有关高中物理必修 1 的复习

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有关高中物理必修 1 的复习. 石嘴山市第三中学 曹钰龙. 知识框架. 一、运动学部分 第一章、怎样描述物体的运动、 第二章、研究匀变速运动的规律 二、力学部分 第三章、力与相互作用 第四章、怎样求合力和分力 三、动力学部分 第五章、研究力和运动的关系. 专题一 运动学部分. - PowerPoint PPT Presentation

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Page 1: 有关高中物理必修 1 的复习
Page 2: 有关高中物理必修 1 的复习

一、运动学部分 第一章、怎样描述物体的运动、 第二章、研究匀变速运动的规律二、力学部分 第三章、力与相互作用 第四章、怎样求合力和分力三、动力学部分 第五章、研究力和运动的关系

Page 3: 有关高中物理必修 1 的复习

本节课我们将复习本册书第一章《怎样描述物体的运动》,第二章《研究匀变速直线运动的规律》,通过本节课的复习,对这二章的内容进行加深了解,从而更好的在实际问题中应用。从高考试题来分析,该板块的内容作为一个孤立的知识点来考查的命题并不是很多,经常出现在涉及实际问题的综合题中。

Page 4: 有关高中物理必修 1 的复习

1. 参考系2. 时间和时刻以及二者的区别3. 质点及其可视为质点的条件4. 位移和路程及其区别; s - t 和 v - t 图象的物理意

义及其区别(图见下页)

Page 5: 有关高中物理必修 1 的复习

t/s

v/(m/s)

0

-1

-2

1

2

1 2 3 4 5 6

图一

t/s

S/m

0

-1

-2

1

2

1 2 3 4 5 6

图二

s - t 和 v - t 图象的物理意义及其区别

Page 6: 有关高中物理必修 1 的复习

5. 速度、瞬时速度与平均速度、瞬时速率 ( 速率)与平均速率

6. 加速度(定义、物理意义、公式、与运动方向的关系)

a 、 vt 、 v0 三者的区别(三者没有必然的联系)

a 与 v 同向则加速,反向则减速

Page 7: 有关高中物理必修 1 的复习

• 下列说法正确的是( )• A 、运动中的地球不能看作质点,而原子核

可以看作质点• B 、研究火车通过路旁一根电线杆的时间时,

火车可看作质点• C 、研究奥运会乒乓球男单冠军孔令辉打出

的乒乓球的旋转时,不能把乒乓球看作质点• D 、研究在平直的高速公路上飞驰的汽车的

速度时,可将汽车看做质点

Page 8: 有关高中物理必修 1 的复习

1 、一物体做变速直线运动 , 以平均速度 8m/s 通过前一半位移 , 以平均速度 6 m/s 通过后一半位移 , 则全程的平均速度是 :_______m/s.

2 、一物体做变速直线运动 , 在前一半时间的平均速度是 8m/s , 后一半时间内的平均速度是 10m/s , 则全程的平均速度是 :________m/s.

Page 9: 有关高中物理必修 1 的复习

下列关于位移的叙述中正确的是( )A 一段时间内质点的初速度方向即为位移方向B 位移为负值时,方向一定与速度方向相反C 某段时间内的位移只决定于始末位置D 沿直线运动的物体的位移大小一定与路程相等

Page 10: 有关高中物理必修 1 的复习

【注:在应用公式的过程中应注意各个物理量的正负号】1. 匀变速直线运动的特点: a 是恒量(不变)2. 运动学基本公式:

(仅适用于匀变速直线运动)

0

2 2t

t

v vv v

Page 11: 有关高中物理必修 1 的复习

( 1 )连续相等时间间隔 T 内的位移之差为一恒量:

推广通式:

( 2 )中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度:

22 1 3 2 1n nS S S S S S S aT

2( )A BS S S A B aT

0

2 2t

t

v vv v

几个重要的推论

Page 12: 有关高中物理必修 1 的复习

( 3 ) 中间位置的瞬时速度与这段位移的初、末速度的关系:

