人教版高一下册物理知识点总结

圆周运动、万有引力

知识点点拨：

１．圆周运动：质点的运动轨迹是圆或是圆的一部分。 （１）速率不变的是匀速圆周运动。 （２）速率变化的是非匀速圆周运动。

注：圆周运动的速度方向和加速度方向时刻在变化，因此圆周运动是一种变加速运动。 ２．描写匀速圆周运动的物理量

（１）线速度：质点沿圆弧运动的快慢（即瞬时速度）。

大小： t

s

v =

方向： 圆弧在该点的切线方向。 （２）角速度：质点绕圆心转动的快慢。 t θω= v

R

ω=

（３）周期：质点完成一次圆周运动所用的时间。 22R T v ππ

ω

==

（４）转速：质点１秒内完成圆周运动的次数。 122v

n T

R

ωππ

==

=

３．向心加速度

向心加速度是描写线速度方向变化快慢的物理量。

大小： 22

2

2222()(2)v a R v R

v a R v R n R R T ωωπωωπ======== 方向： 始终指向圆心。

注：匀速圆周运动只有向心加速度而没有切向加速度。而非匀速圆周运动不仅有向心加速度， 还有切向加速度，切向加速度是改变线速度大小的。 ４．向心力：提供向心加速度所需要的力。（向心力是效果力）

大小： v m R m R

v m ma F ωω====22

方向：始终指向圆心。 注：对于匀速圆周运动是合外力提供向心力。对于非匀速圆周运动是合外力的法向分力提供

这组公式对于匀速圆周运动和非匀速圆周运动都适用。 这组公式只适用匀速圆周运动。 ??

?????

向心力，而切向分力是产生切向加速度的。 5.皮带传动问题解决方法：

结论:1).固定在同一根转轴上的物体转动的角速度相同。

2).传动装置的轮边缘的线速度大小相等。 6．万有引力定律

宇宙间的一切物体都是相互吸引的，这个吸引力称万有引力。 大小： 122

m m F G

r

= 方向：两个物体连线上、相吸。

其中2

2

11

/6.6710G -=?牛米千克 称为万有引力恒量，由卡文迪许钮秆测定。

机 械 能

知识点拨：

１．功的概念：功是能量转化的量度。

（１）力做功的计算公式： W ＝FScosθ θ为力与位移之间夹角。

在0 ≤ θ ＜ 900时：W ＞0 力对物体做正功，此力为动力。反映物体机械能增加。 在θ ＝ 0时：W ＝0 力对物体不做功。物体机械能不变。

在900 ＜θ ≤1800时：W ＜ 0 力对物体做负功，即物体克服此力做功，此力为阻力。

反映物体机械能减少。

（２）求功的几条途径：

（Ⅰ）利用W ＝FScosθ求功，此式一般用来求恒力的功，但对于力F 随位移S 变化是一次

函数的，可以用力对位移的算术平均值F 计算功。

（Ⅱ）利用W ＝P t 求功，此式一般用来求恒功率的功。 （Ⅲ）利用动能定理∑W ＝ΔE K 求功，此式不仅可求恒力的功，

也可求变力的功。

（Ⅳ）利用示功图（即F —S 图）求功，

（3）摩擦力、空气阻力做功的计算：功的大小等于力和路程的乘积.

示功图

滑动摩擦力做功：W=fd （d 是两物体间的相对位移），且W=Q （摩擦生热） ２．功率：表示做功的快慢，即能量转化快慢的物理量。 （１）功率定义式： W P t

=

（２）功率的一个导出公式： P ＝Fv cos θ θ为力与速度之间夹角。 注：计算平均功率：W P t

=

或 cos P Fv θ= 其中v 为平均速度。

计算瞬时功率：P ＝Fv cos θ 其中v 为瞬时速度。 （3）额定功率与实际功率 ：

额定功率:发动机正常工作时的最大功率。

实际功率:发动机实际输出的功率，它可以小于额定功率，但不能长时间超过额定功率。 （4）交通工具的启动问题通常说的机车的功率或发动机的功率实际是指其牵引力的功率. ①以恒定功率P 启动：机车的运动过程是先作加速度减小的加速运动，后以最大速度v m =P/f 作匀速直线运动。v-t 图像。

