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新人教版物理必修1知识梳理
直线运动
第1讲　运动的描述
一、质点和参考系
1.质点:
(1)定义:用来代替物体的有① 的点。它是一种理想化模型。
(2)把物体看做质点的条件:物体的② 和③ 对研究的问题的影响可以忽略不计。
2.参考系:为了研究物体的运动而选定用来作为参考的物体。参考系可以任意选取。通常以④ 或相对于地面不动的物体为参考系。
二、位移和速度
1.位移和路程
(1)位移
a.定义:表示物体(质点)的⑤ 的变化。
b.表示方法:用从⑥ 指向⑦ 的有向线段表示。
c.是矢量。
(2)路程是物体运动⑧ 的长度,是标量。
2.平均速度和瞬时速度
(1)平均速度
a.定义:物体在某段时间内的位移与⑨ 所用时间的比值。
b.定义式:v=⑩ ,单位:m/s。
c.矢量性:速度是矢量,既有大小,也有方向。平均速度的大小在数值上等于单位时间内物体 的大小,平均速度的方向就是物体位移的方向。
d.物理意义: 表示物体运动快慢的物理量。
(2)瞬时速度:运动物体在 (或某一位置)的速度,是矢量,方向即物体这一时刻(或这一位置)的运动方向。能够精确描述物体的运动情况。
3.速率和平均速率
(1)速率: 的大小,是标量。
(2)平均速率:是 与 的比值,是标量。
三、加速度
1.定义:速度的 与发生这一变化所用时间的比值。
2.定义式:a=,单位是 m/s2。
3.方向:与速度变化量的方向相同。
4.物理意义:描述速度 的物理量。
答案：①质量 ②大小 ③形状 ④地面 ⑤位置 ⑥初位置 ⑦末位置 ⑧轨迹 ⑨发生这段位移 ⑩ 位移 粗略 某一时刻 瞬时速度 路程 时间 变化量 变化快慢
第2讲　匀变速直线运动
一、匀变速直线运动及基本规律
1.定义和分类
(1)匀变速直线运动:沿着一条直线,且① 不变的运动。
(2)分类
2.三个基本关系:
(1)速度与时间的关系式:④ 。
(2)位移与时间的关系式:⑤ 。
(3)位移与速度的关系式:⑥ 。
二、匀变速直线运动的推论
1.平均速度公式:==⑦ 。
2.位移差公式:Δx=x2-x1=x3-x2=…=xn-xn-1=⑧ 。
可以推广到xm-xn=(m-n)aT2。
3.某段位移内中间位置的瞬时速度与这段位移的初、末速度v0与vt的关系为=
4.初速度为零的匀加速直线运动比例式
(1)1T末,2T末,3T末…瞬时速度之比为:
v1∶v2∶v3∶…=⑨ 。
(2)1T内,2T内,3T内…位移之比为:
x1∶x2∶x3∶…=⑩ 。
(3)第一个T内,第二个T内,第三个T内…位移之比为:
xⅠ∶xⅡ∶xⅢ∶…= 。
(4)通过连续相等的位移所用时间之比为:
t1∶t2∶t3∶…= 。
三、自由落体运动和竖直上抛运动
1.自由落体运动
(1)条件:物体只在 作用下,从 开始的运动。
(2)运动性质:初速度v0=0、加速度为重力加速度g的 运动。
(3)基本规律
a.速度公式:v= 。
b.位移公式:h= 。
c.速度位移关系式:v2= 。
(4)伽利略对自由落体运动的研究
a.伽利略通过 的方法推翻了亚里士多德的“重的物体比轻的物体下落快”的结论。
b.伽利略对自由落体运动的研究方法是逻辑推理→猜想与假设→实验验证→合理外推。这种方法的核心是把实验和 (包括数学演算)和谐地结合起来。
2.竖直上抛运动
(1)运动特点:加速度为g,上升阶段做 运动,下降阶段做 。
(2)基本规律
a.速度公式:v= 。
b.位移公式:h= 。
c.速度位移关系式: =-2gh。
d.上升的最大高度:h= 。
e.上升到最大高度用时:t= 。
答案：①加速度 ④v=v0+at ⑤x=v0t+at2 ⑥v2-=2ax ⑦ ⑧aT2 ⑨1∶2∶3∶… ⑩1∶22∶32∶…1∶3∶5∶… 1∶(-1)∶(-)∶… 重力 静止 匀加速直线运动 gt gt2 2gh 逻辑推理 逻辑推理 匀减速直线 自由落体运动 v0-gt v0t-gt2 v2-
专题1　运动的图像
1.运动的两种图像
直线运动的x-t图像
(1)意义:反映了直线运动的物体位移随时间变化的规律。
(2)图线上某点切线的斜率的意义
①斜率的大小:表示物体速度的大小。
②斜率的正负:表示物体速度的方向。
(3)两种特殊的x-t图像
①若x-t图像是一条平行于时间轴的直线,说明物体处于静止状态。(如甲所示)
②若x-t图像是一条倾斜的直线,说明物体在做匀速直线运动。(如乙所示)
直线运动的v-t图像
(1)意义:反映了直线运动的物体速度随时间变化的规律。
(2)图线上某点切线的斜率的意义
①斜率的大小:表示物体加速度的大小。
②斜率的正负:表示物体加速度的方向。
(3)两种特殊的v-t图像