无论在匀加速或匀减速直线运动中,

恒成立

2 20

2 2t

s

v vv

22

st vv

几个重要的推论

Page 13: 有关高中物理必修 1 的复习

1 ) 1s 末、 2s 末、 3s 末 ······ns 末的瞬时速度之比 1 : 2 : 3 : ····n

2 ) 1s 内、 2s 内、 3s 内 ······ns 内的位移之比

1 : 4 : 9 : ···n2

3 )第 1s 内、第 2s 内、第 3s 内 ······ 第 ns内的位移之比 1 : 3 : 5 : 7··· :( 2N -1 )

4 )连续相同位移所用时间之比1: ( 2 1) : ( 3 2) : : ( 1)N N

几个重要的推论

Page 14: 有关高中物理必修 1 的复习

1. 刹车类问题:关键在于判断物体运动到停止时所用时间

2. 追及问题:( 1 )临界条件:速度相等,然后再根据位

移关系判断并计算【能否(恰好)追上;最大(小)距离】

( 2 )能追上时:位移关系 3. 相遇问题:相向而行的两物体距离之和等

于两者的初始距离

S SS 0追 被追= +

Page 15: 有关高中物理必修 1 的复习

例:飞机着陆后做匀变速运动,速度逐渐减小,已知初速度是 60m/s , 加速度的大小是 6 . 0m/s2 , 求飞机着陆后 12s 内通过的位移

Page 16: 有关高中物理必修 1 的复习

一小汽车从静止开始以 3m/s 的加速度行驶,恰有一自行车以 6m/s 的速度从车边匀速驶过。( 1 )汽车从开动后到追上自行车之前经多长时间后两者相距最远?此时距离是多少? ( 2 )什么时候追上自行车,此时汽车的速度是多少?

Page 17: 有关高中物理必修 1 的复习

本专题我们将复习本册书第三章《力与相互作用》第四章《合力与分力》,本专题是整个力学的基础,主要内容有力的概念、力的分类(常见的三种力)、力的运算三部分。其中力是贯穿整个物理学的概念,对物体进行正确的受力分析是解决力学问题的基础和关键,平行四边形定则是所有矢量所遵循的普遍法则。

Page 18: 有关高中物理必修 1 的复习

1 、三种性质的力

由于地球的吸引而产生,大小略小于地球的引力,一般情况下,我们近似认为大小约等于地球引力。 G=mg g = 9.8 会随着位置的变化而变化

重心 可以在物体上,也可以在物体外,质量分布均匀,形状规则的物体的重心就在几何中心上。

竖直向下

Page 19: 有关高中物理必修 1 的复习

相互接触,有弹性形变弹簧类物体 F= KX 其它的弹力大小由力的平衡或牛顿定律决定大小

弹簧弹力沿弹簧的轴线指向弹簧伸长或收缩的方向绳子的弹力沿绳子指向绳子收缩的方向轻杆的弹力可以沿杆也可以不沿杆接触面的弹力一定垂直于接触面而指向被压或被支持的物体

Page 20: 有关高中物理必修 1 的复习

分析下列三种情况下的弹力

Page 21: 有关高中物理必修 1 的复习

产生条件:接触面粗糙、直接接触、相互间有弹力、有相对 运动大小: f=mg 为正压力,大小有时等于重力,但不总等于重 力,但一定等于支持力方向:与物体相对运动的方向相反产生条件:接触面粗糙、直接接触、相互间有弹力、 有相对运动趋势大小: 0≤fm≤f0 最大静摩擦力的大小会随着物体 运动状态的变化而变化

②静摩擦力

①滑动摩擦力

Page 22: 有关高中物理必修 1 的复习

• 物体与竖直墙面间的动摩擦因数为 µ ,物体的质量为 m ,

1 、当物体沿着墙壁自由下落时,物体受到的摩擦力是多少?

A. µmg, B.mg C. 0 D.无法确定 2 、若用水平力 F作用在物体上,使物体与墙壁间保持相对静止,则此时物体受到的摩擦力是多少?

A. µmg, B.mg C. µF D. 0 3、若用水平力 F作用在物体上,而物体沿墙壁向下

作加速运动,则此时物体受到的摩擦力是多少? A. µmg, B.mg C. µF D. F

Page 23: 有关高中物理必修 1 的复习

( 1 )概念: 把研究对象(指定物体)在指定的物理环境中受到的所有力都分析出来,并画出物体所受力的示意图,这个过程就是受力分析 .

