高一物理必修一的知识框图主要包括以下内容:
1. 参考系:描述运动必须选择参考系,参考系选择具有任意性。但选择不同的参考系,同一运动描述结果可能不同。
2. 质点:质点是一种理想化的模型,实际上并不存在。一个物体能否看成质点,需要看研究的问题和问题的性质。
3. 时间和时刻:时间是时间间隔和时刻的统称,在日常生活中经常把二者混淆。
4. 位移和路程:位移是从初位置到末位置的有向线段,在直线运动中,位移大小可能大于或小于路程。
5. 加速度的定义式:加速度是描述物体运动速度变化快慢的物理量。定义式是导出公式推导的基础,在理解加速度时要注意加速度是矢量,其方向与物体速度变化的方向相同。
6. 匀变速直线运动:加速度不变的运动。匀变速直线运动的位移、速度、时间关系式是高中物理最重要的规律之一。
7. 自由落体运动:初速度为零,仅受重力的运动。自由落体运动的位移公式是解决自由落体运动问题常用的思路。
8. 竖直上抛运动:可以看成一种初速度为零、加速度为g的匀减速直线运动。
9. 实验:用打点计时器测速度和加速度。
此外,还有匀变速直线运动规律、牛顿运动定律等内容。这些内容可以组成一个完整的高一物理知识框架。
知识框图:主要围绕“匀变速直线运动”展开。
1. 匀变速直线运动的定义
2. 匀变速直线运动的基本公式
3. 匀变速直线运动的位移公式和时间公式
4. 匀变速直线运动的几个重要推论
例题:
题目:一物体做匀变速直线运动,初速度为1m/s,加速度为1m/s^2,求该物体在1s末、2s末、3s末的速度和位移。
分析:根据匀变速直线运动的基本公式,可以求出各个时间点的速度和位移。
答案:
1. 1s末的速度:v1 = v0 + at1 = 1 + 1m/s^2 × 1s = 2m/s
2. 2s末的速度:v2 = v0 + at2 = 1 + 1m/s^2 × 2s = 3m/s
3. 3s末的速度:v3 = v0 + at3 = 1 + 1m/s^2 × 3s = 4m/s
4. 1s内的位移:s1 = v0t1 + (1/2)at^2 = 1m/s × 1s + (1/2) × 1m/s^2 × (1s)^2 = 1.5m
5. 2s内的位移:s2 = v0t2 + (1/2)at^2 = 1m/s × 2s + (1/2) × 1m/s^2 × (2s)^2 = 4m
通过这个例题,我们可以看到如何运用匀变速直线运动的基本公式来求解速度和位移。同时,这个例题也展示了如何将物理问题分解成各个部分(如初速度、加速度、时间等),并运用这些部分来求解整个问题。