高一物理讲义牛顿运动定律

牛顿运动定律牛顿第一定律

伽利略的理想实验

斜面摩擦力对小球上升高度的影响

（1）

（2）

（3）

（4）

牛顿第一定律

一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的

力迫使它改变这种状态

力和运动的关系：

力是改变物体运动状态的原因，不是维持物体运动的原因

惯性

1、惯性的概念：

物体具有保持匀速直线运动状态或是静止状态的性质

2、惯性是物体固有属性

3、惯性大小的意义：

物体保持原来状态“本领”的大小。惯性越大，保持原来状态“本领”

越大，运动状态越难改变；惯性越小，保持原来状态的“本领”就越小，

运动状态就容易改变

有两个同学一胖（质量大）一瘦（质量小），当你尽全力分别去推，哪个同学容易被推动？说明什么？

（1）瘦的同学质量小，保持静止状态的“本领”小，惯性就小

（2）胖的同学质量大，保持静止状态的“本领”大，惯性就大

（3）结论：质量越大，惯性越大；质量越小，惯性越小

实验：探究加速度与力、质量之间的关系

想一想：F1赛车想要更快，不考虑安全因素的话，怎么才能更快？

同样的方法对于大货车有效吗？那么装上相同的动力驱动之后，F1赛车和大货车谁提速比较快？

利用控制变量法试着证明加速度与力、质量之间的关系，同学们自己设计一下这个实验

牛顿第二定律

内容：对上一个实验的结果的总结：物体的加速度跟作用力成正比，跟物体的质量成反比。这就是牛顿第二定律。写成公式的形式是：

动力学的两类基本问题

F=ma

1．已知物体的受力情况，要求确定物体的运动情况

•处理方法：已知物体的受力情况，可以求出物体的合外力，根据牛顿第二定律可以求出物体的加速度，再利用物体的初始条件（初位置和初速度），根据运动学公式就可以求出物体的位移和速度．也就是确定了物体的运动情况

2．已知物体的运动情况，要求推断物体的受力情况

•处理方法：已知物体的运动情况，由运动学公式求出加速度，再根据牛顿第二定律就可以确定物体所受的合外力，由此推断物体受力情况．

一般步骤：

（1）确定研究对象；

（2）受力及状态分析；

（3）取正方向，列方程；

（4）统一单位，代值求解；

（5）检验结果．

例题：质量为100t 的机车从停车场出发，经225m 后，速度达到54km ／h ，此时，司机关闭发动机，让机车进站，机车又行驶125m 才停在站上．设运动阻力不变，求机车关闭发动机前所受到的牵引力．

力学单位制

• 为了测量或比较物理量的大小我们建立了物理量的单位．我们已学过的一些物理公式在确定物理量的数量关系的同时，也确定了物理量的单位．

• 一般说来，物理量的单位可以任意选择，这样就会存在同一个物理量出现多个

单位，与此对应存在多种单位制．古今中外都不一样，严重影响了科学技术的

牛

顿

运

动

定

律

的

交流与发展，因此国际计量大会对此做出了规范，通过了国际单位制（代号为SI）

一、单位制

1．基本单位：所选定的基本物理量的单位

（l）物理学中，共有七个物理量的单位被选定为基本单位

（2）在力学中，选定长度、质量和时间这三个物理量的单位为基本单位．•长度的单位有：厘米（cm）、米（m）、千米（km）等．

•质量的单位有：克（g）、千克（kg）等．

•时间的单位有：秒（s）、分（min）、小时（h）等．

•力学是研究物体运动变化的过程中力与运动关系的，因此，联系物体自身性质的量（质量）和空间尺度的量（长度）以及时间，必然与物体受力后运动变化联系得最密切、最普遍，所以这三个物理量也最基本，事实表明，用这三个量做基本单位，可以使力学中的单位数目最少．

2．导出单位：根据物理公式中其他物理量和基本物理量的关系，推导出的物理量的单位．

从根本说，所有的物理量都是由基本物理量构成的，在力学范畴内，所有的力学量都是由长度、质量和时间这三个基本物理量组成的，因此基本物理量的单位选定也就决定了其他导出物理量的单位

速度公式v=s/t．位移单位选m，时间单位选s，速度的单位是m／s．

加速度公式为a=(v1-v0)/t．速度单位是m／s，时间单位是s，则加速度的单位是m／s2

牛顿第二定律公式为F=ma．质量单位选kg，加速度单位选m／s2，则力的单位是N．

3．单位制：基本单位和导出单位的总和叫做单位制.

由于基本单位的选择不同，历史上力学中出现了厘米、克、秒制和米、千克、秒制两种不同的单位制，工程技术领域还有英尺、秒、磅制等单位制．

二、力学中的国际单位制（SI）

1．基本单位

–长度单位：米（m）

–质量单位：千克（kg）

–时间单位：秒（s）

2．导出单位：

–速度单位：米／秒（m／s）

–加速度单位：米斤少（m／s2）

–力的单位：牛顿（N）

三、组合单位的读法

•组合单位的汉文名称与其符号表示的顺序一致．在只有名称而不出现符号的场合，名称的顺序应该与有符号的情况下一致．如单位由相乘构成，无论是否使用乘的符号，名称中无对应“乘”的词，符号中的除（斜线和出现的负指数），名称中对应的词为“每”字，“每”字只出现一次而与分母中的单位多少无关．

•例如：

力矩的SI单位名称为“牛顿米”（因其符号为N·m）

密度的SI单位名称为“千克每立方米”（因其符号为kg／m3）

四、力学国际单位制（SI）在解题中的应用

1．在解题计算时，已知量均采用国际单位制，计算过程中不用写出各个量的单位，只要在式子末尾写出所求量的单位即可．

2．物理公式既反映了各物理量间的数量关系，同时也确定了各物理量的单位关