( 2 )受力分析的一般顺序 先分析重力,然后按接触面分析接触力(弹力、摩擦力),最后分析已知力 .

( 1 )平衡状态:物体处于静止或匀速直线运动的状态 .( 2 )共点力的平衡条件:或者 F 合 x=0 F 合 y=0

Page 24: 有关高中物理必修 1 的复习

1 、什么叫力的合成 / 分解 ?共点力?

22 、力的合成 / 分解遵守什么定则?

33、通常如何进行力的分解?4 、力的分解的一般步骤:

(四)合力与分力

确定力的作用效果 确定两分力的方向

作平行四边形 确定分力的大小和方向

Page 25: 有关高中物理必修 1 的复习

1. 求合力与分力的方法 平行四边形定则 正交分解法 2. 共点力的平衡及应用 1 )平衡态:静止或匀速直线运动 2 )共点力的平衡条件: ∑F=0 即 FX=0 FY=0 3)求平衡问题常用的方法

Page 26: 有关高中物理必修 1 的复习

( 1 )物体在三个不共线的共点力作用下处于平衡状态时,表示这三个力的有向线段通过平移必构成封闭的三角形 .

( 2 )物体在三个不平行的力的作用下处于平衡状态时,这三个力必为共点力 .

( 3 )物体在多个共点力作用下处于平衡状态时,其中任意一个力与其余力的合力等大反向 .

Page 27: 有关高中物理必修 1 的复习

x2

附附::三三角角形形定定则则 三角形定则与平行四三角形定则与平行四

边形定则实质一样边形定则实质一样

CC

AA BB

把两个矢量首尾把两个矢量首尾相接从而求出合相接从而求出合矢量的方法叫做矢量的方法叫做三角形定则三角形定则

x1

x

合矢量合矢量

分矢量分矢量

另另一一分分矢矢量量

力可以合成,是否也可以分解呢?

Page 28: 有关高中物理必修 1 的复习

附附::力力的的正正交交分分解解

把力沿两个互相垂直的方向进行分解的方把力沿两个互相垂直的方向进行分解的方法叫做力的正交分解法。法叫做力的正交分解法。

yy

xxF1x

F1y FFx x =F=F1x1x+F+F2x2x+F+F3x3x+…+…

FFy y =F=F1y1y+F+F2y2y+F+F3y3y+…+…F3x = F3

F3y = 0 F = FF = Fxx

2 2 + + FFyy

22

F1

F2

F3

F2y

F2x

方向:y

x

F

Ftan (与 Y轴的夹角)

大小:

Page 29: 有关高中物理必修 1 的复习

1 .下面关于两个力的合力的说法,正确的是 ( ) A .合力一定大于两个力中较大者 B .合力一定大于两个力中较小者而小于两个力中较大者 C .合力可以大于两个力中较大者,也可以小于两个力中较小者 D .合力一定大于或等于两个力绝对值之差而小于或等于两个力绝对值之和

Page 30: 有关高中物理必修 1 的复习

2 、 有三个力 F 1 、 F 2 、 F 3 作用于一点, F 1 = F 2 = F 3 = 10N ,且相互成 120º角,

1 、这种情况下 F 1 、 F 2 、 F 3 的合力大小为多少?

A . 30N B . 20N C . 10N D . 0

2、若只将 F 1 减小为 5N ,方向不变,则此时合力大小是多少?

A . 25N , B . 15N C . 5N D . 0

Page 31: 有关高中物理必修 1 的复习

1 、若物体在斜面上保持静止状态,则物体受到的摩擦力是多少?

