【高中物理课件】高考复习（力学）课件

高考物理复习力学专题本课程将为高三学生提供全面系统的力学复习指导，涵盖高考所有核心考点我们将深入讲解力学基本概念、运动定律、能量动量守恒等重要内容，通过典型例题分析和高考真题演练，帮助学生掌握解题技巧，提升应试能力课程注重理论与实践相结合，既有严谨的公式推导，又有丰富的实验分析，为高考冲刺打下坚实基础课程内容概述力学基本概念和规律1从运动学基础出发，建立完整的力学知识体系牛顿运动定律及应用2深入理解三大定律，掌握受力分析与运动方程动量与能量专题3功能关系、动量守恒，解决复杂运动问题综合应用与实验4圆周运动、振动波动、实验技能全面提升第一部分运动学基础知识框架学习重点运动学是力学的基础，主要研究物体的运动规律而不涉及力的作位移与路程、速度与速率的区别，加速度的矢量性质，运动图像用本部分将系统学习直线运动和曲线运动的基本概念，为后续的物理意义，匀变速直线运动公式的综合应用，以及平抛运动的的动力学分析奠定基础重点掌握运动图像的分析方法和基本公分解处理方法这些内容在高考中出现频率很高，需要熟练掌握式的应用匀变速直线运动基本概念位移概念位移是矢量，表示质点位置的变化，有大小和方向与路程不同，位移可以为负值，其大小等于初末位置连线的长度在一维运动中，位移的正负表示运动方向速度概念平均速度等于位移除以时间，瞬时速度是极短时间内的平均速度速度是矢量，既有大小又有方向速率是速度的大小，永远为正值匀速直线运动中，平均速度等于瞬时速度加速度概念加速度表示速度变化的快慢，等于速度变化量除以时间间隔加速度是矢量，方向与速度变化量方向相同加速度大小恒定的运动称为匀变速运动，这是高考的重点内容匀变速直线运动的运动图像位移时间图像速度时间图像--图像的斜率表示速度，斜率图像的斜率表示加速度，斜s-t v-t的正负表示运动方向直线表示率恒定表示匀变速运动图像与匀速运动，曲线表示变速运动坐标轴围成的面积表示位移，面图像与时间轴的截距表示初位移，积的正负由速度的正负决定这任意时刻的纵坐标表示该时刻的是解决运动学问题的重要工具位移加速度时间图像-图像直接反映加速度随时间的变化规律水平直线表示匀变速运动，a-t图像与时间轴围成的面积表示速度变化量通过图像可以分析物体的运动性质匀变速直线运动的五大公式速度公式1₀，描述速度与时间的关系，适用于已知初速度、加速度v=v+at和时间的情况这是最基本的运动学公式，其他公式都可以由此推导位移公式2₀，描述位移与时间的关系当初速度为零时简化为s=v t+½at²s这个公式在自由落体和匀加速运动中应用广泛=½at²速度位移公式3₀，不含时间的公式，适用于已知初末速度和位移的v²=v²+2as情况在能量问题中经常与动能定理结合使用平均速度公式4̄₀，仅适用于匀变速直线运动这个公式体现了匀变v=v+v/2速运动的对称性，是解题的重要工具自由落体运动运动特征自由落体是初速度为零、加速度为的匀加速直线运动重力g加速度，方向竖直向下忽略空气阻力是理想化g≈

