人教版高中物理必修一力與運動課件

1、空白演示在此輸入您的封面副標(biāo)題第四章 力與運動第一節(jié) 伽利略的理想實驗與牛頓第一定律第二節(jié) 影響加速度的因素第三節(jié) 探究物體運動與受力的關(guān)系 第四節(jié) 牛頓第二定律第五節(jié) 牛頓第二定律的應(yīng)用第六節(jié) 超重和失重第七節(jié) 力學(xué)單位第四章 力與運動第一節(jié) 伽利略的理想實驗與牛頓第一定律1.書本放在講臺上處于靜止?fàn)顟B(tài)，怎樣才能讓它運動？2.靜止在水平地面上的小推車，怎樣才能讓它運動起來？3.行駛中的汽車在關(guān)閉發(fā)動機(jī)后，將作怎樣的運動？請根據(jù)實際經(jīng)驗思考并回答下列問題：【經(jīng)驗結(jié)論】1.靜止的物體不受力的作用就不能運動。2.運動的物體失去了力的作用運動就不能繼續(xù)下去。【問題】物體的運動真的需要用力來維持嗎？第

2、一節(jié) 伽利略的理想實驗與牛頓第一定律力是維持物體運動狀態(tài)的原因。一切運動物體終將歸于靜止。 力與運動關(guān)系的幾種看法：【說明】科學(xué)來源于實際。 在科學(xué)并不發(fā)達(dá)的年代，人們常常從經(jīng)驗出發(fā)，經(jīng)過簡單思考來探究自然規(guī)律。 這種經(jīng)驗結(jié)論是否科學(xué)、是否是真理，必須經(jīng)過實踐的檢驗。因為事物的本質(zhì)有時會被掩蓋在表面現(xiàn)象中。1.亞里士多德的觀點 （2000年前古希臘）物體的運動并不需要力來維持。物體會停下來是因為受到摩擦阻力的緣故，力是改變物體運動狀態(tài)的原因。力與運動關(guān)系的幾種看法：【說明】伽利略構(gòu)想的理想實驗(又稱假想實驗)以可靠的事實為基礎(chǔ)，把實驗與邏輯推理和諧地結(jié)合在一起。這種科學(xué)探究的方法有力地推動了科

3、學(xué)的發(fā)展。2.伽利略的觀點（17世紀(jì)意大利）3.笛卡兒的觀點（17世紀(jì)法國）如果沒有其它原因，運動的物體將繼續(xù)以同一速度沿著一條直線運動，既不會停下來，也不會偏離原來的方向 。力與運動關(guān)系的幾種看法：4.牛頓的觀點（1687年英國）力與運動關(guān)系的幾種看法：【牛頓第一定律的意義】 揭示了力和運動的關(guān)系。 指出了物體的一種屬性慣性。正應(yīng)為如此，牛頓第一定律又稱為慣性定律。一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止。這就是著名的牛頓第一定律?！居懻撆c交流】第一節(jié) 伽利略的理想實驗與牛頓第一定律1.什么是慣性：物體具有保持原有運動狀態(tài)的性質(zhì)，這種性質(zhì)就稱為慣性。2.物體

4、的慣性大小由什么因素決定？ 運動形式 運動狀態(tài) 受力情況 物體質(zhì)量【答案】質(zhì)量是物體慣性大小的量度。正確3.慣性的本質(zhì)一切物體都具有慣性，慣性是物體的一種固有屬性。物體受外力作用時，慣性表現(xiàn)為改變其運動狀態(tài)的難易程度。關(guān)于慣性：【例1 】豎直向上托起的排球，離開手后能繼續(xù)向上運動，這是由于：A.排球受到向上的沖力的作用。B.排球受到慣性力的作用。C.排球具有慣性。D.排球不受阻力的作用。第一節(jié) 伽利略的理想實驗與牛頓第一定律【例2 】一切物體都有慣性，但是：A.運動時的慣性比靜止時的慣性大。 B.運動越快，物體的慣性越大。C.物體受力越大，慣性越大。 D.物體的慣性在任何情況下都是不變的?！敬?/p>

