高一力學(xué)知識(shí)點(diǎn)總結(jié)
導(dǎo)語:斷努力學(xué)習(xí),及時(shí)對知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行歸納,才能讓自己的知識(shí)更加豐富,以下是小編整理高一力學(xué)知識(shí)點(diǎn)總結(jié)的資料,歡迎閱讀參考。
一、力學(xué)的建立
力學(xué)的演變以追溯到久遠(yuǎn)的年代,而物理學(xué)的其它分支,直到近幾個(gè)世紀(jì)才有了較大的發(fā)展,究其原因,是人們對客觀事物的認(rèn)識(shí)規(guī)律所決定的。在日常生活和生產(chǎn)勞動(dòng)中,首先接觸最多的是宏觀物體的運(yùn)動(dòng),其中最簡單。最基本的運(yùn)動(dòng)是物體位置的變化,這種運(yùn)動(dòng)稱之為機(jī)械運(yùn)動(dòng)。由此我們注意到,力學(xué)建立的原動(dòng)力就是源于人們對機(jī)械運(yùn)動(dòng)的研究,亦即力學(xué)的研究對象就是機(jī)械運(yùn)動(dòng)的客觀規(guī)律及其應(yīng)用。了解了這些,可以對力學(xué)的主脈絡(luò)有了一條清晰的線索,就是對于物體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的研究。首先要涉及到物體在空間的位置變化和時(shí)間的關(guān)系,繼而闡述張力之間的關(guān)系,然后從運(yùn)動(dòng)和力出發(fā),推廣并建成完整的力學(xué)理論。正是要達(dá)到上述目的,我們在研究過程中,就需要不斷地引入新的物理概念和方法,此間,由“物”及“理”的思維過程和嚴(yán)密的邏輯揄體系,逐步得以完善和體現(xiàn)。明確了以上觀點(diǎn),可以使我們在學(xué)習(xí)及復(fù)習(xí)過程,不會(huì)生硬地接受。機(jī)械地照搬,而是自然流暢地水到渠成。
讓我們走入力學(xué)的大門看一看,它的殿堂是怎樣的金碧輝煌。靜力學(xué)研究了物體最簡單的狀態(tài):簡單的狀態(tài):靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)。并且闡述了解決力學(xué)問題最基本的方法,如受力情況的分析以及處理方式;力的合成。力的分解和正交分解法。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到,這些方法是貫穿于整個(gè)力學(xué)的,是我們研究機(jī)械運(yùn)動(dòng)規(guī)律的不可缺少的手段。運(yùn)動(dòng)學(xué)的主要任務(wù)是研究物體的運(yùn)動(dòng),但并不涉及其運(yùn)動(dòng)的原因。牛頓運(yùn)動(dòng)定律的建立為研究力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系奠定了雄厚的基礎(chǔ),即動(dòng)力學(xué)。至此,從理論上講各種運(yùn)動(dòng)都可以解決。然而,物體的運(yùn)動(dòng)畢竟有復(fù)雜的問題出現(xiàn),諸如碰撞。打擊以及變力作用等等,這類問題根本無法求解。力學(xué)大廈的建設(shè)者們,從新的角度對物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律做了全面的。深入的討論,揭示了力與運(yùn)動(dòng)之間新的關(guān)系。如力對空間的積累-功,力對時(shí)間的積累-沖量,進(jìn)而獲得了解決力學(xué)問題的另外兩個(gè)途徑-功能關(guān)系和動(dòng)量關(guān)系,它們與牛頓運(yùn)動(dòng)定律一起,在力學(xué)中形成三足鼎立之勢。
二、力學(xué)概念的引入
前面曾經(jīng)提到過,力學(xué)的研究對象是機(jī)械運(yùn)動(dòng)的客觀規(guī)律及其應(yīng)用。為達(dá)此目的,我們需要不斷地引入許多概念。以運(yùn)動(dòng)學(xué)部分為例,體會(huì)一下力學(xué)概念引入的動(dòng)機(jī)及方法,這對力學(xué)的復(fù)習(xí)無疑是大有裨益的。
讓我們研究一下行駛在平直公路上的汽車。首先一個(gè)問題就是,怎樣確定汽車在不同時(shí)刻的位置。為了能精確地確定汽車的位置,我們可將汽車看作一個(gè)點(diǎn),這樣,質(zhì)點(diǎn)的概念隨之引入。同時(shí),參照物的引入則是水到渠成的,即在參照物上建立一個(gè)直線坐標(biāo),用一個(gè)帶有正負(fù)號的數(shù)值,即可能精確描述汽車的位置。而后由于汽車位置要不斷地發(fā)生變化,位置的改變-位移亦被引入,至于速度的引入在此就不再贅述。在學(xué)習(xí)物理的過程中,這類問題可以說比比皆是。因此,只有搞清引入某一概念的真正意圖,才能對要研究的問題有深入的了解,才能說真正地掌握了一個(gè)物理概念。而在物理中,引入概念的方法,充分體現(xiàn)了物理學(xué)的研究手段,例如:用比值定義物理量。該方法在整個(gè)物理學(xué)中具有很典型的意義。
把握一個(gè)概念的來龍去脈和準(zhǔn)確定義顯然是非常重要的,可以避免一些相似概念的混淆。如功與沖量。動(dòng)能與動(dòng)量。加速度與速度等等。所謂學(xué)習(xí)物理要“概念清楚”,就是這個(gè)含意。
三、力學(xué)規(guī)律的運(yùn)用
