1、2.2.矢量和标量矢量和标量 1 1）矢量：既有大小）矢量：既有大小,又有方向。又有方向。如：位移、如：位移、速度速度、加速度、力、电场强度、加速度、力、电场强度、磁感应强度等磁感应强度等 2)2)标量：只有大小，没有方向。标量：只有大小，没有方向。如：质量、时间、路程、如：质量、时间、路程、速率速率、温度、能量、温度、能量、功、功率等功、功率等练习：一练习：一13.位置、位移、路程位置、位移、路程路程和位移是有区别的路程和位移是有区别的：一般的路程大于位移：一般的路程大于位移的大小，只有质点做的大小，只有质点做单向直线运动单向直线运动时，位移的时，位移的大小才等于路程大小才等于路程.质点的位
2、置可以用坐标系中的一个点来表示，在一维、二 维、三维坐标系中表示为s(x)、s(x，y)、s(x，y，z).概念：位移是表示概念：位移是表示质点位置的变化质点位置的变化的物理量的物理量.用从用从初位置指向末位置的有向线段来表示，线段的长短初位置指向末位置的有向线段来表示，线段的长短表示位移的大小，箭头的方向表示位移的方向表示位移的大小，箭头的方向表示位移的方向.位移是位移是矢量矢量，既有大小，又有方向，既有大小，又有方向.它的方向由初它的方向由初位置指向末位置位置指向末位置.注意：注意：位移的方向不一定是质点的运动方向位移的方向不一定是质点的运动方向.如：竖如：竖直上抛物体下落时，仍位于抛出点
3、的上方；弹簧振直上抛物体下落时，仍位于抛出点的上方；弹簧振子向平衡位置运动时，位移方向与运动方向仍不同子向平衡位置运动时，位移方向与运动方向仍不同.单位：单位：m.1)位置位置2)位移位移3)路程路程概念：路程是指质点所通过的概念：路程是指质点所通过的实际轨迹的实际轨迹的长度长度.路程是路程是标量标量，只有大小，没有方向；，只有大小，没有方向；练习：一3，二2，五4.4.时刻和时间时刻和时间 1）时刻时刻：指某一瞬时，时间轴上的任一点均表示时刻.如第3s末、3s时(即第3s末)、第4s初(即第3s末)均表示为时刻.时刻对应的是位置、速度、动能等状态量.2）时间）时间：指两个时刻之间的间隔，在时
4、间轴上表示为两点间线段的长度，如：4s内(即0至第4末)第4s(是指1s的时间间隔)第2s至第4s均指时间.时间对应的是位移、路程、冲量、功等过程量.5.平均速度和瞬时速度平均速度和瞬时速度2）在匀速直线运动中它等于位移与发生这）在匀速直线运动中它等于位移与发生这段位移所用时间的比值，段位移所用时间的比值，3）速度是）速度是矢量矢量.方向就是物体的运动方向方向就是物体的运动方向.在某一时刻物体速度的大小叫做速率，在某一时刻物体速度的大小叫做速率，速率是速率是标量标量.速度速度：速率速率：1）表示质点的运动快慢和方向）表示质点的运动快慢和方向.运动物体在某一时刻某一时刻(或经过某一位置位置)时的
5、速度，叫做瞬时速度.其方向就是物体经过某一位置时的速度方向，轨迹是曲线的，则为该点的切线方向.运动物体运动物体位移位移和所用时间的比值叫和所用时间的比值叫做平均速度做平均速度.定义式：定义式：tsv时间位移一平均速率等于平均速率等于路程路程与时间的比值与时间的比值.tSv时间路程一平均速度的大小不等于平均速率平均速度的大小不等于平均速率.瞬时速度瞬时速度平均速度平均速度平均速率平均速率练习：一练习：一4、二、二3、四、四4、五、五5.6.基本量和基本单位基本量和基本单位基本量：只要选定几个物理量的单位，就能够基本量：只要选定几个物理量的单位，就能够利用物理量之间的关系推导出其他物理量的单利用物