9.8m/s²条件基本公式这些公式是匀变速运动公式在v=gt,h=½gt²,v²=2gh自由落体中的特殊形式，其中表示下落高度h竖直上抛可视为逆向的自由落体运动，上升过程做匀减速运动，下降过程做匀加速运动最高点速度为零，上升时间等于下降时间平抛运动的特点水平分运动竖直分运动水平方向不受力，做匀速直线运动，竖直方向只受重力，做自由落体运动，vₓ=vᵧ=₀，₀，v x=v tgt y=½gt²轨迹方程落点计算消除时间得到₀，这是开t y=gx²/2v²射程₀，飞行时间R=v√2h/g t=√2h/g口向下的抛物线第二部分力与运动力的概念建立从日常生活中的推拉现象出发，建立力的科学概念理解力的三要素大小、方向、作用点，掌握力的图示和示意图的画法学会识别不同类型的力及其特点牛顿定律理解深入理解牛顿三大定律的物理内涵和适用条件第一定律揭示了惯性概念，第二定律建立了力与运动的定量关系，第三定律说明了力的相互性这是力学的理论基础应用能力培养通过大量的实例分析，培养运用牛顿定律解决实际问题的能力重点掌握受力分析的方法，学会建立运动方程，处理复杂的力学问题力的概念与分类力的本质物体间相互作用的表现力的三要素大小、方向、作用点缺一不可常见力类型重力、弹力、摩擦力是最基本的三种力力的运算力是矢量，遵循平行四边形定则进行合成与分解牛顿第一定律惯性定律表述物体在不受外力或合外力为零时保持静止或匀速直线运动状态惯性的理解物体保持原有运动状态的性质，惯性大小只与质量有关惯性参考系牛顿定律适用的参考系，通常取地面或相对地面匀速运动的物体牛顿第二定律基本公式矢量性质，加速度与合外力成正比，与力和加速度都是矢量，在各个方向上分F=ma1质量成反比，方向相同别成立F=ma独立性质瞬时性质各个力产生的加速度互不影响，合加速力与加速度具有瞬时对应关系，力变加度等于分加速度的矢量和速度立即改变牛顿第三定律基本表述应用分析两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等、方向相反、作走路时脚对地的压力和地对脚的支持力，游泳时手对水的推力和用在不同物体上这对力同时产生、同时消失，没有先后顺序水对手的推力都是作用力反作用力对要注意区分作用力反作用它们的性质相同，都是同一类型的力力对与平衡力对的不同特点受力分析与运动方程确定研究对象明确分析哪个物体的受力情况，将其从周围环境中隔离出来，画出物体的简化图形逐一分析各力按照重力、弹力、摩擦力的顺序分析，每分析一个力都要找到施力物体，确保力的客观存在画出受力图用箭头表示各个力，标明力的方向和大小，建立合适的坐标系进行力的分解列运动方程根据牛顿第二定律，在各个坐标方向上列出的方程，求解未ΣF=ma知量特殊情况解析01平衡状态单体分析加速度为零时，合外力为零，各方向将连接体中的每个物体单独分析，考上力的代数和均为零虑相互间的作用力2整体分析将多个物体看作整体，内力相互抵消，只考虑外力作用摩擦力专题摩擦力类型产生条件大小计算方向判断静摩擦力接触面粗糙，阻碍相对运动f≤μNₛ有相对运动趋趋势势滑动摩擦力接触面粗糙，阻碍相对运动f=μNₖ有相对滑动最大静摩擦力略大于滑动摩擦力，高中阶段常认为两者相等摩擦力的方向总是阻碍物体间的相对运动或相对运动趋势，这是判断摩擦力方向的基本原则第三部分功与能功和能是力学中最重要的概念之一，它们描述了力对物体作用的累积效果和物体运动状态的量度通过学习功能关系，我们可以用能量的观点分析力学问题，这往往比直接用牛顿定律更加简洁有效功的概念与计算恒力做功变力做功合力做功当力的大小和方向都不变时，功当力的大小或方向发生变化时，可以用多个力对物体做功时，总功等于各个力做W=F-s，其中是力与位移的夹角力与图像下的面积表示功，或者将运动过程分功的代数和，也等于合力对物体做的功F·s·cosθθ位移方向相同时做正功，相反时做负功，割成无数小段，每一小段内力可视为恒力，这是功的叠加原理，在分析复杂问题时很垂直时不做功功的单位是焦耳