②以恒定牵引力F 启动：机车先作匀加速运动，当功率增大到额定功率时速度为v 1=P/F ，而后开始作加速度减小的加速运动，最后以最大速度v m =P/f 作匀速直线运动。 v-t 图像。 ３．动能定理：外力对物体做功的代数和等于物体动能的增量。 即

22

21211122

K

K K W E

E E mv mv =?=-=-∑

在∑W ＞0：ΔE K ＞0 动能增加； 在∑W ＝0：ΔE K ＝0 动能不变；

在∑W ＜0：ΔE K ＜0 动能减少。 说明：（１）动能定理是标量方程。

（２）凡是与位移有关的质点力学问题，一般都可以用动能定解决，而且往往比应用牛

顿定律更为方便。

（３）应用动能定理解题的步骤：

①选择研究对象，进行受力分析； ②分析各个力做功的情况；

③确定研究过程的初动能和末动能； ④根据动能定理列方程求解。 ４．重力做功与重力势能变化关系

W G ＝－ΔE P ＝－（E P2－E P1）＝－（mgh 2－mgh 1）

当W G ＞0：ΔE P ＜0 即重力做正功，重力势能减少； 当W G ＝0：ΔE P ＝0 即重力不做功，重力势能不变； 当W G ＜0：ΔE P ＞0 即物体克服重力做功，重力势能增加。 说明：（１）重力做功与路径无关，只与物体的始、末位置有关。

（２）重力势能具有相对性。E P ＝mgh 中h 为物体的高度，h 只有对于确定的参考平

面才有意义，即h 具有相对性，因此重力势能也具有相对性。

（３）重力势能是标量，但有正、负：在参考平面上方E P ＞0，正势能。在参考平面

下方E P ＜0，负势能。

５．机械能守恒定律

在只有重力和弹力（这里指遵守胡克定律f ＝kx 的弹力）做功的情形下，物体的动能和势能发生相互转化，在转化过程中机械能的总量保持不变。 （1）表达式：E K1+ E P1＝E K2+ E P2 或ΔE K ＝－ΔE P 或

22

1122112

2

mv mgh mv mgh +=

+

（2）机械能守恒条件：只有重力和弹力（这里指遵守胡克定律f ＝kx 的弹力）做功，而其他

力不做功。

（3）应用机械能守恒解题的步骤：

①选择研究对象，进行受力分析； ②判断是否满足机械能守恒条件； ③确定研究过程中始、末状态的机械能，包括动能、重力势能、弹性势能。 ④根据机械能守恒定律列方程求解。 6.功能关系

（1）当只有重力（或弹簧弹力）做功时，物体的机械能守恒.

（2）重力对物体做的功等于物体重力势能的减少：G p W E -=? （势能定理） （3）合外力对物体所做的功等于物体动能的变化：总W E k =?（动能定理）

（4）除了重力（或弹簧弹力）之外的力对物体所做的功等于物体机械能的变化：

E W ?=G 除 （功能原理－机械能定理）

机械振动与机械波

知识点点拨： 一、振动部分

１．表征机械振动的物理量

⑴ 位移（x ）：振动物体始终以平衡位置为参考点的位移。

⑵ 回复力（F ）：振动物体偏离平衡位置后，受到一个始终指向平衡位置的力称回复力。

注：① 回复力是效果力是根据力的作用效果来命名的，不是性质力。

② 回复力总是沿作振动物体运动的切线方向，它是振动物体在切线方向上的合力。

⑶ 振幅 (A)：振动物体离开平衡位置的最大距离，用来描写振动的强弱。 ⑷ 周期（T ）：振动物体完成一次全振动所需要的时问，用来描写振动的快慢。 ⑸ 频率（f ）：振动物体1秒内完成全振动的次数，它也是用来描写振动的快慢。1