6、理量之间的关系推导出其他物理量的单位。这些位。这些被选定的物理量叫做基本量被选定的物理量叫做基本量，他们的，他们的单位叫做基本单位。单位叫做基本单位。由基本量根据物理关系推导出来由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量的其他物理量的单位叫导出单位。的单位叫导出单位。基本单位和导出单位一起组成了单位制。基本单位和导出单位一起组成了单位制。国际单位制中的基本量国际单位制中的基本量:长度、质量、时间长度、质量、时间、电流、电流、热力学温度、物质的量、发光强度热力学温度、物质的量、发光强度练习：二练习：二1、三、三1、五、五2、六、六17.加速度加速度1)物理意义：描述速度变化快慢的物理量.(包括大小
7、和方向的变化).(2)大小定义：速度的变化与所用时间的比值.定义式：tvvtvat0(即单位时间内速度的变化即单位时间内速度的变化)a也叫做速度的也叫做速度的变化率变化率.此式此式不是加速度的决定式不是加速度的决定式，在该式中加速度并不是，在该式中加速度并不是v和和时间时间t决定，不能由此得出决定，不能由此得出a与与v成正比、与时间成正比、与时间t成反比成反比的结论。的结论。加速度的加速度的决定式决定式，即物体的加速度由合外力和物体的质量，即物体的加速度由合外力和物体的质量决定，加速度跟合外力成正比，跟质量成反比，决定，加速度跟合外力成正比，跟质量成反比，即即:a=F/m(3)(3)加速度是矢
8、量：与速度变化加速度是矢量：与速度变化v方向相同，本方向相同，本质上与质点所受合外力质上与质点所受合外力F F方向一致方向一致.（4)4)判断质点做加减速运动的方法：是加速度判断质点做加减速运动的方法：是加速度的方向与速度方向的比较，若的方向与速度方向的比较，若同方向表示加速同方向表示加速.若反方向表示减速若反方向表示减速.练习：二练习：二48.运动图像运动图像（1）位移图像（）位移图像（X-t图像）图像）:图像上一点切线的图像上一点切线的斜率斜率表示该时刻所对应表示该时刻所对应速度；速度；图像是直线表示物体做匀速直线运动，图像是图像是直线表示物体做匀速直线运动，图像是曲线则表示物体做变速运动
9、；曲线则表示物体做变速运动；图像图像与横轴交叉与横轴交叉，表示物体，表示物体从参考点的一边运从参考点的一边运动到另一边动到另一边.x/mt/s0 x/mt/s0 x0 xt1t2x/mt/sx00ab（2）速度图像速度图像（v-t图像）图像）:在速度图像中，可以读出物体在任何时刻的在速度图像中，可以读出物体在任何时刻的速度；速度；在速度图像中，物体在一段时间内的在速度图像中，物体在一段时间内的位移大位移大小等于物体的速度图像与这段时间轴所围面积的值小等于物体的速度图像与这段时间轴所围面积的值.在速度图像中，物体在任意时刻的在速度图像中，物体在任意时刻的加速度加速度就就是速度图像上所对应的点的是
10、速度图像上所对应的点的切线的斜率切线的斜率.图线图线与横轴交叉与横轴交叉，表示物体运动的，表示物体运动的速度反向速度反向.练习：一练习：一6、二、二5、三、三4、四、四3、五、五6、六、六5v(ms-1)cdt/s0v0v(ms-1)t/st009.匀变速直线运动匀变速直线运动（3）公式：速度公式：速度公式：V=V0+at 位移公式：位移公式：速度位移公式：速度位移公式：vt2-v02=2ax 平均速度平均速度V=20tvv 以上各式均为矢量式，应用时以上各式均为矢量式，应用时应规定正方向，然后把矢量化应规定正方向，然后把矢量化为代数量求解，通常选初速度为代数量求解，通常选初速度方向为正方向，
11、凡是跟正方向方向为正方向，凡是跟正方向一致的取一致的取“+”值，跟正方向相值，跟正方向相反的取反的取“-”值值 2021attvx匀速直线运动匀速直线运动（1）定义）定义:在任意相等的时间内位移相等的直线运动叫做在任意相等的时间内位移相等的直线运动叫做匀速直线运动匀速直线运动.（2）特点）特点:a=0，v=恒量恒量.（3）位移公式）位移公式:x=vt.匀变速直线运动匀变速直线运动（1）定义）定义:在任意相等的时间内速度的变化相等的直线在任意相等的时间内速度的变化相等的直线运动叫匀变速直线运动。运动叫匀变速直线运动。（2）特点）特点:a=恒量恒量 重要结论（1）匀变速直线运动的质点，在任意两个连
