单元总览

运动、力与能量

CIE IGCSE 物理· 5 分钟阅读 📊 占选择题（第1/2卷）和理论题（第3/4卷）总分的15-20%

1. 单元概览

本单元遵循逻辑学习顺序：从基础测量技能开篇，接着介绍直线运动的相关描述，探究改变运动状态的力，之后涵盖能量转移、能源以及固体和流体的压强内容。仅高阶大纲要求的拓展内容会为选择高阶课程的学生明确标注。

知识点是逐步递进的，请按所列顺序学习各子主题，避免出现知识漏洞，同时可参考单元速查表快速回顾跨子主题的公式。

请按顺序学习以下子主题，逐步搭建你的知识体系：

物理量与测量方法

学习国际单位制单位、词头，以及长度、时间、体积和质量的实用测量方法。

★★⏱ 8 min

速率、速度与运动图像

计算速率、速度和加速度，解读直线运动的距离-时间图像与速度-时间图像。

★★★⏱ 10 min

质量、重量与密度

区分质量与重量，计算规则物体、不规则物体和流体的密度。

★★⏱ 7 min

力、弹性与牛顿运动定律

识别不同类型的力，探究弹性形变，运用牛顿三大运动定律解决问题。

★★★⏱ 12 min

力矩与重心

计算力的转动力矩，分析平衡系统，确定规则物体的重心位置。

★★★⏱ 9 min

动量与冲量（仅拓展内容）

计算线动量和冲量，将动量守恒定律应用于碰撞问题。

★★★★⏱ 10 min

能量、功与功率

识别不同形式的能量，计算做功大小、功率输出，以及系统间的能量转移。

★★★⏱ 10 min

能源与效率

评估可再生与不可再生能源，计算系统的能量效率。

★★⏱ 7 min

压强

计算固体、液体和气体中的压强，将液压原理应用于实际系统。

★★★⏱ 9 min

2. 常见陷阱

错误做法:

在力的计算中混淆质量和重量

原因:

质量是用千克衡量的物质的标量值，而重量是引力产生的力，单位为牛顿

正确做法:

计算涉及重力的力时，始终使用 $W = m g$ 将质量转换为重量

错误做法:

混淆路程-时间图像和速度-时间图像的斜率

原因:

路程-时间图像的斜率是速率，而速度-时间图像的斜率是加速度

正确做法:

解读斜率或曲线下面积之前，先标注好图像的坐标轴

错误做法:

仅使用力来计算做功

原因:

做功需要同时满足力的作用，以及在施力方向上移动的距离

正确做法:

使用 $W = F \times d$ ，确保 $d$ 是与施力方向平行的距离

3. 速查表

概念/公式	相关子主题	核心注意点
$v = \frac{Δ d}{Δ t}$	速率、速度与运动图像	平均速率 = 路程变化量 / 时间变化量
$W = m \times g$	质量、重量与密度	重量 = 质量 × 重力场强度（地球上 $g \approx 9.8$ N/kg）
$ρ = \frac{m}{V}$	质量、重量与密度	密度 = 质量 / 体积，单位 kg/m³ 或 g/cm³
$F = m \times a$	力、弹性与牛顿运动定律	合力 = 质量 × 加速度
$M = F \times d$	力矩与重心	力的力矩 = 力 × 到支点的垂直距离
$p = m \times v$	动量与冲量（仅拓展内容要求）	动量 = 质量 × 速度，在封闭系统中守恒
$W = F \times d$ , $P = \frac{W}{t}$	能量、功与功率	做功 = 力 × 距离；功率 = 做功 / 时间
$P = \frac{F}{A}$ , $P = ρ g h$	压强	压强 = 力 / 面积；液体内部压强 = 密度 × g × 深度

下一步

本单元的学习请从第一个子主题「物理量与测量方法」开始，这些基础技能是本单元后续所有计算和实践活动、以及后续IGCSE物理内容学习的必备基础。完成第1单元所有子主题后，你将进入第2单元热物理的学习，该部分内容建立在你本单元学到的能量相关概念之上。在学习更进阶的内容前，请用子主题末尾的测验检验你的理解程度。