f T

= ２．简谐振动

⑴ 简谐振动的动力学特点：

F kx =-回 “－”表示 F 回与 x 的方向相反。

F k

a x m m

=

=-回回 “－”表示 a 回 与 x 的方向相反。 其中k 为振动系数，它是一个常数。x 为相对平衡位置的位移。 ⑵ 简谐振动的图象：

① 振动图象表示振动物体相对平衡位置的位

移x 随时间t 的变化规律。

② 简谐振动的图象是一条余弦（或正弦）的曲

线。

③ 从图象中可直接得知振幅Ａ、周期Ｔ以及振动物体在任意时刻相对平衡位置的位移。根据曲线的切线斜率变化可定性得知振体的速度变化。

⑶ 作简谐振动的物体它的位移、速度及加速度的关系和与之对应的回复力、动能及势能的关系：

在平衡位置：0x =； 0a =； m v v =最大； 0F =回； k km E E =最大； 0p E =。 在振幅位置：x A =±最大；k

a A m

=最大；0v =；F kA =回最大；0k E =；p km E E =最大。

⑷ 简谐振动的两个特例

① 弹簧振子：弹簧振子的周期T 与振幅无关，与振子质量m 和弹簧的劲度系数k 有关，m

大k 小，T 就大；m 小k 大，T 就大。 a) 位移x ：由平衡位置指向振动质点所在位置

的有向线段，是矢量。

b) 回复力F ：使振动物体回到平衡位置的力。回复力始终指向平衡位置，回复力是以效

果命名的力。此模型中的回复力是由弹簧的弹力提供。

c) 加速度a ：因为a=F 合/m ，此模型中的振子所受的合力就是弹簧的弹力，即回复力，

所以a 的大小和方向与F 相同。

速度v ：在平衡位置时，速度最大，加速度为零；在最大位移处，速度为零，加速度最大；所以，远离平衡位置的过程是加速度变大的减速运动，靠近平衡位置的过程是加速度变小的加速运动，是一种变加速运动。 ② 单摆：

a ．一个可视为质点的小球与一根不能伸长的轻绳相连组成一个单摆，单摆是理想模型。

b ．使单摆振动的回复力是重力在切线方向上的分力。

c ．在摆角0

5θ≤时，单摆的振动才是简谐振动。 d ．单摆的周期公式：

2T π

= Ｔ 与振幅、单摆的质量m 无关。 B

e ．周期T ＝２秒的单摆称秒摆。 ３．振动的能量

振动的动能与势能之和即为振动的能量 k p km pm E E E E E =+==振 在平衡位置：∵ 0p E =、 k km E E = ∴ km E E =振