12、续相等的时间T内的位移差值是恒量，即X=Xi+l-Xi=aT2=恒量（2）匀变速直线运动的质点，在某段时间内的中间时刻的瞬时速度，等于这段时间内的平均速度 202ttvvv10.10.自由落体运动自由落体运动（1）条件:初速度为零，只受重力作用.（2）性质:是一种初速为零的匀加速直线运动，a=g.（3）公式:gtvt221gth ghvt22练习：一7、四5，10Xn-Xm=(n-m)aT2txv 第二部分第二部分 力和运动力和运动1.力力是物体对物体的作用，是物体是物体对物体的作用，是物体发生形变发生形变和和改变物体改变物体的运动状态的运动状态（即产生加速度）的原因（即产生加速度）的原因.力
13、是力是矢量矢量。2.重力重力 （1）重力是由于地球对物体的吸引而产生的）重力是由于地球对物体的吸引而产生的.注意重力是由于地球的吸引而产生，但注意重力是由于地球的吸引而产生，但不能不能说重力就是地球的吸引力说重力就是地球的吸引力，重力是万有引力的一个分，重力是万有引力的一个分力力.但在地球表面附近，可以认为重力近似等于万有但在地球表面附近，可以认为重力近似等于万有引力引力（2）重力的大小）重力的大小:地球表面地球表面G=mg g 随纬度的增加而增大，随高度的增加而减小随纬度的增加而增大，随高度的增加而减小（3）重力的方向）重力的方向:竖直竖直向下（不一定指向地心）。向下（不一定指向地心）。（4
14、）重心）重心:物体的各部分所受重力合力的作用物体的各部分所受重力合力的作用点，物体的重心点，物体的重心不一定不一定在物体上在物体上.3.弹力弹力 （1）产生原因）产生原因:由于发生由于发生弹性形变弹性形变的物体有恢复形变的物体有恢复形变的趋势而产生的的趋势而产生的.（2）产生条件）产生条件:直接接触直接接触;有弹性形变有弹性形变.（3）弹力的方向）弹力的方向:与物体形变的方向相反与物体形变的方向相反，弹力的受力物体是引起形变的物，弹力的受力物体是引起形变的物体，施力物体是发生形变的物体体，施力物体是发生形变的物体.在点面接触的情况下，垂直于面在点面接触的情况下，垂直于面;在两个曲面接触（相当于
15、点接触）的情况下，垂直于过接在两个曲面接触（相当于点接触）的情况下，垂直于过接触点的公切面触点的公切面.绳的拉力方向绳的拉力方向总是沿着绳且指向绳总是沿着绳且指向绳收缩收缩的方向，且一根的方向，且一根轻绳上的张力大小处处相等轻绳上的张力大小处处相等.轻杆轻杆既可产生压力，又可产生拉力，且既可产生压力，又可产生拉力，且方向方向不一定沿杆不一定沿杆.（4）弹力的大小）弹力的大小:一般情况下应根据物体的运一般情况下应根据物体的运动状态，利用平衡条件或牛动状态，利用平衡条件或牛顿定律来求解顿定律来求解.弹簧弹力可由弹簧弹力可由胡克定律胡克定律来求解来求解.胡克定律胡克定律:在在弹性限度弹性限度内，弹内
16、，弹簧弹力的大小和弹簧的形变簧弹力的大小和弹簧的形变量成正比，即量成正比，即F=kx.k为弹为弹簧的劲度系数，它只与弹簧簧的劲度系数，它只与弹簧本身因素有关，单位是本身因素有关，单位是N/m.练习：一8 4.摩擦力摩擦力（1）产生的条件）产生的条件:相互相互接触接触的物体间的物体间存在压力存在压力;接触面接触面不光滑不光滑;接触的物体之间有接触的物体之间有相对相对运动（滑动摩擦力）或运动（滑动摩擦力）或相对相对运动的趋势（静摩擦力），这三点缺一不可运动的趋势（静摩擦力），这三点缺一不可.（2）摩擦力的方向）摩擦力的方向:沿接触面切线方向，沿接触面切线方向，与物体与物体相对相对运动或运动或相对相