然后求和有用动能定理定理表述1合外力对物体做的功等于物体动能的变化量，即合W=ΔE=½mv²-ₖ₀这个定理建立了功与能量变化的直接关系½mv²适用范围动能定理适用于任何运动直线运动、曲线运动、恒力作用、变力作用它是解决力学问题的重要工具，特别适合处理变力问题解题优势使用动能定理解题时，只需考虑初末状态，不需要分析运动过程的细节，这使得某些复杂问题的求解变得简单注意事项应用时要正确分析各个力做功的正负，选择合适的参考系，注意功和动能都是标量，但要考虑正负号重力势能与弹性势能重力势能，式中是物体相对于参考平面的高度重力势能的大小Ep=mgh h与参考平面的选择有关，但重力势能的变化量与参考平面无关重力势能是物体与地球组成的系统共有的弹性势能，式中是弹簧的劲度系数，是弹簧的形变量弹性势能Ep=½kx²k x总是正值，当弹簧处于自然状态时弹性势能为零弹性势能是弹簧系统储存的能量势能转化重力势能和弹性势能都可以与动能相互转化在只有重力或弹力做功的过程中，物体的机械能守恒势能是储存的能量，体现了做功的本领机械能守恒定律功率与效率功率定义效率概念功率表示做功的快慢，效率有用功总功有用P=W/tη=/=P为平均功率，为瞬时功总，是衡量机械性能的重要指P=F·v/P率功率的单位是瓦特（），标由于摩擦等因素的存在，实W汽车发动机、电际机械的效率总是小于1W=1J/s100%动机等设备的重要技术指标就是提高效率是工程技术的重要目标功率实际应用在机械传动、电力传输、能源利用等方面，功率和效率都是关键参数理解这些概念有助于分析各种实际工程问题，如汽车爬坡、起重机工作等第四部分动量守恒定律动量概念描述运动物体的量冲量概念力对时间的累积效应守恒条件系统所受合外力为零碰撞分析典型的动量守恒应用动量与冲量动量的定义冲量的概念动量，是质量与速度的乘积，是矢量量动量的方向与冲量，是力与作用时间的乘积，也是矢量量冲量的方向p=mv I=F·t速度方向相同，单位是动量大小不仅取决于物体的运与力的方向相同，单位也是动量定理表明，物体动量kg·m/s kg·m/s动速度，还与物体的质量有关质量大、速度快的物体具有较大的变化等于它所受的冲量，即Δp=I的动量动量守恒定律定律表述系统不受外力或合外力为零时，系统总动量保持不变成立条件系统所受合外力为零，或某方向上合外力为零系统选择合理选择研究系统，区分内力与外力矢量性质动量是矢量，各方向分别守恒碰撞类型与应用碰撞类型动量守恒动能变化典型特征完全弹性碰撞守恒守恒无能量损失，完全分离完全非弹性碰撞守恒损失最多碰后共同运动一般非弹性碰撞守恒部分损失能量损失介于两者之间在所有类型的碰撞中，动量都守恒，但动能的变化情况不同完全弹性碰撞是理想情况，现实中很少发生大多数碰撞都是非弹性的，会有能量损失反冲运动基本原理典型实例系统内部相互作用产生的运动，遵循动火箭推进、枪械后坐、喷气式飞机等都量守恒定律和牛顿第三定律是反冲运动的应用效率考虑计算方法反冲效率与喷射物质量、速度有关，多利用动量守恒₁₁₂₂m v+m v=级火箭提高效率3（系统初动量为零时）0第五部分圆周运动与万有引力圆周运动基础研究物体沿圆形轨道的运动规律和受力特点向心力分析理解向心力的来源和作用，分析不同情况下的向心力万有引力定律学习引力定律，解释天体运动现象圆周运动的基本特征角速度线速度向心加速度，表，表示圆，方向ω=θ/t=2π/T