在振幅位置：∵ 0k E =、 p pm E E = ∴ pm E E =振 ４．受迫振动

⑴ 物体在周期性策动力作用下的振动。

⑵ 稳定时，受迫振动的频率与策动力的频率相同。

⑶ 在策动力的频率与物体的固有频率相等时，振动的振幅达到最大，即发生共振。 二、波动部分

1．机械波：机械振动在介质中的传播。

⑴ 产生条件：① 作机械振动的波源；② 传播振动的介质。

⑵ 机械波传播的是振动的运动形式和振动的能量，介质不会随波迁移。 ⑶ 机械波的种类：横波与纵波。

注：介质中每个质点都在自己的平衡位置附近作振动，并不随波迁移。

介质中后振动的质点振动情况，总是落后于相邻先振动质点的振动。

2．表征机械波的物理量

⑴ 波长（λ）：两个相邻的、在振动过程中振动情况完全相同的质点之间的距离叫波长。 在波的图象中即是两个相邻波峰（或波谷）之间的距离。

⑵ 频率（f ）和周期 (T )：波的频率和周期由波源的振动频率和周期决定，在任何介质中波的频率和周期是不变的。

⑶ 波速（v ）：单位时间内，振动在介质中传播的距离。它的大小由介质决定。

公式： x v f t T

λ

λ=

== 3．简谐波的图象

波的图象表示在某一时刻，介质中各个质点离开平衡位置的位移情况。简谐波的图象是一条正弦（或余弦）的图象。 应用：

⑴ 由波的图象可直接得知：质点振动的振

幅、波的波长和介质中各质点在该时刻的位置。

⑵ 若已知波速可求得周期和频率；巳知波

速方向可确定各质点在该时

刻的振动方向。

⑶ 若已知波速大小和方向，可画出经Δt 后的波形图。

4.波动图像与振动图像的比较：

振动图象

波动图象

研究对象 一个振动质点

沿波传播方向所有的质点 研究内容 一个质点的位移随时间变化规律

某时刻所有质点的空间分布规律

图象

物理意义 表示一质点在各时刻的位移

表示某时刻各质点的位移 图象变化 随时间推移图象延续，但已有形状不变 随时间推移，图象沿传播方向平移 一个完整曲线占 横坐标距离

表示一个周期 表示一个波长

分子运动论 内能 能量守恒定律

知识点点拨：

一、物体由大量分子组成的

1. 阿伏加德罗常数：1摩尔任何物质含有的微粒都是N A =6.02×1023mol -1。

2. 分子小而轻:一般分子直径的数量级为10-10m ；质量的数量级为10-26㎏。

v

-A

A x

y λ

λ P

↑

3. 对微观量的估算，首先要建立微观模型：对固体、液体来说，微观模型是：分子紧密排列，将物质的摩尔体积分成N A 个等分，每一个等分就是一个分子。在估算分子直径时，设想分子是球体；在估算分子间距离时，设想分子是一个正方体，正方体的边长即为分子间的距离。

4. 油膜法测定分子直径：先测出纯油酸体积V ，再测出它在水面散开面积S ，则单分子

油膜的厚度即为分子直径：d=V/S

5. 分子直径大小的计算题：会利用公式计算一个分子的质量，体积。

表示摩尔数）

表示总分子数，表示密度，表示总体积，表示总质量，为分子体积，为分子质量，为气体摩尔体积，为摩尔质量，，（此公式只适用于气体，（此公式只适用于气体＝

（普遍适用）＝，（普遍适用）n V M v m V ( )N *V V )v V N N *M M

N *n N mol A mol A A mol

A mol N M M V N m M N mol mol mol mol A ρρ

====二、分子的热运动

分子永不停息的作无规则运动，且跟温度有关，所以把分子的运动叫热运动。

1. 布朗运动并不是分子的运动，布朗运动反映了液体内部分子的运动，是液体分子不断地撞击颗粒的结果。

2. 布朗运动的特点：①永不停息；②无规则；③颗粒越小，现象越明显；④温度越高，运动越激烈。

3. 扩散现象说明：墨水的扩散实际上是墨水微粒在水中被水分子撞击而运动的结果，反映了液体分子在作永不停息的无规则运动。温度越高，分子运动越激烈，被撞击的墨水微粒扩散越快。

三、分子间存在相互作用力

1、分子间的引力和斥力是同时存在的，且都随分子间距的增大而减小。实际表现出来的分子力是引力和斥力的合力。理解分子力做正功，分子势能

减小；分子力做负功，分子势能增加。 2、分子间的作用力与分子间的关系:

① r=r0时：f引=f斥，分子力F=0

② r＜r0时：f引＜f斥，分子力表现为斥力

③ r＞r0时：f引＞f斥，分子力表现为引力

④ r＞10 r0时：f引→0，f斥→0，分子力F→0。

?玻璃板实验和铅块实验：说明分子间存在引力。

?固体和液体难压缩：说明分子间有斥力。

?水和酒精混合，总体积小于两者原来体积之和：说明分子间有间隙。

3、分子直径数量级10-10m，分子质量的数量级10-26kg（要会计算，不要背答案）。阿伏伽德罗常数是连接宏观与微观的一个重要桥梁。

四、物体的内能改变内能的两种方式

1.物体的内能

（1）分子动能：做热运动的分子具有动能，在热现象的研究中，单个分子的动能是无研究意义的，重要的是分子热运动的平均动能。温度是物体分子热运动的平均动能的标志。（2）分子势能：分子间具有由它们的相对位置决定的势能，叫做分子势能。分子势能随着物体的体积变化而变化。分子间的作用表现为引力时，分子势能随着分子间的距离增大而增大；分子间的作用表现为斥力时，分子势能随着分子间距离增大而减小。（类比：弹簧模型。）（3）物体的内能：物体里所有的分子的动能和势能的总和叫做物体的内能。任何物体都有内能，物体的内能跟物体的温度和体积有关。

公式：物体的内能＝（分子平均动能+分子势能）*分子总数

2.改变内能的两种方式

（1）做功：本质是其他形式的能和内能之间的相互转化.