①匀速直线运动的v-t图像是与时间轴平行的直线。(如甲所示)
②匀变速直线运动的v-t图像是一条倾斜的直线。(如乙所示)
(4)图线与时间轴围成的“面积”的意义
①图线与时间轴围成的“面积”表示相应时间内的位移。
②若此面积在时间轴的上方,表示这段时间内的位移方向为正方向;若此面积在时间轴的下方,表示这段时间内的位移方向为负方向。
2.图像“六看”
(1)看“轴”(坐标轴代表哪个物理量):x-t图像、v-t图像。
(2)看“线”(形状是直线还是曲线):倾斜直线表示y随x均匀变化;曲线表示y随x非均匀变化。
(3)看“斜率”:斜率k=表示y随x变化的快慢。
(4)看“点”(特殊点和图线的交点):转折点表示图像的斜率发生突变;两线交点表示对应纵、横坐标轴物理量相等;图线在纵轴上的截距一般表示物理过程的“初始”情况。
(5)看“面积”(面积代表哪个物理量):y对x的累积量。
(6)看“象限”(图线在时间轴上方还是下方):第1象限代表正方向,第4象限代表负方向。
3.应用运动图像的三点注意
(1)无论是x-t图像还是v-t图像都只能描述直线运动。
(2)x-t图像和v-t图像都不表示物体运动的轨迹。
(3)x-t图像和v-t图像的形状由x与t、v与t的函数关系决定。
实验:测量做直线运动物体的瞬时速度
一、实验器材
电火花计时器(或电磁打点计时器)、一端附有定滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、①　刻度尺　、导线、电源、复写纸。
关于打点计时器要知道以下内容:
作用 计时仪器,每隔0.02s打一次点
工作条件 电磁打点计时器:连接②　8V　交流电源 电火花计时器:连接220V交流电源
纸带上点的意义 a.表示和纸带相连的物体在不同时刻的位置; b.通过研究纸带上各点之间的间隔,可以判断物体的运动情况
二、实验步骤
1.把附有定滑轮的长木板平放在实验桌上,并使滑轮伸出桌面,把打点计时器固定在长木板上③　没有滑轮　的一端,连接好电路。
2.把一条细绳拴在小车上,细绳跨过滑轮,并在绳的另一端挂上合适的钩码,把纸带穿过打点计时器,并把纸带的一端固定在小车的后面,如图所示。调整滑轮的高度,使细绳与长木板 ④　平行　。
3.把小车放在靠近打点计时器处,先⑤　接通电源　,后⑥　放开小车　,让小车拖着纸带运动,打点计时器就在纸带上打下一系列的点。取下纸带,换上新纸带,重复实验二次。
4.从三条纸带中选择一条比较理想的纸带,舍掉开始一些比较密集的点,在后面便于测量的地方找一个开始点,以后依次隔四个点取一个计数点,确定好计数始点,并标明0、1、2、3、4…,测量各计数点到0点的距离x,并填入表中。
位置编号 1 2 3 4 5
t/s
x/m
v/(m·s-1)
　　5.计算出相邻的计数点之间的距离Δx1、Δx2、Δx3…
6.利用一段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度求得各计数点1、2、3、4、5…的瞬时速度,填入表格中。
7.增减所挂钩码个数,再做两次实验。
三、数据处理
1.利用纸带判断物体是否做匀变速直线运动的方法
(1)沿直线运动的物体在连续相等时间间隔的不同时刻的速度分别为v1、v2、v3、v4…,若v2-v1=v3-v2=v4-v3=…,则说明物体在相等时间内速度的增加量相等,由此说明物体在做匀变速直线运动,即a===…。
(2)沿直线运动的物体在连续相等时间T内的位移分别为x1、x2、x3、x4…,若Δx=x2-x1=x3-x2=x4-x3=…,则说明物体在做匀变速直线运动,且Δx=⑦　aT2　。
2.速度、加速度的求解方法
(1)“平均速度法”求速度
vn=,如图所示。
(2)“逐差法”求加速度
a1=,a2=,a3=,然后取平均值,=,这样使所给数据全部得到利用,以提高准确性。
(3)“图像法”求加速度
由“平均速度法”求出多个点的速度,画出v-t图像,图线的⑧　斜率　即加速度。
说明　由实验数据得出v-t图像要注意:
根据表格中的v、t数据,在平面直角坐标系中仔细描点,作出一条直线,使同一次实验得到的各点尽量落到这条直线上,落不到直线上的点应均匀分布在直线两侧,这条直线就是本次实验得到的v-t图像,它是一条倾斜的直线,如图所示。
四、误差分析
1.根据纸带测量的位移有误差。
2.电源频率不稳定,造成相邻两点的时间间隔不完全相等。
3.纸带运动时打点不稳定引起测量误差。
4.用作图法,作出的v-t图线并不是一条直线。
5.木板的粗糙程度并非完全相同,这样测量得到的加速度只能是所测量段的平均加速度。

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