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高一物理·开学第一课
从受力到运动,理解世界的运行规律
人教版必修第一册
物理:理解世界的语言

想想看,苹果为什么
会往下掉
光为什么会拐弯
物理不是背公式,
是找到万物运行背
后最简洁的规律。
万有引力
②弹力
③振动
物理不是记忆,是理解
从初中到高中:不只是升级,是跨越
初中物理
高中物理
知道是什么就够了
定量计算
得明白为什么
定性为主
数学推导
生活现象描述
从现象到本质
从描述到预测
高中物理:从知道到理解,从理解到推导
这学期我们学什么
①运动的描述
②匀变速直线运动
③力
④牛顿运动定律
v t
怎么描述物体在动
速度均匀变化
物体之间怎么拉扯
力和运动的关系
h=ma
四章合一:从描述运动到解释运动
第一章:运动的描述
参考系
质点
忽略形状看成一个点
选谁当参照
咱们要学的就是怎么
用数学语言精确描述一
个物体在怎么动
速度
位移
多快
描述清楚,才能研究清楚
起点到终点
质点、参考系和坐标系
1①质点
葡参考系
③③坐标系
选谁不动谁就是参考系
你坐高铁看窗外树在后退
给参考系加上刻度
忽略形状大小看成一点
火车从北京到上海,谁管它多长
原点、正方向、单位长度
正
先简化,再定位,最后量化
时间和位移:别搞混了
时刻vs时间
路程vs位移
时刻是几点,时间是多久
路程是走了多远,位移是起点到终点的直线
绕操场跑一圈,路程400米,位移为零
8:00上课是时刻,45分钟是时间间隔
直线运动
矢量
有大小有方向
位移是矢量,路程是标量
一维坐标系就够了
速度:从平均到瞬时
平均速度
总位移除以总时间,就像你说从家
到学校平均每小时30公里
瞬时速度
v=Δx
Δt
某一刻的速度,就像你低头看仪表
盘那一刻的读数
想想看,高速上测速拍的是哪种
平均速度→时间间隔越小→越接近瞬时速度
极限思想: Δt趋近
跑车
自行车
速度从0到100只需3秒,加速度大
速度从0到20要10秒,加速度小
加速度:不是速度,是速度变化的快慢
别急,搞清楚加速度
和速度的区别
力学就通了一半
加速度可正可负
加速度大≠速度大
跑车刚启动速度为
零但加速度很大
刹车时加速度
和速度方向相反
这是高中第一个
容易混淆的概念
加速度:速度变化的节奏
第二章:匀变速直线运动
占55%
速度均匀变化
每一秒速度增加或减少相同的量
直线运动
只沿一条直线走,不考虑转弯
高中运动学核心
四个基本公式贯穿全章
看,斜线就是匀变速
均匀变化,大道至简
速度与时间:第一个公式
v=v0 +at
Vo是初速度,a是加速度,t是时间
这就是线性关系,
每过一秒速度变化a
想想电梯启动,
一开始慢,越来越快,匀加速
斜率=a=a=a
斜率=a
截距=Vo
速度随时间线性增长或减少
v=v0 +at：最简洁的运动学公式
位移与时间:图像上看就是面积
x=v0t+at
这个公式怎么来的 积分思想
v0t
at
v-t图中斜线下方的梯形面积就是位移
面积=位移
X
别死记,画图就明白了
①速度公式+位移公式=两大基础
②两个公式联立可消任意一个量
图像思维:面积即位移
自由落体:轻重物体下落一样快
没有空气阻力时,
铁球和羽毛同时落地
加速度都是g≈9.8m/s2
只受重力,
初速度为零
v=gt, h=gt
你在真空管里扔铁球和羽毛,
它们真的并排下落
伽利略说:别信直觉,做实验
伽利略的斜面:
科学精神从这里开始
问题
②实验
轻重物体谁先落地
亚里士多德说重的先落地
用斜面减缓下落便于测量
小球在光滑斜面上滚下
这就是科学:
③推理
④结论
不迷信权威,用实验说话
斜面越陡加速度越大
外推到90度就是自由落体
轻重物体同时落地
推翻了两千年的错误
实验加推理等于科学方法
第三章:相互作用--力
弹力
重力
力是物体之间的相互作用,
这是力学的根基
地球拉着你
形变产生力
合力
摩擦力