17、对运动趋运动趋 势的方向相反势的方向相反，与物体运动的方向可以相同也可以，与物体运动的方向可以相同也可以 相反相反.（3）判断静摩擦力方向的方法）判断静摩擦力方向的方法:假设法假设法:首先假设两物体接触面光滑，这时若两物体不发生相对运动，首先假设两物体接触面光滑，这时若两物体不发生相对运动，则说明它们原来没有相对运动趋势，也没有静摩擦力则说明它们原来没有相对运动趋势，也没有静摩擦力;若两物体发生相若两物体发生相对运动，则说明它们原来有相对运动趋势，并且原来相对运动趋势的对运动，则说明它们原来有相对运动趋势，并且原来相对运动趋势的方向跟假设接触面光滑时相对运动的方向相同方向跟假设接触面光滑时相对
18、运动的方向相同.然后根据静摩擦力的方然后根据静摩擦力的方向跟物体相对运动趋势的方向相反确定静摩擦力方向向跟物体相对运动趋势的方向相反确定静摩擦力方向.平衡法平衡法:根据二力平衡条件可以判断静摩擦力的方向根据二力平衡条件可以判断静摩擦力的方向.（4）大小）大小:先判明是何种摩擦力，然后再根据各自的规律去分析求解先判明是何种摩擦力，然后再根据各自的规律去分析求解.滑动摩擦力大小滑动摩擦力大小:利用公式利用公式f=F N 进行计算进行计算，其中，其中FN 是物体的正压力，是物体的正压力，不不一定等于物体的重力一定等于物体的重力，甚至可能和重力无关，甚至可能和重力无关.或者根据物体的运动状态，利用或者
19、根据物体的运动状态，利用平衡条件平衡条件或或牛顿定律牛顿定律来来求解求解.静摩擦力大小静摩擦力大小:静摩擦力大小可在静摩擦力大小可在0与与f max 之间变化，一般应根据物体的运之间变化，一般应根据物体的运动状态由动状态由平衡条件平衡条件或或牛顿定律牛顿定律来求解来求解.练习:一9、二7（1）确定所研究的物体确定所研究的物体，分析周围物体对它产生的作用，分析周围物体对它产生的作用，不要分析该物体施于其他物体上的力，也不要把作用在其不要分析该物体施于其他物体上的力，也不要把作用在其他物体上的力错误地认为通过他物体上的力错误地认为通过“力的传递力的传递”作用在研究对作用在研究对象上象上.（2）按按
20、“性质力性质力”的的顺序顺序分析分析.即按即按重力、弹力、摩擦力重力、弹力、摩擦力、其他力其他力顺序分析，不要把顺序分析，不要把“效果力效果力”与与“性质力性质力”混淆重混淆重复分析复分析.（3）如果有一个力的方向难以确定，可用假设法分析）如果有一个力的方向难以确定，可用假设法分析.先先假设此力不存在，想像所研究的物体会发生怎样的运动，假设此力不存在，想像所研究的物体会发生怎样的运动，然后审查这个力应在什么方向，对象才能满足给定的运动然后审查这个力应在什么方向，对象才能满足给定的运动状态状态.5.物体的受力分析物体的受力分析（1）合力与分力）合力与分力:如果一个力作用在物体上，它产生的效如果一
21、个力作用在物体上，它产生的效果跟几个力共同作用产生的效果相同，这个力就叫做那几果跟几个力共同作用产生的效果相同，这个力就叫做那几个力的合力，而那几个力就叫做这个力的分力个力的合力，而那几个力就叫做这个力的分力.（2）力合成与分解的根本方法）力合成与分解的根本方法:平行四边形定则平行四边形定则.（3）力的合成）力的合成:求几个已知力的合力，叫做力的合成求几个已知力的合力，叫做力的合成.共点的两个力（共点的两个力（F 1 和和F 2）合力大小）合力大小F的取值范围为的取值范围为:|F 1-F 2|FF 1+F 2（4）力的分解）力的分解:求一个已知力的分力，叫做力的分解（力求一个已知力的分力，叫做