物理概念的有機(jī)組合,構(gòu)成了美妙的物理定律。因此,清晰的概念是掌握一個(gè)定律的重要前提。如牛頓第二定律就是由力。質(zhì)量及加速度三個(gè)量構(gòu)成的。在力學(xué)中重要的定律定理有:牛頓一。二。三定律;機(jī)械能守恒定律;動(dòng)量守恒定律;萬有引力定律;動(dòng)量定理和動(dòng)能定理。掌握定律并非以記憶為標(biāo)準(zhǔn),重要的是會(huì)在實(shí)際問題中加以運(yùn)用。如牛頓第二定律,從形式上看來并不復(fù)雜,然而很多同學(xué)在解決連結(jié)體問題時(shí),卻總是把握不好這三個(gè)量對研究對象之間的“對應(yīng)關(guān)系”。在此可舉一例。水平光滑軌道上有一小車,受一恒定水平拉力作用,若在小車上固定一個(gè)物體時(shí),小車的加速度要減小是何原因?常見的答案顯然是:合外力不變,質(zhì)量變大。然而,若回答合外力變小,是不是正確的呢?這里顯然是由于研究對象的`選擇不同而造成的不同結(jié)果。在此,研究對象的確定和公式各量的對應(yīng)性問題,起著關(guān)鍵的作用,這也恰恰是牛頓第二定律應(yīng)用時(shí)的重要環(huán)節(jié)。
運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律及動(dòng)力學(xué)關(guān)系在解決問題時(shí),也有許多應(yīng)當(dāng)注意和思考的地方。如在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中,我們似乎并未明確指出哪些公式屬于運(yùn)動(dòng)學(xué)關(guān)系,哪些屬于動(dòng)力學(xué)關(guān)系,但在實(shí)際問題中卻可使人困惑。例如:在一光滑水平面上用繩拴一小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),由公式v=2nr/T可以知道,若增大速率V可以減小周期T.然而衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),我們卻不能用增大V的方式來改變周期T,若僅在V=2nr/Th 大做定會(huì)百思不得其解。究其原因,還是由于忽略了動(dòng)力學(xué)原因,即前者與后者的最大區(qū)別是向心力不同。一個(gè)是繩子彈力,它可以以r不變時(shí),任意提供了不同大小的拉力;而另一個(gè)是萬有引力,當(dāng)r一定時(shí),其大小也就一定了。在這類問題上,最容易犯的就是片面性的錯(cuò)誤。再比如機(jī)械能守恒和動(dòng)量守恒這兩條重要的力學(xué)定律,我們是否了解了守恒的條件,就可以做到靈活地運(yùn)用呢?我們知道,機(jī)械能守恒的條件是“只有重力做功”,有些人看到某個(gè)問題中,重力沒有做功,就立刻得出機(jī)械能不守恒的結(jié)論,如光滑水平面上的勻速直線運(yùn)動(dòng)。造成這類錯(cuò)誤的原因是,只注意到了物理定律的文字表述,孰不知深刻理解其內(nèi)涵才是最重要的。如動(dòng)量守恒定律的內(nèi)涵,是在滿足了守恒條件的情況下,即系統(tǒng)不受外力或外力合力為零,動(dòng)量只是在系統(tǒng)內(nèi)部傳遞,而總動(dòng)量不變。
最后談?wù)剟?dòng)能定理和動(dòng)量定理。觀察其形式可以發(fā)現(xiàn),每個(gè)定理都涉及兩個(gè)狀態(tài)量和一個(gè)過程量,注意到這一點(diǎn)應(yīng)是定理正確應(yīng)用的關(guān)鍵。我們不妨將狀態(tài)看作一個(gè)點(diǎn),過程看作一條線,在應(yīng)用時(shí)必然是“兩點(diǎn)夾一線”,即狀態(tài)量及過程量,一定要對應(yīng),這也是兩個(gè)定理的相似之處,至于它們的區(qū)別,在此就不多講了。
由以上的討論可以看出,對物理定律的應(yīng)用,絕不能只滿足于會(huì)用,而應(yīng)當(dāng)多方面地體會(huì)其深層的含意和適用條件中所包含的物理意義。只有這樣,才能達(dá)到靈活運(yùn)用物理規(guī)律解題的目的,做到居高臨下,以不變應(yīng)萬變。
四、邏輯推理在物理中的運(yùn)用
邏輯推理在力學(xué)中可以說俯拾皆是。嚴(yán)密的邏輯推理,是正確運(yùn)用物理規(guī)律解決問題的必由之路。試舉一例:做曲線運(yùn)動(dòng)的物體一定受合外力 ,其邏輯推理過程如下:曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向沿軌跡的切線方向,而曲線切線方向每點(diǎn)是不同的,因此曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向一定是不斷變化的。由于的矢量,所以曲線運(yùn)動(dòng)必為變速運(yùn)動(dòng),必然有加速度,由牛頓第二定律可知其必受合外力。當(dāng)然,實(shí)際問題中似乎并非如此繁瑣,然而細(xì)細(xì)地想來又的如此,只是思維過程較為迅速罷了。再舉一例:合外力對物體做功不為零,則物體的動(dòng)量一定發(fā)生變化,而物體的動(dòng)量變化,合外力對物體不一定做功。此命題依然可用邏輯推理說明其正確性。根據(jù)動(dòng)能定理,當(dāng)合外力做功時(shí),則物體的動(dòng)能必然發(fā)生變化,因此速率發(fā)生變化,則動(dòng)量必然變化。反之支量發(fā)生變化,動(dòng)能不一定變(動(dòng)量是矢量,動(dòng)能是標(biāo)量),則合外力不一定做功。不難看出,清晰地認(rèn)識(shí)概念,牢固地掌握規(guī)律,者嚴(yán)密正確的邏輯推理得以完成的重要前提和充足的條件補(bǔ)充。同學(xué)們?nèi)舳嗔粢狻6嘤眯,定?huì)受益非淺。
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