AS物理 核心笔记

学科重点提示

AS 物理学习进度

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• Physical Quantities and Units

  掌握单位、误差、向量
• Kinematics

  理解运动学方程和抛体运动
• Dynamics

  牛顿定律、动量守恒
• Forces, Density and Pressure

  力矩、平衡、流体压强
• Work, Energy and Power

  能量转换和功率计算

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1. Physical Quantities and Units

物理量都由数值大小和单位组成。你想想看，说”我跑了5”和”我跑了5公里”，差别可太大了。

1.1 SI Base Units（基本单位）

记住这5个基本量和它们的单位：

物理量	单位	符号
Mass (质量)	kilogram
Length (长度)	metre
Time (时间)	second
Current (电流)	ampere
Temperature (温度)	kelvin

Question

Answer

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所有其他单位都是由这些基本单位组合而成的。比如力的单位 Newton，本质上就是 。

1.2 Prefixes（前缀）

这些前缀要烂熟于心，考试时候换算单位全靠它们：

前缀	符号	数值	前缀	符号	数值
pico			kilo
nano			mega
micro			giga
milli			tera
centi
deci

记忆技巧

从小往大记：pico、nano、micro、milli、（基准）、kilo、mega、giga、tera。每次跨度基本是 （除了 centi 和 deci）。

1.3 Errors（误差）

误差有两种，千万别搞混：

两种误差的本质区别

你可以这样理解：

• Accuracy：射箭时箭离靶心有多近
• Precision：多支箭聚集得有多紧密

Question

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1.4 Uncertainties（不确定度）

不确定度有两种表示方法：

类型	公式	例子
Absolute Uncertainty
Percentage Uncertainty

不确定度的计算规则（重要！）：

1. 加法/减法： 或

2. 乘法/除法： 或

3. 幂次：

不确定度计算

Problem

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Hint 2:

Hint 3:

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Solution

1.5 Scalars and Vectors（标量与向量）

这是整个 AS 物理最最基础的区分：

类型	定义	例子
Scalar（标量）	只有大小	Distance, Speed, Mass, Time, Energy
Vector（向量）	有大小和方向	Displacement, Velocity, Acceleration, Force, Momentum

常见易混淆

• Distance vs Displacement：距离 vs 位移
• Speed vs Velocity：速率 vs 速度

记住：带方向的就是 vector！

向量的合成与分解：

向量可以用平行四边形法则或者三角形法则相加。反过来，任何一个向量也可以分解成两个互相垂直的分量：

• 水平分量：
• 竖直分量：

Question

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2. Kinematics（运动学）

运动学研究的是物体怎么动，不管它为什么动。

2.1 基本定义

Key Concepts

2.2 运动学图像

图像是理解运动的利器：

图像类型	斜率代表	面积代表
Displacement-Time (-)	Velocity（速度）	-
Velocity-Time (-)	Acceleration（加速度）	Displacement（位移）

Tip

记住：速度-时间图像下的面积就是位移！这在很多题目中超级有用。

2.3 SUVAT 方程（匀加速运动）

当加速度恒定时，我们有四个黄金公式（必须会推导！）：

其中：

• = initial velocity（初速度）
• = final velocity（末速度）
• = acceleration（加速度）
• = displacement（位移）
• = time（时间）

Question

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SUVAT 应用

Problem

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2.4 Projectile Motion（抛体运动）

抛体运动是 AS 物理的重头戏，核心思想是：水平和竖直运动独立分析。

抛体运动的金科玉律

分步解题流程

Step 1: 分解初速度

如果物体以角度 抛出，初速度 ：

Step 2: 定义正方向

通常：

• 向上和向右为正
• 向下和向左为负
• 重力加速度：

Step 3: 水平运动分析

因为 ：

Step 4: 竖直运动分析

使用 SUVAT 方程，根据题目条件选择：

公式	何时使用
	求末速度或时间
	求位移或时间
	不涉及时间的计算

Step 5: 找到时间

通常先通过竖直运动求出时间，再用于水平运动。

例如：最高点

• 最高点时，
• 用 求出到达最高点的时间

抛体运动综合题

Problem

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Solution

抛体运动技巧

遇到抛体运动，脑海中立刻想：

1. 分解！（水平、竖直）
2. 水平方向速度不变
3. 竖直方向自由落体
4. 找时间！

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3. Dynamics（动力学）

动力学研究的是为什么动——力和运动的关系。

3.1 质量与重力

Question

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重力公式：

其中 （地球表面）

3.2 牛顿三大定律

Newton's Laws of Motion

第二定律的严格定义

严格来说，（力等于动量变化率），但当质量恒定时，简化为 。

第二定律的应用：

加速度 和合外力 总是同方向！

牛顿第二定律

Problem

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Solution

3.3 Resistive Forces（阻力）

摩擦力（Friction） 和 空气阻力（Air Resistance / Drag） 都是阻碍运动的力。

关键特性：

• 阻力随速度增加而增加
• 最终可能达到 Terminal Velocity（终端速度）

Terminal Velocity 的形成

跳伞问题的经典分析：

1. 刚跳出： → 向下加速
2. 速度增加： 增加，加速度减小
3. 达到终端速度： → 匀速下落
4. 打开降落伞： 突然增大 → 向上减速
5. 新的终端速度：更小的匀速下落