22、力的分解（力的分解与力的合成互为逆运算）的分解与力的合成互为逆运算）.在实际问题中，通常将已知力在实际问题中，通常将已知力按力产生的实际作用效果按力产生的实际作用效果分解分解;为方便某些问题的研究，在很多问题中都采用为方便某些问题的研究，在很多问题中都采用正交分正交分解法解法 6.力的合成与分解力的合成与分解（1）共点力）共点力:作用在物体的同一点，或作用线相交于一点作用在物体的同一点，或作用线相交于一点的几个力的几个力.（2）平衡状态平衡状态:物体保持物体保持匀速直线运动匀速直线运动或或静止静止叫平衡状态，叫平衡状态，是是加速度等于零的状态加速度等于零的状态.（3）共点力作用下的物体的平衡共
23、点力作用下的物体的平衡条件条件:物体所受的合外物体所受的合外力为零力为零，即，即F=0，若采用正交分解法求解平衡问题，则平，若采用正交分解法求解平衡问题，则平衡条件应为衡条件应为:Fx=0，Fy=0.（4）解决平衡问题的常用方法）解决平衡问题的常用方法:隔离法、整体法、图解法、隔离法、整体法、图解法、三角形相似法、正交分解法等等三角形相似法、正交分解法等等.7.共点力的平衡共点力的平衡 练习：二练习：二8、三、三7、五、五8牛顿运动定律牛顿运动定律 1.牛顿第一定律牛顿第一定律:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种运动状态为止状
24、态，直到有外力迫使它改变这种运动状态为止（1）运动是物体的一种属性，）运动是物体的一种属性，物体的运动不需要力来维持物体的运动不需要力来维持.（2）定律说明了）定律说明了任何物体都有惯性任何物体都有惯性.（3）不受力的物体是不存在的）不受力的物体是不存在的.牛顿第一定律不能用实验牛顿第一定律不能用实验直接验证直接验证.但是建立在大量实验现象的基础之上，通过思维但是建立在大量实验现象的基础之上，通过思维的逻辑推理而发现的的逻辑推理而发现的.它告诉了人们研究物理问题的另一种它告诉了人们研究物理问题的另一种新方法新方法:通过观察大量的实验现象，利用人的逻辑思维，从通过观察大量的实验现象，利用人的逻辑
25、思维，从大量现象中寻找事物的规律大量现象中寻找事物的规律.（4）牛顿第一定律是牛顿第二定律的基础，不能简单地）牛顿第一定律是牛顿第二定律的基础，不能简单地认为它是牛顿第二定律不受外力时的特例，牛顿第一定律认为它是牛顿第二定律不受外力时的特例，牛顿第一定律定性地给出了力与运动的关系，牛顿第二定律定量地给出定性地给出了力与运动的关系，牛顿第二定律定量地给出力与运动的关系力与运动的关系.*惯性惯性:物体保持匀速直线运动状态或静止状态的性质物体保持匀速直线运动状态或静止状态的性质.（1）惯性是物体的）惯性是物体的固有属性固有属性，即一切物体都有惯性，即一切物体都有惯性，与物体的受力情况及运动状态与物体
26、的受力情况及运动状态无关无关.因此说，人们只能因此说，人们只能“利用利用”惯性而不能惯性而不能“克服克服”惯性惯性.（2）质量质量是物体惯性大小的量度是物体惯性大小的量度.练习:一8、9、10.二10.五7、11.2.牛顿第二定律牛顿第二定律:物体的加速度跟所受的外力的合力成正比，跟物体的质量物体的加速度跟所受的外力的合力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同，成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同，表达式表达式 F 合合=ma（1）牛顿第二定律定量）牛顿第二定律定量揭示了力与运动的关系揭示了力与运动的关系，即知道了，即知道了力，可根据牛顿第二定律，分析出物体的运动规律力，
27、可根据牛顿第二定律，分析出物体的运动规律;反过来，反过来，知道了运动，可根据牛顿第二定律研究其受力情况，为设计知道了运动，可根据牛顿第二定律研究其受力情况，为设计运动，控制运动提供了理论基础运动，控制运动提供了理论基础.（2）对牛顿第二定律的数学表达式）对牛顿第二定律的数学表达式F 合合=ma，F 合合 是力是力，ma是力的作用效果，特别要注意不能把是力的作用效果，特别要注意不能把ma看作是力看作是力.（3）牛顿第二定律揭示的是力的瞬间效果）牛顿第二定律揭示的是力的瞬间效果.即作用在物体上即作用在物体上的力与它的效果是瞬时对应关系，力变加速度就变，力撤除的力与它的效果是瞬时对应关系，力变加速度