A.mgsinθ B.mgcosθ C. µmgsinθ D. µmgcosθ 2 、若物体刚好能沿斜面匀速下滑,物

体与斜面间的动摩擦因数 µ 和斜面的倾角 θ 的关系为

A. µ = sinθ B. µ = cosθ C. µ = tanθ D. µ = cotθ

Page 32: 有关高中物理必修 1 的复习

【例】 物体的质量为 2 kg,两根轻细绳 b和 c的一端连接于竖直墙上,另一端系于物体 A上,在物体 A上另施加一个方向与水平线成 θ 角的拉力 F,相关几何关系如图 2-3-10所示,θ =60° .若要使两绳都能伸直,求拉力 F的大小范围.(g取 10 m/s2)

Page 33: 有关高中物理必修 1 的复习

牛顿运动定律是力学乃至整个高中物理的基本规律,是动力学的核心,只有全面深刻地掌握了牛顿第三定律,才可以更高层次地学好热学、电磁学、近代物理,所以多年来本专题内容一直是高考的重头戏。可以预见它仍然是今后高考的重点和热点。

Page 34: 有关高中物理必修 1 的复习

第一定律

内容→一切物体总保持匀速直线运动状态工静止状态, 直到有外力迫使它改变为止。

意义

1. 不是对惯性下定义

2.指出了力不是维持物体运动的原因,一切物体都具有惯性

3. 力是改变物体运动状态的原因适应范围→宏观、低速

主要应用→解释有关惯性现象

Page 35: 有关高中物理必修 1 的复习

第二定律

内容→∑ F=ma

意义

1. 力是产生加速度的原因,使得运动和力的关系定量化

2. 质量是物体惯性大小的量度

3.矢量性、瞬时性、独立性(三性)适应范围→宏观、低速、惯性对照系

Page 36: 有关高中物理必修 1 的复习

第三定律

内容→ F=F’ (作用与反作用定律)

意义1.提示了力的本质,力是物体间的相互作用

2. 同种性质的力、同时存在、同时消失、作用在一条直线上适应范围→任何情况

主要应用→转换研究对象、进行受力分析

Page 37: 有关高中物理必修 1 的复习

平衡力 作用力与反作用力

不同点

相同点

分别作用在两个相互作用的物体上作用在同一个物体上

一定同时产生,同时消失不一定同时产生,同时消失

两个力的性质一定相同力的性质不一定相同

大小相等,方向相反,作用在同一条直线上

作用效果不能相互抵消作用效果相互抵消

Page 38: 有关高中物理必修 1 的复习

受力分析 2

02

20

0

2

2

1

VVaS

attVS

atVV

t

t

m

Fa

Page 39: 有关高中物理必修 1 的复习

关键求 a―― 力和运动联系的桥梁• 【几种不受其他外力(仅 G 、 N 、 f )情

况下的加速度】• ( 1 )粗糙水平面 • ( 2 )光滑斜面 • ( 3 )粗糙斜面

已知受力情况求运动已知运动情况求力

a= gsina g

sin cos

sin cos

a g g

a g g

上滑:下滑:

Page 40: 有关高中物理必修 1 的复习

1. 定义2. 实质:物体本身的重力(即实重)不变,

只是拉力或压力大小发生变化3. 超重和失重仅取决于加速度的方向 与速度无关;

4 、完全失重( a竖直向下并等于 g )此时,一切由重力产生的物理现象都会完全消失

a

a

竖直向上 超重竖直向下 失重

Page 41: 有关高中物理必修 1 的复习

1 、如图所示,位于光滑固定斜面上的小物块 P受到一水平向右的推力 F的作用。已知物块 P沿斜面加速下滑,现保持 F的方向不变,使其减小,则加速度 ( )A. 一定变小B. 一定变大C. 一定不变D. 可能变小,可能变大,也可能不变

B

Page 42: 有关高中物理必修 1 的复习

2 、一质量 m = 60kg的物体放在水平地面上,用水平推力 F = 300N可维持物体以 v = 5m/s 的速度做匀速直线运动求: ( 1 )物体与地面之间的动摩擦因数μ; ( 2 )若在某时刻撤去水平推力,物体在水平 地面上还能滑行多远?

