2）當物體具有豎直向下的加速度時，物體對測力計的作用力小于物體所受的重力，這種現象叫失重。F=m（g-a）

（3）物體對測力計的作用力的讀數等于零的狀態叫完全失重狀態。處于完全失重狀態的液體對器壁沒有壓強。

（4）物體處于超重或失重狀態時，物體所受的重力并沒有變化。

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