3.4 Momentum（动量）

动量是”运动的量”：

动量是矢量，方向和速度相同。

Question

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Impulse（冲量）：

冲量等于力乘以作用时间，也等于动量的变化。

3.5 Conservation of Momentum（动量守恒）

动量守恒定律

碰撞类型：

类型	动量	动能
Elastic（弹性碰撞）	守恒 ✅	守恒 ✅
Inelastic（非弹性碰撞）	守恒 ✅	不守恒 ❌（部分转化为热能/声能）

动量守恒应用

Problem

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Solution

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4. Forces, Density and Pressure

4.1 Centre of Gravity（重心）

重心是物体重力作用的等效点。对于均匀物体，重心在几何中心。

4.2 Moment（力矩）

力矩衡量力产生 转动效果 的大小：

其中 是从转动轴到力作用线的垂直距离。

Caution

一定要用垂直距离！斜着的距离不算。

Question

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4.3 Principle of Moments（力矩平衡原理）

物体处于 转动平衡 时：

力矩平衡

Problem

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Hint 3:

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Solution

4.4 Equilibrium（平衡）

物体处于 完全平衡 需要满足两个条件：

1. 合外力为零：
2. 合力矩为零：

三力平衡的向量三角形：

如果三个共面力使物体平衡，这三个力的向量首尾相连形成封闭三角形。

4.5 Density（密度）

密度 = 质量 / 体积，单位 。

4.6 Pressure（压强）

压强 = 垂直作用力 / 面积，单位 。

Question

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4.7 Hydrostatic Pressure（流体静压强）

液体中压强随深度变化：

推导（要会！）：

考虑一个液柱，底面积 ，高度 ：

• 体积：
• 质量：
• 重力：
• 压强差：

4.8 Upthrust and Archimedes’ Principle（浮力与阿基米德原理）

浮力（Upthrust）：流体对物体向上的力，来源于上下表面的压强差。

阿基米德原理

浮力计算

Problem

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Solution

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5. Work, Energy and Power

5.1 Work Done（功）

功是能量转移的另一种说法：

其中 是力和位移的夹角。

• 如果力和位移同方向，，
• 如果力垂直于位移，，（没有做功）

Question

Answer

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5.2 Energy（能量）

能量守恒定律

Gravitational Potential Energy（重力势能）：

推导：

Kinetic Energy（动能）：

推导（要会！）：

从 和 ：

如果 ，则 。

5.3 Conservation of Energy（能量守恒）

无阻力情况：

能量守恒（无阻力）

Problem

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Hint 1:

Hint 2:

Hint 3:

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Solution

有阻力情况：

其中 （克服阻力做的功）

能量损失

“损失”的能量通常转化为热能、声能等，但总能量仍然守恒！

5.4 Efficiency（效率）

可以表示为小数或百分比。

5.5 Power（功率）

功率是做功的快慢（或能量转移的速率）：

单位：Watt ()

功率的另一个公式（重要推导）：

所以：

Question

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功率综合题

Problem

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Hint 1:

Hint 2:

Hint 3:

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Solution

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总结与复习清单

AS 物理核心要点回顾

考前复习清单

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Congratulations! You've completed all items!

• 熟记所有物理定义

  能用英文准确描述
• 掌握公式推导

  特别是 $v^2 = u^2 + 2as$, $E_K = \frac{1}{2}mv^2$, $\Delta P = \rho g \Delta h$
• 向量运算熟练

  分解、合成、三角形法则
• 抛体运动解题流程

  分解、独立分析、找时间
• 动量守恒应用

  碰撞、爆炸问题
• 力矩平衡问题

  选转动轴、列力矩方程
• 能量守恒应用

  区分有无阻力
• 误差和不确定度计算

  加法、乘法规则
• 有效数字处理

  按最小有效数字保留
• 单位换算

  前缀要熟记

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考试小贴士

1. 每道题先画图：运动轨迹图、受力图、向量图
2. 标注已知量：用符号表示，方便列方程
3. 检查单位：计算前先统一单位
4. 有效数字：最后答案按最小有效数字保留
5. 验证答案：数值是否合理？方向对吗？

加油！AS 物理的核心就是合理运用向量和准确分析受力，把握住这两点，再多做练习，你一定能拿高分！