v=s/t=rωa=v²/r=rω²示转过角度的快慢角周上某点运动的快慢指向圆心向心加速度速度的单位是，线速度的方向沿圆周切描述速度方向变化的快rad/s对于同一个转动物体，线方向，大小慢，即使物体做匀速圆v=rω各点的角速度相同角同一转动物体上，离转周运动，由于速度方向速度与转速的关系为轴越远的点线速度越大不断改变，仍有向心加n速度ω=2πn向心力与离心力向心力本质离心现象向心力不是一种特殊的力，而当物体做圆周运动时，在非惯是指向圆心的合外力它可以性参考系（如转动参考系）中由重力、弹力、摩擦力等提供，会感受到向外的离心力但大小为在惯性参考系中，离心力并不F=mv²/r=mrω²向心力是物体做圆周运动的必存在，只是惯性的表现要条件实际应用离心机利用离心现象分离不同密度的物质，洗衣机脱水、汽车转弯时的安全设计等都与圆周运动的规律有关理解这些原理有助于解决实际问题典型圆周运动问题水平圆周运动如圆锥摆、转盘上的物体等重力与支持力在竖直方向平衡，水平方向的合力提供向心力分析时要注意力的分解和几何关系竖直圆周运动如过山车、摆球等在最高点和最低点，重力和弹力都沿径向，合力提供向心力最高点的临界条件是重力刚好提供向心力临界问题分析当提供向心力的力刚好等于所需向心力时，物体处于临界状态如绳子刚好不松弛、物体刚好不滑动等，这类问题在高考中经常出现万有引力定律重要意义适用条件万有引力定律统一了地面上物体的运动和定律内容严格适用于质点间的相互作用对于质量天体运动，解释了潮汐、行星运动等现象，任意两个质点间都存在相互吸引力，力的分布均匀的球体，可以将其视为质量集中是经典力学的重要组成部分，在航天工程大小₁₂，其中是万有引在球心的质点地球表面的重力就是万有中有广泛应用F=Gm m/r²G力常量，×⁻引力的一个表现G=

6.6710¹¹N·m²/kg²这个力沿两质点连线方向开普勒定律三大定律内容与万有引力的关系第一定律（轨道定律）行星绕太阳运动的轨道是椭圆，太阳在开普勒定律可以由万有引力定律推导出来，这证明了万有引力定椭圆的一个焦点上第二定律（面积定律）行星与太阳的连线律的正确性对于圆形轨道，第三定律可写成∝，即T²r³T²=在相等时间内扫过相等的面积第三定律（周期定律）行星公这为计算天体质量提供了方法4π²/GMr³转周期的平方与轨道半长轴的立方成正比第六部分机械振动与机械波简谐振动的特征简谐振动是最简单也最重要的振动形式，其位移随时间按正弦或余弦规律变化振动过程中，动能和势能相互转化，总机械能保持不变理解简谐振动的特征对学习波动现象具有重要意义单摆与弹簧振子单摆运动弹簧振子单摆是最典型的简谐振动系统，其周期公式为，弹簧振子的周期公式为，只与振子质量和弹T=2π√L/g T=2π√m/k m只与摆长和重力加速度有关，而与摆球质量和振幅无关这簧劲度系数有关弹簧振子可以在任意方向振动，不受重力影L gk个结论在小角度摆动（°）时成立单摆的等时性使其成为响两种振动系统都遵循简谐振动的基本规律，能量在动能和势θ5早期精确计时的重要工具能间周期性转换机械波基础波的本质振动在介质中的传播形成波动，波传递的是振动形式和能量，介质质点并不随波迁移横波特征质点振动方向与波传播方向垂直，有波峰波谷，能产生偏振现象纵波特征质点振动方向与波传播方向平行，有疏密相间的区域，声波是典型的纵波基本关系，波速由介质性质决定，频率由波源决定v=λf=λ/T波的传播与干涉波的反射波的衍射波遇到障碍物时发生反射，入射角等于反射角，频率和波遇到障碍物或孔隙时绕过障碍物继续传播，孔隙越小波速不变衍射越明显波的折射波的干涉波从一种介质进入另一种介质时方向