5、案】C學(xué)以致用【答案】D【例3】關(guān)于伽利略理想實驗,下列認(rèn)識正確的是：A.理想實驗是不科學(xué)的假想實驗。B.理想實驗所得到的結(jié)論是不可靠的。C.理想實驗是一種科學(xué)方法。D.牛頓第一定律描述的是一種理想化狀態(tài)?！纠? 】火車在長直軌道上勻速行駛,坐在門窗密閉的車廂內(nèi)的一人將手中的鑰匙相對車豎直上拋,鑰匙將落在A.手的后方 B.手的前方C.落在手中 D.無法確定學(xué)以致用第一節(jié) 伽利略的理想實驗與牛頓第一定律第一節(jié) 伽利略的理想實驗與牛頓第一定律小結(jié)：對力和運動關(guān)系的看法的發(fā)展歷程 牛頓第一定律定性地回答了力和運動的關(guān)系，即力不是維持物體運動的原因，力是改變物體運動狀態(tài)的原因。那么，如何定量地回答力和

6、運動的關(guān)系呢？伽利略的理想實驗伽利略理想實驗伽利略針和單擺實驗關(guān)于牛頓第一定律的理解牛頓第一定律不是一條實驗定律，它是牛頓以伽俐略的理想實驗為基礎(chǔ)，總結(jié)前人的研究成果，加之豐富的想象而提出來的牛頓第一定律說明了物體不受力時的運動狀態(tài)是勻速直線運動或靜止。 所以說：力不是物體運動的原因 ，一切物體都有保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)，這種性質(zhì)叫做慣性。 所以說：一切物體都有慣性 。外力的作用是迫使物體改變運動狀態(tài)。所以說：力是改變運動狀態(tài)的原因。自然界實際上不存在不受力的物體，但物體所受合外力為零或某一方向受力為零的情況大量存在，牛頓定律也符合這些情況愛因斯坦談伽利略的貢獻(xiàn)伽利略的發(fā)現(xiàn)以及他

7、所應(yīng)用的科學(xué)的推理方法是人類思想史上最偉大的成就之一，而且標(biāo)志著物理學(xué)的真正開端，這個發(fā)現(xiàn)告訴我們，根據(jù)直接觀察所得出的結(jié)論不是常?？煽康?，因為他們有時會引到錯誤的線索上去。人的思維創(chuàng)造出一直在改變的一個宇宙圖景，伽利略對科學(xué)的貢獻(xiàn)就在于毀滅直覺的觀點而用新的觀點來代替它。這就是伽利略的發(fā)現(xiàn)的重大意義。摘自A愛因斯坦、L英費爾德著物理學(xué)的進(jìn)化第四章 力與運動第二節(jié) 影響加速度的因素第二節(jié) 影響加速度的因素【回顧】對力和運動關(guān)系的看法的發(fā)展歷程 牛頓第一定律定性地回答了力和運動的關(guān)系， 即:力不是維持物體運動的原因。 力是改變物體運動狀態(tài)的原因。本節(jié)開始研究如何定量地回答力怎樣改變物體運動狀態(tài)？

8、第二節(jié) 影響加速度的因素研究方向的確立：牛頓第一定律告訴我們力改變物體運動狀態(tài)；物體的運動狀態(tài)由物體的速度唯一表征；改變物體運動狀態(tài)改變也就是物體的速度的改變；物體的速度要改變就必須有加速度；所以，研究方向確定為：力加速度 的關(guān)系。如何定量地研究力改變物體運動狀態(tài)呢？因此，牛頓第一定律也可以理解為：力是產(chǎn)生加速度的原因。第二節(jié) 影響加速度的因素既然研究方向確定為：力加速度 的關(guān)系，那么影響加速度的因素就成為十分重要的問題。【問題】影響加速度的因素是什么？影響物體的加速度的因素可能是： 物體的質(zhì)量m。 物體受到的合外力F。素材一：打乒乓球素材三：小球運動素材二：排球比賽加速度可能與物體受到的合外

