高中物理课程PPT教学课件

高中物理课程
第三章 牛顿运动定律
高中物理-《牛顿运动定律》
同学们好。欢迎大家和我一起学习牛顿运动定律。
前面一章，我们学习了怎样描述物体的运动，但是没有进一步讨论，物 体为什么会做这样或那样的运动。要讨论这个问题，必须知道运动和力 的关系。在力学中，只研究物体怎样运动而不涉及运动和力的关系的分 科，叫做运动学；研究运动和力的关系的分科，叫做动力学。
牛顿运动定律是动力学的学的重点内容。请大家务必重视、努力学好本章内容。
一．本节课的知识要点：
1．牛顿第一定律，惯性； 2．物体运动状态的改变； 3．牛顿第二定律（F＝ma）； 4．牛顿第三定律；
高中物理-《牛顿运动定律》
高中物理-《牛顿运动定律》
高中物理-《牛顿运动定律》
三. 能力要求：（2－1）
2．能正确判断物体的运动状态变化
[例3]．下列情况，物体的运动状态改变的有：（ ） A．飞行员跳伞后在空中匀速竖直下落 B．自行车在水平环形轨道上以大小为10m/s的速度运动 C．投出去的铅球 D．位置发生改变的木块
解析：物体的速度发生改变，即物体运动的速度大小和（或）方向发生了 改变，我们就说这个物体的运动状态发生了改变。飞行员跳伞后在 空中匀速竖直下落，飞行员做匀速直线运动，速度大小和方向都不 变，运动状态不变；木块位置发生改变，运动状态不一定改变，因 为有可能是做匀速直线运动；自行车在环形轨道上运动，运动速度 方向必然变化，投出去的铅球在空中运动，速度大小和方向都不断 变化，它们的运动状态一定改变，所以，选择B和C。
（1）小车向右运动突然加速。竖直木块和小车原来向右运动的，小车突然 加速，木块下部因与小车间有摩擦而随小车向右运动的速度突然增 大，木块上部因惯性要保持原来的速度向右运动，故而木块向左倾倒。
（2）小车向左运动突然减速。竖直木块和小车原来向左运动的，小车突然减 速，木块下部因与小车间有摩擦而随小车向左运动的速度突然减小，木 块上部因惯性要保持原来的速度向左运动，故而木块向左倾倒。
高中物理-《牛顿运动定律》
二．要点精讲：（2）
2．物体运动状态的改变：物体的速度发生了改变，即物体的速度大小和 （或）方向发生了改变，我们就说这个物体的运动状态发生了改变。 （物体的运动状态发生改变时，物体就具有加速度。）
3．牛顿第二定律： (1)内容：物体的加速度跟物体所受的合外力成正比，跟物体的质量 成 反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。 (2)公式：F合＝ma；（公式中各量的单位分别是：N、kg、m/s2， 即：1N＝1kg m/s2） (3)理解：①矢量性：a与F合的方向总是相同的。（已知F合的方向，就 可推知a的方向；已知a的方向，也可推知F合的方向。） ② 瞬时性：a与F合同时产生，同时变化，同时消失。 （F合为0，a也为0－物体处于平衡状态；F合不为0恒定，a也不 为0恒定－物体做匀变速运动；F合变化，a也随之变化－物体 做非匀变速运动。） ③ 同体性：公式F合＝ma中，各量都是对同一物体 （同一研究对象）而言的。 ④ 相对性：用公式F合＝ma，求得的加速度a，是相对地面的。
高中物理-《牛顿运动定律》
三. 能力要求：（1－1）
1.能正确运用牛顿第一定律及惯性知识解释有关现象、解答有关问题
[例1] 如图所示，在沿水平面前进的小车上放一竖直的木 块，突然发现木块向图示方向倾倒，试分析造成倾倒的原 因是什么？
解析：由图示的情况来看，木块上端向左倾倒。 造成这种情况的原因可能是：
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三. 能力要求：（1－2）
[例2] 有人说，“不受力的物体有惯性，受力的物体没有惯性”；还有人根据物 体运动速度大不容易停下来，运动速度小容易停下来说，“惯性与物体的运动速度有 关，速度大，惯性就大；速度小，惯性就小。”这些说法是否正确？为什么？
解析：这些说法都不正确。
因为，惯性是一切物体本身固有的维持原来运动状态不变的性质，与物体受力情 况、运动状态、所在位置等都无关。物体不受外力时，惯性表现为保持原来的运动状态 不变（静止的保持静止，运动的保持匀速直线运动）；受外力时，惯性表现为改变运动 状态的难易程度。质量是物体惯性大小的惟一量度。所以，一切物体（静止的、运动的， 运动慢的、运动快的，受力的、不受力的，受力大的、受力小的，地面上的、太空中的 等）都有惯性。惯性大小只与物体的质量有关，而与其它一切因素都无关。
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二．要点精讲：（3）
4．牛顿第三定律：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向 相反，作用在一条直线上。
注意： (1) 作用力和反作用力总是同时出现，同时变化，同时消失的；
(2) 作用力和反作用力是一对同种性质的力；
(3) 一对作用力、反作用力和一对平衡力的区别：它们虽然都是大小相 等，方向相反，作用在一条直线上，但它们有着本质的区别，其中最 突出的两点就是，一对作用力和反作用力是分别作用在两个不同的物 体上，且必为同一种性质的力，而一对平衡力是作用在同一物体上， 且不一定是同种性质的力。
二．要点精讲：（1）
1. 牛顿第一定律(又叫惯性定律)：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状态为止。
(1)牛顿第一定律告诉我们：力不是维持物体速度的原因，而是改变物体速度 的原因。（即运动是物体的一种属性，物体的运动不需要力来维持；力是 使物体运动状态改变－产生加速度的原因。）
注意：不能把 “惯性大小表示运动状态改变的难易程度”理解成“惯性大小表示 把物体从运动变为静止的难易程度”。事实上，只在相同阻力作用的情况下，速度（大 小）不同而质量相同的物体，在相同的时间内速度的减小量是相同的。这就说明质量相 同的物体，它们运动状态改变的难易程度是相同的，因而它们的惯性是相同的，与它们 的运动速度无关。
(2)牛顿第一定律指出了：任何物体都有保持原来的匀速直线运动状态或静止 状态的性质，（这种性质）我们把它叫做惯性。因此，牛顿第一定律又叫 做惯性定律。 ① 惯性是一切物体固有的性质，不论物体的运动情况如何、受力情况怎 样、所处位置哪里，物体都具有惯性。 ② 物体不受外力时，惯性表现为保持原来的运动状态不变（即静止的保 持静止，运动的保持匀速直线运动）；受外力时，惯性大小表现为改 变运动状态的难易程度。 ③ 质量是物体惯性大小的惟一量度（即物体的惯性大小只跟物体的质量 有关，与其它一切因素都无关）。 质量大，惯性大；质量小，惯性小。