Page 43: 有关高中物理必修 1 的复习

本节课我们将复习本册中四个实验,着重考察学生实际动手能力,从高考试题来分析,实验部分是每年必考的内容,目前高考实验题已从侧重于考查原理,步骤 , 器材选择 , 数据处理,正确结论,影响实验准确性的定性原因等 , 逐渐要求会用实验中学过的原理、方法,解决立意新颖、灵活的实验问题。

Page 44: 有关高中物理必修 1 的复习

实验一:研究匀变速直线运动

实验二:探究弹力和弹簧伸长的关系

实验三:验证力的平行四边形定则

实验四:探究 a 与 F 、 m 的定量关系

必修 1主要有下面四个实验四个实验

Page 45: 有关高中物理必修 1 的复习

1.要求会正确使用的仪器有:刻度尺、天平、电火花、计时器或电磁打点计时器、弹簧称。 2.要求认识误差问题在实验中的更要性、了解误差的概念、知道实验的系统误差和偶然误差、知道用多次测量求平均值的方法减小偶然误差、能在某些实验中分析误差的主要来源。 3 .要求知道有效数字的概念,会用有效数字表达直接测量的结果。 4 . 注意设计性实验,开拓学生的思维。

Page 46: 有关高中物理必修 1 的复习

1. 打点计时器及其应用 交流电源(电火花 220V ,电磁式 4 - 6

V ) 先开电源后拉纸带,交流频率 50Hz ,即每隔 0.02s 打一个点。处理数据时,为了方便测量和减少误差,通常都采用以 6 个点为一段划分纸带(即取 5 个时间间隔)作为一个时间单位 T ,则 T= 0.05×2= 0.1s

【注意取点的其他说法】 如: 2 个计数点之间有 4 个点没画出,每隔四个点,五个时间段…… .

Page 47: 有关高中物理必修 1 的复习

2 、要求: 1 、会用 求加速度 。

2 、会用 求瞬时速度。

3 、能用 求起点和终点速度 。

4 、能用逐差法处理数据。

2ats

atvvt 0

tt vv

2

Page 48: 有关高中物理必修 1 的复习

3 、数据处理• ( 1 )求加速度(逐差法和 v - t 图象法)

(假设有六组数据)

• 逐差法: 2

4 1 1

25 2 2

26 3 3

3

3

3

S S S a T

S S a T

S S a T

1 2 3 4 5 6 1 2 32

( )

3 9

a a a S S S S S Sa

T

Page 49: 有关高中物理必修 1 的复习

( 2 )求某个计数点的瞬时速度(原理:中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度)

• 【解题注意事项】纸带位移单位、时间间隔、有效数字、描点画图

1 21 0 2 2

S Sv v

T

2 32 1 3 2

S Sv v

T

11 1 2

n nn n n

S Sv v

T

Page 50: 有关高中物理必修 1 的复习

【练习】如图所示是在“研究匀变速直线运动”的实验中打点计时器打出的某一段纸带的示意图, A 、 B 、 C 、 D 各计数点之间都有 4 个打印点未画出,打点计时器的电流为 50Hz 的交流电,已知物体做匀加速运动,则每两个相邻计数点之间的时间间隔为 ____s, 物体的加速度为___m/s2, B 点的速度为 ____m/s ,A 点的速度为 ____m/s 。

A B C

单 位 : mm

2 4 6

D

Page 51: 有关高中物理必修 1 的复习

【实验目的】 1.探究弹力和弹簧伸长量之间的关系 . 2. 学会利用图象法处理实验数据 .【实验原理】 1.如图所示 , 在弹簧下端悬挂钩码时弹簧会伸长 , 平衡时弹簧产生的弹力与所挂钩码的重力大小相等 .

实验二 探究弹力和弹簧伸长量的关系

2.弹簧的长度可用刻度尺直接测出 ,伸长量可以由拉长后的长度减去弹簧原来的长度进行计算 . 这样就可以研究弹簧的弹力和弹簧伸长量之间的定量关系了 .

Page 52: 有关高中物理必修 1 的复习

• 会分析两种图像,求出原长和劲度系数:

F/N F/N

x/m x/m0 0 x0

Page 53: 有关高中物理必修 1 的复习

2. 某同学在做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”实 验中 ,他先把弹簧平放在桌面上使其自然伸长 , 用直尺测出弹簧的原长 l0,再把弹

簧竖直悬挂起来,挂上钩码后测出弹簧伸长后的长度 l, 把 l-l0 作为

弹簧的伸长量 x. 这样操作 ,由于弹簧自身重力的影响 ,最后画出的图线可能是下图中的哪一个 ( )

解析 由于考虑弹簧自身重力的影响 ,当不挂钩码 时 ,弹簧的伸长量 x≠0,所以选 C.