28、就变，力撤除加速度就为零，注意力的瞬间效果是加速度而不是速度加速度就为零，注意力的瞬间效果是加速度而不是速度.（4）牛顿第二定律）牛顿第二定律F 合合=ma，F合是矢量合是矢量，ma也是矢量，也是矢量，且且ma与与F 合合 的方向总是一致的的方向总是一致的.F 合合 可以进行合成与分解，可以进行合成与分解，ma也可以进行合成与分解也可以进行合成与分解.练习：三练习：三9、四、四8、9。六。六12（1）牛顿第三运动定律指出了两物体之间的作用是）牛顿第三运动定律指出了两物体之间的作用是相互相互的，因而力总是成对出现的，它们总是的，因而力总是成对出现的，它们总是同时产生，同时消同时产生，同时消失失.
29、（2）作用力和反作用力总是）作用力和反作用力总是同种性质同种性质的力的力.（3）作用力和反作用力分别）作用力和反作用力分别作用在两个不同的物体作用在两个不同的物体上，上，各产生其效果，不可叠加各产生其效果，不可叠加.牛顿运动定律的适用范围牛顿运动定律的适用范围:宏观低速宏观低速的物体和在的物体和在惯性系中惯性系中.与二力平衡的区别：平衡力是与二力平衡的区别：平衡力是同一个物体同一个物体受到的两个力，受到的两个力，这二力性质可以不同，不一定同时产生、同时消失。这二力性质可以不同，不一定同时产生、同时消失。练习：一练习：一11、二、二9、三、三83.牛顿第三定律牛顿第三定律:两个物体之间的作用力与
30、反作用力总是大小相等，方向两个物体之间的作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一直线上相反，作用在同一直线上.8.8.超重和失重超重和失重（3）对超重和失重的理解应当注意的问题）对超重和失重的理解应当注意的问题 不管物体处于失重状态还是超重状态，不管物体处于失重状态还是超重状态，物体本身的重力物体本身的重力并没有改变并没有改变，只是物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力），只是物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）不等于物体本身的重力不等于物体本身的重力.超重或失重现象超重或失重现象与物体的速度无关与物体的速度无关，只决定于加速度的方，只决定于加速度的方向向.“加速上升加速上升”和和“
31、减速下降减速下降”都是超重都是超重;“加速下降加速下降”和和“减速上升减速上升”都是失重都是失重.在完全失重的状态下，平常一切由重力产生的物理现象在完全失重的状态下，平常一切由重力产生的物理现象都会完全消失都会完全消失，如单摆停摆、天平失效、浸在水中的物体不，如单摆停摆、天平失效、浸在水中的物体不再受浮力、液体柱不再产生压强等再受浮力、液体柱不再产生压强等.练习：六10（1）超重）超重:物体物体有向上的加速度有向上的加速度称物体处于超重称物体处于超重.处于超重处于超重的物体对支持面的压力的物体对支持面的压力F N（或对悬挂物的拉力）（或对悬挂物的拉力）大于大于物物体的重力体的重力mg，即，即F N=mg+ma.（2）失重）失重:物体物体有向下的加速度有向下的加速度称物体处于失重称物体处于失重.处于失处于失重的物体对支持面的压力重的物体对支持面的压力FN（或对悬挂物的拉力）（或对悬挂物的拉力）小于小于物体的重力物体的重力mg.即即FN=mg-ma.当当a=g时时F N=0，物体处于，物体处于完全失重完全失重.