改变，频率不变但两列相干波叠加产生稳定的干涉图样，形成加强区和减波速和波长改变弱区第七部分力学实验专题基础测量实验运动学实验包括长度、时间、质量等基本物通过打点计时器、频闪照相等方理量的测量方法掌握游标卡尺、法研究物体的运动规律学会处螺旋测微器、天平等基本仪器的理纸带数据，绘制图像，验v-t使用，理解有效数字和误差分析证运动学公式这类实验培养学的基本方法，这是所有物理实验生的数据处理和图像分析能力的基础力学定律验证通过实验验证牛顿定律、动量守恒、机械能守恒等重要物理定律学会控制变量、减小误差的实验方法，理解理论与实践的关系，培养科学思维能力研究匀变速直线运动实验装置使用打点计时器、小车、长木板、细绳、钩码等打点计时器的工作频率为，每隔打一个点装置要保证小车做匀变速直线运动50Hz

0.02s数据处理测量纸带上相邻点间距离，利用求加速度也可用图像的Δs=aT²v-t斜率求加速度要选择清晰的连续点进行测量误差分析主要误差来源包括摩擦力、纸带阻力、测量误差等可通过适当倾斜木板平衡摩擦力，多次测量取平均值减小随机误差结论验证验证₀等运动学公式，加深对匀变速直线运动规律的理s=v t+½at²解实验结果应与理论预期基本一致验证牛顿第二定律实验目标验证关系式的正确性F=ma实验方法控制变量法保持质量不变研究与关系，保持力不变研究与关系F am a装置搭建气垫导轨、滑块、砝码、光电门等组成测量系统3实验步骤平衡摩擦力、改变拉力和质量、测量加速度、绘制图像验证动量守恒定律±250Hz3%碰撞小球频闪频率实验精度使用质量不同的两个小球进行碰撞实验频闪照相记录碰撞前后的运动状态在实验误差范围内验证动量守恒实验中要选择合适的碰撞小球，确保碰撞过程中外力影响较小通过频闪照相或其他方法测量碰撞前后的速度，计算总动量的变化理想情况下，系统总动量应该保持不变，实际实验中由于摩擦等因素会有小的偏差力学实验中的数据处理有效数字测量结果的有效数字位数应与测量仪器的精度相匹配运算过程中要正确处理有效数字，最终结果的有效数字位数由精度最低的测量值决定误差分析区分系统误差和随机误差，分析误差产生的原因系统误差影响准确度，可通过改进实验方法减小；随机误差影响精密度，可通过多次测量取平均值减小图像处理正确绘制实验图像，选择合适的坐标轴标度通过图像的斜率和截距获取物理信息，用最小二乘法拟合直线，评估实验结果的可靠性第八部分力学综合应用基础知识整合将运动学、动力学、能量、动量等各部分知识有机结合解题方法优化掌握多种解题思路，选择最适合的方法解决问题2实际问题应用运用力学知识解决生活中的实际问题和工程问题3力学三大观点运动学观点动力学观点从运动的几何性质出发，研究位移、速度、加速度之间的关系基于牛顿定律，从力的角度分析物体的运动适用于已知受力情适用于已知运动规律求解其他物理量的问题重点是公式的正确况求解运动规律的问题关键是正确进行受力分析和建立运动方选择和几何关系的分析这种方法直观明了，是解决运动学问题程这种方法体现了力与运动的因果关系，是力学的核心内容的基础方法能量观点则从功能关系出发，适用于研究运动过程的整体特征三种观点各有优势，实际解题时常需要综合运用，相互印证，达到全面理解物理问题的目的力学解题方法论问题分析方法选择明确研究对象，理解物理过程，找出已根据问题特点选择合适的物理规律和数知条件和求解目标12学工具结果检验求解过程检查结果的物理意义，验证量纲是否正建立方程组，进行数学运算，注意单位确，评估答案合理性统一和数值合理性。