高中物理必修二知識點總結

2021-10-30 12:36:47 字數 4519 閱讀 3315

第1章運動的描述

1. 機械運動

1.1乙個物體相對於另乙個物體位置的改變。

2.1 運動形式:平動(物體上各點運動形式相同)、轉動、振動(圍繞某點往復運動)。

2.參考係與座標系

2.1參考係:為了描述物體的運動而假定不動的物體叫做參考係。

2.2注意點:運動的描述是相對的,因參考係的選取的不同而不同。

參考係的選擇具有任意性,參考係的選擇以研究問題的方便為原

則為了敘述,做題簡便,一般選擇地面為參考係。

2.3座標系:為了定量地描述物體的位置及位置的變化需要在參考係上建立適當的座標系。常見座標系:直線座標系和平面直角座標系及三維座標系等。

3.質點

3.1 定義:用來代替物體的有質量的點,是乙個理想化的模型(高中第乙個)。

3.2原則:物體的大小和形狀對研究問題沒有影響或影響很小可以忽略不計。

3.3物體可視為質點的三種主要情形:(1)物體只做平動時(2)物體運動的距離遠遠大於物體本身的尺度時(3)只研究物體的平動,而不考慮轉動效果時。

4.時間與時刻

4.1時刻指某一瞬時,體現在時間軸上為某一點。對應的是位置、速度、動量、動能等狀態量,無長短意義。

4.2時間指兩時刻間隔,體現在時間軸上為兩點間線段對應值。對應的是位移、路程、衝量、功等過程量。

4.3 注意幾種時間和時刻的說法:

4.3.1第1s內,第2s內,第3s內,……。第n秒內指的是時間,在數值上都等於1s。新教材上將這一說法也稱為第幾秒鐘。

4.3.2最初2s內,最後2s內,……,最初ns內都是指時間,在數值上對應所述值。

4.3.3第1s末(或第2s初),第2s末(或第3s初),……,都是指時刻。如圖所示。

5. 位置、軌跡、位移、路程

5.1質點的位置可用規定的座標系中的點表示,在一維、二維、三維座標系中可分別表示為s(x)、s(x、y)、s(x、y、z)

5.2軌跡:物體的實際運動路徑,我們可由軌跡來判斷物體做直線運動還是做曲線運動。應該注意在位移——時間(v-t)圖象上,圖象表示的不是物體的運動軌跡。

5.3位移:是描述質點位置變化的物理量,既有大小,又有方向,是向量,是從起點指向終點的有向線段。

有向線段的長度表示位移的大小,有向線段的方向表示位移的方向,位移通常用字母「x」表示,它是乙個與運動路徑無關,僅由初、末位置決定的物理量。但要注意位移的方向不一定是質點運動的方向。

注意:在規定正方向的情況下,與正方向相同的位移取正值,與正方向相反的位移取負值。位移的正負不表示大小,僅表示方向。

5.4路程:是質點運動軌跡的長度,它是標量,只有大小,沒有方向,路程的大小與質點運動的路徑有關,但它不能描述質點位置的變化。

【例】質點環繞一周又回到出發點時,路程不為零,但其位置沒有改變,因而其位移為零。

5.5位移和路程的關係

5.5.1聯絡:位移和路程都表示物體一段時間的運動效果,國際單位都是公尺,當物體做單向直線運動時,位移大小等於路程。位移的大小≤路程

5.5.2區別:

①位移是向量,既有大小又有方向;路程是標量,有大小無方向。注意物體的位移方向與物體的速度方向不一定相同。例如豎直上拋運動中物體從最高點下落時,位移方向與速度方向相反。

②位移和路徑無關,只取決於初、末兩點位置;而路程與路徑有關。

6.速度與速率

6.1速度:表示質點運動快慢的物理量,是向量。速度的大小叫做速率,是標量。

6.2平均速度

6.2.1定義:運動物體的位移和所用時間的比值,叫做這段位移(或時間內)的平均速度。

6.2.2表示式:v=△x/△t(或者寫成v=x/t)。

6.2.3方向:與位移方向相同。

6.2.4如何把握平均速度

①平均速度表示做變速直線運動的物體在某一段時間內運動的平均快慢程度,只能粗略地描述物體的運動。②在變速直線運動中,不同時間(或不同位移)內的平均速度一般是不相同的,因此,求出的平均速度必須指明是對哪段時間(或哪段位移)而言的。在v=x/t中,x與t必須一一對應。

6.3瞬時速度

6.3.1定義:運動物體經過某一位置(或在某時刻)的速度。

6.3.2大小:v=△x/△t,(其中△t→0),在x-t圖象中等於該時刻對應斜率大小。

6.3.3方向:由題目中條件給出,在x-t圖象中,如果斜率為正值,則表明某點瞬時速度的方向與規定正方向相同。

6.4注意幾點:

①方向性:速度與速率不同,速率只反映質點運動的快慢,而速度卻反映質點運動的快慢和方向。

②瞬時性:速度具有瞬時性,一般所提到的速度都是指瞬時速度,它反映物體在某時刻(或某位置)運動的快慢和方向。所謂勻速直線運動,實際上是各個時刻的速度都相同。

談瞬時速度必指明是哪個時刻或通過哪個位置的。

③相對性:變換參考係時,同一物體的速度對不同參考係而言是不同的。

④在x-t影象中,瞬時速度的大小等於那個時刻所對應的圖線的斜率,特別在變速直線運動中,不同時刻圖線的斜率往往是不同的。

6.5說明:

①區分所求的物理量是瞬時速度還是平均速度的依據是與時間對應還是與時刻對應(或者與位移對應還是與位置對應)。

②速度是向量,求解物體速度時要說明方向關係。

③在勻速直線運動中,平均速度等於瞬時速度。

7加速度和速度改變量

7.1定義:速度的變化量與發生這一變化所用時間的比值。

①加速度是描述物體速度變化快慢的物理量,速度變化的快慢可用速度變化率△v /△t表示;加速度與速度變化大小△v無關,△v大,a不一定大。

②加速度不是速度的增加,加速度大小與速度大小無關,只要速度發生變化(大小或方向),無論速度是大還是小,都有加速度。

③從本質上講,加速度是由作用在物體上的合外力和物體的質量兩個因素共同決定的。

7.2表示式:a=△v /△t

①a=△v /△t式中△v為△t時間內速度的變化。當△t→0時,公式求出的是這一時刻的瞬時加速度;當△t為一段較長時間時,公式求出的是這一段時間的平均加速度。

②如果瞬時加速度和平均加速度始終相同(大小和方向),則加速度a保持不變,這樣的運動是勻變速直線運動。

③在v-t圖象中,圖線的斜率在數值上等於加速度的大小。

7.3. 方向:加速度方向跟速度變化的方向相同。

①加速度a的方向與速度變化△v的方向相同,與初、末態速度方向可能都不同,如圓周運動等運動。②判斷物體是加速還是減速的依據是加速度a與初速度v0方向的關係。

【請思考】能否說a>0,物體一定做加速運動。

當a與v0方向相同時,物體做加速運動,速度隨時間的增大而增大;當a與v0方向相反時,物體做減速運動,速度隨時間的增大而減小。

7.4「速度」、「速度的改變量」和「加速度」

8位移-時間影象

8.1物理意義:反映做直線運動的物體的位移隨時間變化的關係,如下圖所示。

8.2理解x—t影象的五個要點。

①x—t影象只能用來描述直線運動,反映位移隨時間的變化關係,不表述物體的運動軌跡。

②由x—t影象可判斷出各個時刻物體的位置(或相對於座標原點的位移)。

③由x—t影象的斜率判斷物體的運動性質:

a.若x—t影象是一條傾斜的直線,則表示物體做勻速直線運動,直線的斜率表示物體的速度。

b.若x—t影象與時間軸平行,表示物體處於靜止狀態。

c.若物體做非勻速直線運動狀態,則x—t影象是一條曲線。

④由x—t影象與座標軸的交點,判斷運動的出位置。

⑤x—t影象的交點表示同一直線的兩個運動物體相遇。

9速度-時間影象

9.1描述速度與時間關係的圖線,勻速運動的速度時間圖線是一條平行於時間軸的直線,勻變速直線運動的速度時間圖線是一條傾斜直線。

9.2應用:

①判斷物體運動的性質(勻速直線運動、勻變速直線運動、非勻變速直線運動)②判斷物體運動的快慢,以及物體速度變化快慢,即加速度大小

③判斷物體的運動方向(影象時間軸上面為正方向,下面為負方向)

④確定某時刻物體所具有的速度

⑤計算物體在某段時間內的位移

第2章勻變速直線運動的研究

1.勻變速直線運動

1.1定義:沿著一條直線,且加速度不變的運動,叫做勻變速直線運動.

1.2勻加速直線運動和勻減速直線運動

在勻變速直線運動中,如果物體的速度隨時間均勻增加,這個運動叫做勻加速直線運動;如果物體的速度隨著時間均勻減小,這個運動叫做勻減速直線運動.

2.勻變速直線運動中的速度和時間的關係

2.1公式:v=v0+at:

at可理解為t時間內速度的變化量,即δυ=at.公式中當υ0=0時,υ=at∝t,表示物體從靜止開始做勻加速直線運動;當a=0,υ=υ0時,表示物體做勻速直線運動.速度的大小和方向都不變.

2.2公式的向量性:因為υ、υ0、a都是向量,在直線運動中這些向量只可能有兩個方向,所以如果選定該直線的乙個方向為正方向,則凡與規定正方向相同的向量在公式中取正值,與規定正方向相反的向量取負值.

2.3平均速度: 平均速度=(初速度+末速度)/2=中間時刻瞬時速度即勻變速直線運動的平均速度等於初、末速度的平均值,也等於中間時刻的瞬時速度.

3.勻變速直線運動中的位移與時間關係

3.1公式:x=vot+at2/2 ,

3.2公式的向量性:位移公式為向量式,若取初速度方向為正方向,當物體做勻加速運動時,a取正值;物體做勻減速運動,a取負值.並注意x、υ0、a必須選取統一的正方向.

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