9、力有關(guān)【猜想與假設(shè)】第二節(jié) 影響加速度的因素【實驗方法】【設(shè)計與提示】控制變量法1.控制質(zhì)量m不變，探究加速度a與合外力F的關(guān)系；2.控制合外力F不變，探究加速度a與質(zhì)量m的關(guān)系；【問題】1.在如下裝置中，小車從靜止釋放，作何種運動？2.要測定小車的加速度，必須首先測定哪些物理量？3.設(shè)計怎樣一個表格來記錄實驗數(shù)據(jù)？第二節(jié) 影響加速度的因素【實驗與探究一】加速度a 與物體所受合外力F 的關(guān)系【實驗與探究二】加速度a 與物體質(zhì)量m 的關(guān)系【實驗結(jié)論】加速度 a 與物體所受合外力F 成正比?！緦嶒灲Y(jié)論】加速度 a 與物體質(zhì)量m 成反比。第四章 力與運動第三節(jié) 探究物體運動與受力的關(guān)系【小結(jié)】探究牛

10、頓第二定律的實驗方法【加速度的計算】【實驗方法】控制變量法1.控制質(zhì)量m不變，探究加速度a與合外力F的關(guān)系；2.控制合外力F不變，探究加速度a與質(zhì)量m的關(guān)系；【設(shè)計與提示】要測定小車的加速度，必須首先測定哪些物理量？小車運動的位移s小車運動位移s所用時間t實驗所采用的設(shè)計不同，小車加速度的計算方法不同?！咀ⅰ啃≤嚰铀俣鹊挠嬎闶剑骸拘〗Y(jié)】探究牛頓第二定律的實驗方法方法一實驗裝置如圖小車位移s由斜面一側(cè)的刻度尺直接讀出小車運動時間t由秒表測出問題如何實現(xiàn)變量控制？【小結(jié)】探究牛頓第二定律的實驗方法方法二實驗裝置如圖小車位移s由刻度尺從紙帶直接測出小車運動時間t由紙帶測出問題如何實現(xiàn)變量控制？【注】

11、小車加速度的計算式：【小結(jié)】探究牛頓第二定律的實驗方法方法三實驗裝置如圖小車位移s由氣墊導(dǎo)軌一側(cè)刻度尺直接讀出小車運動時間t由電子計時器測出問題如何實現(xiàn)變量控制？【注】小車加速度的計算式：【小結(jié)】探究牛頓第二定律的實驗方法方法四實驗裝置如圖小車附載遮光板的寬度s由刻度尺直接讀出遮光板通過光電門的時間t由電子計時器測出分別計算出遮光板通過光電門的速度v1、v2 兩個光電門之間的距離由氣墊導(dǎo)軌一側(cè)刻度尺直接讀出問題如何實現(xiàn)變量控制？【注】小車加速度的計算式：【小結(jié)】探究牛頓第二定律的實驗方法方法五實驗裝置如圖小車位移s由位置傳感器直接自動測出小車運動時間t由傳感器脈沖時間自動給出問題如何實現(xiàn)變量控

12、制？【小結(jié)】探究牛頓第二定律的實驗方法加速度 a 與物體所受合外力F 成正比。加速度 a 與物體質(zhì)量m 成反比?！咎骄繉嶒灲Y(jié)論】即在國際單位制下，k =1第四章 力與運動第四節(jié) 牛頓第二定律牛頓第二定律的內(nèi)容物體的加速度a跟作用在物體上的合外力力F成正比，跟物體的質(zhì)量m成反比。使質(zhì)量為1kg的物體產(chǎn)生1m/s2的加速度的力，規(guī)定為1N.牛頓第二定律數(shù)學(xué)式：aF合說明：2.同時性力和加速度同時產(chǎn)生，同時變化， 同時消失。1.因果關(guān)系力是產(chǎn)生加速度的原因。3.矢量性加速度與合外力的方向一致。1. F、m、a必須同時對應(yīng)于同一物體.2. F、m、a中F、a兩個量是矢量，a與F同向。3. a與F同時產(chǎn)

13、生，同時變化，同時消失。4. 由F合=ma計算出的a是相對地面而言的。5. 當(dāng)物體同時受到多個力作用時，F(xiàn)是物體所受的合力。6. 利用F合=ma時必須統(tǒng)一單位（國際單位制）牛頓第二定律牛頓第二定律的理解:牛頓第二定律.在牛頓第二定律F=kma中，有關(guān)比例系數(shù)k的下列說法，正確的是： .在任何情況下k都等于； .k的數(shù)值是由質(zhì)量、加速度和力的大小決定的； .k的數(shù)值是由質(zhì)量、加速度和力的單位決定的； .在國際單位制中，k=1.從F=ma得到m=F/a，可見物體的質(zhì)量： .跟合外力成正比； .跟加速度成反比； .跟合外力及加速度無關(guān)； .跟合外力及加速度比值有關(guān)牛頓第二定律.下列說法中正確的是：.