（2）热传递：本质是物体间内能的转移。

（3）做功和热传递在改变物体的内能上是等效的，但有本质的区别：

A. 从运动形式上看：做功是其他运动形式和微观分子热运动的转化；热传递是通过分子间相互作用，只发生分子热运动的转移。

B.从能的角度上看：做功是能量的转化；热传递是内能的转移。

五、能量转化和守恒定律：能量既不能凭空产生，也不能凭空消失，它只能从一种形式转化为别的形式，或从一物体转移到别的物体上。

内能变化计算：

①如果系统与外界只有做功：ΔE=W

②如果系统与外界只发生热传递：ΔE=Q

③如果系统与外界既有做功，又发生热传递：ΔE=W＋Q

六、能源的分类：

常规能源：石油，煤，天然气。

新能源：太阳能，核能，地热能，风能，水能，潮汐能等。

如何合理利用能源：

1）节能2）开发新能源

七、能的转化的方向性能源开发

1.自然过程的方向性：自然界中的一切实际变化过程都具有方向性，朝某个方向的变化是可以自发发生的，相反方向的变化确是受到限制的。这时如果要使变化了的事物重新回复到原来的状态，一定会对外界产生无法消除的影响，这就是自然界的不可逆性。

例如热传导：两个温度不同的物体相互接触时，热量会自发地从温度高的物体传给温度低的物体，但不会自发地从温度低的物体传给温度高的物体。这就是热传导的方向性。如果要实现相反方向的过程，必须借助外界的帮助，因而对外界要产生影响。

2.能量的耗散：在能量转化中，流散的内能无法重新收集起来加以利用的现象，称为能量耗散。它反映出自然界中的宏观过程具有方向性。

气体性质

知识点点拨：

１．描写气体的状态参量

（１）气体的体积：气体充满容器的容积，它总等于容器的容积。单位是m3。

在标准状态（温度为００Ｃ、压强为１个标准大气压）下，１mol任何气体的体积都等

于22.4升。

（２） 气体的温度：宏观上表气体的冷热程度，微观上表示分子平均动能的大小。温度的国

际单位是开尔文（Ｋ）。

热力学温度T 与摄温度ｔ的换算关系：273T t =+ 但注意：T t ?=?

（３） 气体的压强：气体的压强是由于大量气体分子与容器璧频繁碰撞产生的。F P S

=

国

际单位：帕（Pa ）

1标准大气压＝76厘米汞柱＝10米水柱＝1.013×105帕

求气体压强常用方法：①连通器法；②平衡法；③加速法。 ２．气体实验定律

（１）玻意耳定律：一定量气体，在温度不变时：1122PV PV = 密度公式：

1

2

1

2

P P ρρ=

（２）查理定律：一定量气体，在体积不变时：

121

2

P P T T =

或 0(1)273

t t

P P =+

增量公式：T P P T

??=

（４） 盖·吕萨克定律：一定量气体，在压强不变时：

121

2

V V T T = 或 0(1)273

t t V V =+

增量公式：T V V T ??= 3．理想气体状态方程：一定量气体：

11221

2

PV PV T T C =

= C 与气体质量有关，C 大质量大

理想气体是指严格遵守气体三个实验定律的气体。真实气体在压强不太大，温度不太低时都可以看着理想气体。

4．三个等值过程的P ─ V 图、P ─ T 图、V ─ T 图

1) 气体压强的计算：重点是直玻璃管，U 形管，气缸活塞类三种模型。 等温变化规律－玻意耳定律（英国）：一定质量的气体在

温度不变时，压强与体积成反比。 图像：如图。

? DIS 实验：推拉活塞是应注意缓慢。各组同学实验的pv 乘积不完全相同原因有：注

射器中封闭的气体的质量不同。 ? 分子动理论解释：玻意耳定律。

2) 等容变化规律－查理定律（法国）： 一定质量的

气体在体积不变时，压强与热力学温度成正比。 另一种表述（压强p 与摄氏温度t 的关系）：一定质量的气体，在体积不变的情况下，温度每变化1℃，变化的压强等于0℃压强的1／273。

图像：如图。在温度接近绝对零度时，物质会出现许多奇异的特性，超导体就是在这个条件下发现的。

3) 等压变化规律－盖吕萨克定律（法国）：一定质

量气体在压强不变时，体积与热力学温度成正比。

另一种表述（体积V 与摄氏温度t 的关系）：一定质

量的气体，在压强不变的情况下，温度每变化1℃，变化的体积等于0℃体积的1／273。 图像：如图。

4) 气体实验定律：在压强不太大，温度不太低的条件下才成立。

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