C

Page 54: 有关高中物理必修 1 的复习

【注意几个步骤中的方向以及结点位置不动】1. 减小实验误差:力尽量大些,夹角尽量小些,在 60 度到 120 度之间。细线尽量长、细些

2. 合力的实验值和理论值图像的区别(实验值一定跟细线在同一条直线上)

3. 结点不动,转动某个弹簧秤,观察 2 个弹簧秤的示数如何变化?(参考练习册)

Page 55: 有关高中物理必修 1 的复习

结 论在误差允许范围内,以两分力 F1 、 F2为邻边的平行四边形的共点对角线与合力 F 重合。

F1F2

F

O

Page 56: 有关高中物理必修 1 的复习

2. 在“验证力的平行四边形定则”中 ,采取下列哪些 方法和步骤可减小实验误差 ( )

A.两个分力 F1 、 F2 间的夹角要适当大些

B.两个分力 F1 、 F2 的大小要适当大些

C.拉橡皮条的细绳要稍长一些

D. 实验前先把两个弹簧秤的钩子互相钩住 , 平放在桌

子上 , 向相反方向拉动 ,检查读数是否相同

ABCD

Page 57: 有关高中物理必修 1 的复习

将下述实验步骤按正确顺序用字排列应是 ____ . A 、在白纸上按比例做出两个力 F1 和 F2 的图示,根据平行四边形法则作图求出合力 F.

B 、只用一只测力计,通过细绳把橡皮条的结点拉到同样的位置. C 、记下两测力计读数,描出两测力计的方向. D 、在水平放置的木板上,垫一张白纸,把橡皮条的一端固定在

板上 A 点,用两条细绳连接在橡皮条的另一端,通过细绳同时用两个测力计互成角度地拉橡皮条,使橡皮条与细绳的连接点到达某一位置,并记下此位置.

E 、记下测力计的读数 F 和细绳方向,按同一比例做出这个力的图示.比较这个实测的力和按平行四边形定则求出的合力 F ,看它们的大小和方向是否相同.

F 、改变两测力计拉力的大小和方向,重做两次实验,从实验得出结论.

Page 58: 有关高中物理必修 1 的复习

• 保持物体质量不变 m ,观测物体加速度 a 与物体所受合力 f 的关系。

• 保持物体合力 f 不变,观测物体加速度 a 与物体质量 m 的关系。

1 、实验原理  在所研究的问题中,有两个以上的参量在发生关连变化时,可以控制某个或某些量不变,只研究其中两个量之间的变化关系的方法即为控制变量法,这也是物理学中研究问题经常采用的方法。本实验中,研究的参量有,在实验时,可以控制参量一定,研究与的关系;控制参量一定,研究与的关系。

Page 59: 有关高中物理必修 1 的复习

2. 实验步骤、实验仪器3. 注意事项( 1 )平衡 f (不挂重物)( 2 )始终保证 (车与物体的质量远远大于沙桶的质

量)( 10倍以上)( 3 )细线与木板平行 ( 4 )小车停止时的位置不与定滑轮相碰 3. 注意事项中( 1 )( 2 )的误差与图形相结合的分析 4. 求 a (参考第一个实验)

Page 60: 有关高中物理必修 1 的复习

误差分析

m

Fa

小桶及其中砝码的总重

小车及其中砝码的总质量

M

mga

mM

mga

但实际上,

Page 61: 有关高中物理必修 1 的复习
Page 62: 有关高中物理必修 1 的复习
Page 63: 有关高中物理必修 1 的复习

一组同学在先保持盘及盘中的砝码质量一定,探究做加速度与质量的关系,以下做法错误的是: ( )A .平衡摩擦力时,应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上B .每次改变小车的质量时,不需要重新平衡摩擦力C .实验时,先放开小车,再接通打点计时器电源D .小车运动的加速度可用 天平测出 m 以及小车质量 M ,直接用公式 a=mg /M求出。