14、物體所受合外力為零，物體的速度必為零.物體所受合外力越大，物體的加速度越大，速度也越大.物體的速度方向一定與物體受到的合外力的方向一致.物體的加速度方向一定與物體所受到的合外力方向相同牛頓第二定律牛頓第二定律【例題】質(zhì)量為8103千克的汽車，在水平的公路上沿直線行駛，汽車的牽引力為1.45104牛，所受阻力為2.5 103牛。求：汽車前進(jìn)時的加速度。解題步驟：.研究對象：汽車.受力分析.建立坐標(biāo)系.由F合ma 列方程（組）。.解方程（組）。GNfxyF【例題】如圖，位于水平地面上質(zhì)量為m的木塊，在大小為，方向與水平方向成角的拉力作用下，沿地面作勻加速直線運動若木塊與地面之間的動摩擦因數(shù)為，求：

15、木塊的加速度vGNfxy牛頓第二定律解題步驟：.研究對象：汽車.受力分析.建立坐標(biāo)系.由F合ma 列方程（組）。.解方程（組） 。第四章 力與運動第五節(jié) 牛頓第二定律的應(yīng)用第五節(jié) 牛頓第二定律的應(yīng)用物體運動情況運動學(xué)公 式加速度a牛頓第二定律物體受力情況物體運動情況運動學(xué)公 式加速度a牛頓第二定律物體受力情況1.已知物體的受力情況，求物體的運動情況；2.已知物體的運動情況，求物體的受力情況。動力學(xué)的兩類基本問題物體運動情況運動學(xué)公 式加速度a牛頓第二定律物體受力情況1.已知物體的受力情況，求物體的運動情況；【例1 】一只靜止的木箱, 質(zhì)量m=40千克, 現(xiàn)以200牛的斜向右下方的力F 推木箱,

16、 F 的方向與水平方向成=30, 使木箱沿水平地面運動. 木箱與地面間的動摩擦因數(shù)為=0.30。 求：木箱在0.5秒末的速度和0.5秒內(nèi)發(fā)生的位移. F【答案】s= 0.08m【例2 】一個滑雪的人以v0=1.0 m/s的初速度沿山坡勻加速滑下, 山坡的傾角是30, 5秒內(nèi)滑下的路程為62m.求：滑雪板與雪地之間的動摩擦因數(shù).物體運動情況運動學(xué)公 式加速度a牛頓第二定律物體受力情況2.已知物體的運動情況，求物體的受力情況?！敬鸢浮? 0.04練習(xí)【練習(xí)1】質(zhì)量為10kg的物體，沿傾角為300的斜面由靜止勻加速下滑, 物體和斜面間的動摩擦因數(shù)為0.25，在2.0s內(nèi)物體從斜面頂端下滑到底端。 求

17、：物體的加速度多大? 斜面有多長? (g取10 m/s2)【答案】a = 2.85 m/s2，斜面長度s=5.7m第五節(jié) 牛頓第二定律的應(yīng)用【練習(xí)2】用彈簧秤拉著一個物體在水平面上做勻速運動, 彈簧秤的示數(shù)是0.40N. 然后用彈簧秤拉著這個物體在水平面上做勻變速運動, 測得加速度是0.85 m/s2, 彈簧秤的示數(shù)是2.10N。這個物體的質(zhì)量是多大? 第五節(jié) 牛頓第二定律的應(yīng)用【答案】m=2 kg練習(xí)【練習(xí)3】質(zhì)量為40kg的物體靜止在水平面上, 當(dāng)在400N的水平拉力作用下由靜止開始經(jīng)過16m時, 速度為16 m/s, 求物體受到的阻力是多少?第五節(jié) 牛頓第二定律的應(yīng)用F【答案】80N【練