你推墙的时候
墙也在推你,感觉到了吗
多个力合一个
阻碍相对运动
力学根基:力是相互的
重力:地球的拥抱
地球拉着你,你也拉着地球
G撇
G=mg,g≈9.8N/kg
方向始终指向地心
你站在地球上,其实你和地球在互相拉,
只不过地球太重了你感觉不到自己拉它
重心:质量分布的等效作用点
规则物体的重心在几何中心
万有引力:你和地球之间也有引力
弹力:形变中的力
弹簧拉伸或压
缩时产生弹力
k是劲度系数,
x是形变量
拉弹簧拉得越长,
弹力越大,但
拉过头就回
不来了
F=kx
胡克定律：F=kx
书放桌上,桌面微
小形变产生支持力
形变太小看不见,
但它真的存在
绳子的拉力也是弹力
F=kxF=kxF=kx：弹簧的灵魂公式
摩擦力:总跟相对运动反着来
静摩擦
滑动摩擦
物体没动,但你推了
物体动了,摩擦力恒定
f=μN
推箱子在地上滑
u是动摩擦因数,跟接触面
粗糙程度有关(符号化小人说)
推桌子没推动,静摩擦跟你平衡
静摩擦有最大值,超过就滑动
0≤f≤fmax
摩擦力方向总跟相对运动趋势方向相反
静摩擦可变,滑动摩擦恒定
力的合成与分解:平行四边形定则
①整合:多个力可以合成一个力
F1
两个人推箱子,等效于一个人用合力推
F合
②拆分:一个力也可以分解成多个力
F2
斜面上的重力分解为沿斜面和垂直斜面
力的合成和分解,
就像拼积木和拆积木
核心工具:平行四边形定则
平行四边形定则:矢量运算的灵魂
共点力的平衡:合力为零
∑F=0
这就是平衡条件
吊灯挂在天花板上不动,
拉力和重力大小相等方
向相反,合力为零
物体不动或匀速
直线运动时,合力为零
①二力平衡:最简单的平衡
三力平衡:
用平行四边形或正交分解
①
不动或匀速:合力必为零
第四章:力和运动,终于连起来了
滑块
①牛顿第一定律
惯性的秘密
没有力,物体保持原状
②牛顿第二定律
×1③牛顿第三定律→
作用力与反作用力
大小相等方向相反
F=ma
力决定加速度
前三章学了描述运动和分析力,
这一章把它们联系起来,物理就活了
牛顿三定律:力与运动的桥梁
牛顿第一定律:惯性的秘密
没有力,
物体要么不动要么匀速直线运动
惯性不是力,
是物体的固有属性
质量越大,惯性越大
没有摩擦力就停不下来
急停
亚里士多德说力
是维持运动的原因,对吗
公交车急刹车你往前冲,
这就是惯性,不是有人
推你
不对!
力是改变运动状态的原因
惯性:物体的倔强
牛顿第二定律:F=maF=maF=ma
力等于质量乘加速度
力决定加速度,不是决定速度
F=ma
力越大,加速度越大
质量越大,加速度越小
加速度方向跟合力方向一致
同样的力推小车和推卡车,小车
加速快得多,因为质量小
F=maF=maF=ma：高中物理最重要的公式之一
牛顿第三定律:你推墙墙推你
作用力和反作用力大小相等方向相反
同时产生,同时消失
分别作用在两个不同物体上
你用力推墙,墙同时用力推你,
F"
所以你会往后退

作用力和反作用力跟平衡力一样吗
不一样!平衡力作用在同一物体上
力的作用总是成对出现
用牛顿定律解题:把公式用活
①画受力分析图
画好重力、支持力、
、支持力、
先画对象,再画所有力
②建坐标系
沿运动方向和垂直方向
摩擦力的
③列方程 ∑F=ma
∑F=ma,分解到坐标轴
画对受力分析,
题就做对了一半
④童解方程
联立求解未知量
受力分析画对,题目就活了一半
学好高中物理,给你三条建议
②多画受力分析图
①重概念理解
③做完题想一想
别急着刷题,
先把概念吃透
这题考了什么
有没有别的解法
每道力学题先画图
加速度到底在说什么
想清楚再做题
反思比刷量更重要
概念是地基
做十道不想,
不如做一道想透
图画对了,题就对了
理解概念、画好受力图、做完多反思
物理之美
在于简洁
从苹果落地到F=ma 最深刻的道理往往最简单
开学第一课·人教版必修第一册

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