18、習(xí)4】一個木箱沿著一個粗糙的斜面勻加速下滑， 初速度是零，經(jīng)過5.0 s的時間, 滑下的路程是10m, 斜面的夾角是300，求木箱和粗糙斜面間的動摩擦因數(shù)。(g取10 m/s2)第五節(jié) 牛頓第二定律的應(yīng)用【答案】=0.48第四章 力與運動第六節(jié) 超重和失重【實驗二】人站在體重計上，作如下運動：1.快速蹲下 2.快速站起 觀察體重計的示數(shù)如何變化？【實驗一】把物體掛在彈簧秤下，用手帶動彈簧秤和物體一起：1.向上加速運動2.向下加速運動 觀察彈簧秤的示數(shù)如何變化？【觀察與思考】拉力大于重力拉力小于重力讀數(shù)小于重力讀數(shù)大于重力【實驗三】在豎直升降的電梯中人站在體重計上，作如下運動：1.加速上升2.加

19、速下降 觀察體重計的示數(shù)如何變化？讀數(shù)小于重力讀數(shù)大于重力超重與失重第六節(jié) 超重與失重【幾個概念】1. 實重物體實際受到的重力大小稱為實重。(即真實重量)2. 視重測量出來的重力大小稱為視重。(即表現(xiàn)出來的重量)3. 超重視重大于實重，稱為超重。4. 失重視重小于實重，稱為失重。5.完全失重視重等于零，稱為完全失重?！咎貏e提醒】無論是超重、失重還是完全失重，物體所受到的重力是不變的。不同的只是重力的作用效果?！締栴}】在彈簧秤下端掛一質(zhì)量為m的鉤碼，分別以加速度a做如下運動時，彈簧秤的拉力如何？ 1.加速上升2.加速下降3.減速上升4.減速下降【理論探究】超重和失重的解釋讀數(shù)小于重力（視重小于實

20、重）失重讀數(shù)大于重力（視重大于實重）超重讀數(shù)小于重力（視重小于實重）失重讀數(shù)大于重力（視重大于實重）超重【規(guī)律總結(jié)】1.產(chǎn)生超重的條件當(dāng)物體的加速度方向向上時，即a。當(dāng)物體的加速度方向向下時，即a。2.產(chǎn)生失重的條件第六節(jié) 超重與失重超重失重兩紛紛，拉力支持定乾坤；重力長存無變故，超失須看加速度。第六節(jié) 超重與失重【例題】有一質(zhì)量為60kg的人站在一放置于升降機(jī)的底板上的臺秤上，當(dāng)升降機(jī)作如下運動時，臺秤的示數(shù)為多少？1.升降機(jī)以v=5m/s的速度勻速上升時；2.升降機(jī)以a=5m/s2的加速度加速上升時；3.升降機(jī)以a=5m/s2的加速度減速上升時；4.升降機(jī)以a=5m/s2的加速度加速下降時

21、；5.升降機(jī)以a=5m/s2的加速度減速下降時；6.升降機(jī)以a=g的加速度加速下降時；日常生活中的超重和失重現(xiàn)象2. 利用體重計稱量體重時，人在體重計上要保持靜止。3. 乘豎直升降的電梯，在升降過程中，體驗超重和失重。4. 乘快速行駛的汽車，突遇上坡或下坡，體驗超重和失重。5. 游樂園里，乘座過山車，體驗超重和失重。1. 人起跳過程和從高處跳下，體驗超重和失重。6.飛機(jī)起飛或著陸或突遇氣流，飛機(jī)上下顛簸，體驗超重和失重 （船、蹺蹺板、轎子等）7. 蹦床運動，人上下運動時，體驗超重和失重。【觀察與思考】？為什么心臟病人不宜乘坐？【觀察與思考】人從離開起跳點開始經(jīng)歷了哪些過程？ 蹦極是深受人喜愛的一種運動，刺激但危險性也大。曾有人這么形容蹦極時的感受：隨著彈性繩的伸縮，一忽兒象掉入無底深淵，整個心臟都仿佛往上提；一忽兒又好象有一只大手把人往下壓，想抬頭都困難。 環(huán)繞地球飛行的宇宙飛船里用秤是稱不出任何物體的重力的。那說明宇宙飛船內(nèi)的物體都處于完全失重狀態(tài)，飛船內(nèi)的空間是一完全失重的空間。 宇宙探索中的超重和失重現(xiàn)象1. 宇