高中新教材物理課件必修第一冊第四章運動和力的關系力學單位制

高中新教材物理課件必修第一冊第四章運動和力的關系力學單位制匯報人：XX20XX-01-23第四章概述與目標運動和力基本概念力學單位制介紹及意義直線運動規(guī)律探究曲線運動規(guī)律探究牛頓運動定律應用拓展總結回顧與拓展延伸contents目錄01第四章概述與目標內容概述本章主要探討運動和力之間的關系，以及力學單位制的相關知識。通過本章的學習，學生將能夠深入理解運動的基本規(guī)律，掌握力學的基本概念和分析方法。結構安排本章共分為四個部分。第一部分介紹運動的基本概念和描述方法；第二部分探討牛頓運動定律及其應用；第三部分介紹力學單位制及其意義；第四部分通過實例分析和問題解決，鞏固和加深對運動和力關系的理解。章節(jié)內容與結構知識目標掌握運動的基本概念和描述方法，如位移、速度、加速度等。理解牛頓運動定律的內容和意義，能夠運用其分析實際問題。學習目標與要求了解力學單位制的基本概念和常用單位，能夠進行單位換算。學習目標與要求能力目標能夠運用數(shù)學工具描述和分析物體的運動狀態(tài)。能夠運用牛頓運動定律解決簡單的力學問題。學習目標與要求能夠進行簡單的單位換算和計算。情感、態(tài)度與價值觀目標培養(yǎng)學生嚴謹?shù)目茖W態(tài)度和實事求是的精神。學習目標與要求0102學習目標與要求培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和實踐能力。引導學生認識物理學在科技發(fā)展和社會進步中的重要作用。教學方法采用講授法、討論法、實驗法等多種教學方法相結合，激發(fā)學生的學習興趣和主動性。教學手段利用多媒體課件、物理實驗儀器、網絡教學平臺等現(xiàn)代化教學手段，提高教學效果和學生的學習效率。同時，鼓勵學生利用課外時間進行自主學習和探究，培養(yǎng)學生的自主學習能力。教學方法與手段02運動和力基本概念質點01用來代替物體的有質量的點，是物理學中研究問題的一種理想化的模型。當物體的大小和形狀對所研究的問題沒有影響或影響很小可以忽略不計時，可以把物體看作質點。參考系02為了研究物體的運動而假定為不動的物體叫做參考系。參考系的選取是任意的，同一運動選擇不同的參考系時，觀察到的結果往往不同。位移和路程03位移是描述物體位置變化的物理量，是由起點指向終點的有向線段，位移的大小等于線段長度，方向由起點指向終點；路程是物體運動軌跡的長度，是標量。運動描述方式及特點牛頓第一定律一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)，除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)。它揭示了力和運動的關系，指出了物體不受外力時的運動狀態(tài)，同時也說明了力是改變物體運動狀態(tài)的原因。牛頓第二定律物體的加速度跟作用力成正比，跟物體的質量成反比，且與物體質量的倒數(shù)成正比；加速度的方向跟作用力的方向相同。它定量地揭示了力與運動的關系，即力是產生加速度的原因。牛頓第三定律兩個物體之間的作用力和反作用力總是大小相等，方向相反，作用在同一條直線上。它揭示了物體間相互作用的規(guī)律，是牛頓運動定律的重要組成部分。牛頓運動定律內容及應用當物體所受合外力的方向與它的速度方向不在同一直線上時，物體做曲線運動。曲線運動中速度的方向時刻在變，因為速度是矢量。質點在某一點的速度方向，沿曲線在這一點的切線方向。曲線運動的條件常見的曲線運動有平拋運動、斜拋運動、圓周運動等。其中平拋運動和斜拋運動都是勻變速曲線運動，它們的加速度恒等于重力加速度g，而且加速度方向與速度方向不在同一直線上。曲線運動的分類曲線運動條件及分類03力學單位制介紹及意義包括7個基本單位，分別是長度（米）、質量（千克）、時間（秒）、電流（安培）、熱力學溫度（開爾文）、物質的量（摩爾）和發(fā)光強度（坎德拉）。國際單位制（SI）的構成力學中的基本物理量如長度、質量和時間均采用國際單位制中的基本單位，而其他物理量如速度、加速度、力等則通過基本單位導出。國際單位制在力學中的應用國際單位制（SI）內容及應用力學單位制為物理計算提供了統(tǒng)一的度量衡，使得不同物理量之間可以進行比較和運算。統(tǒng)一度量衡簡化計算過程提高計算精度采用國際單位制進行計算，可以避免因單位不統(tǒng)一而產生的復雜換算，從而簡化計算過程。國際單位制中的基本單位都是經過精確測定的，因此采用國際單位制進行計算可以提高計算精度。030201力學單位制在物理計算中作用長度基本單位是米（m），其他常用單位有千米（km）、分米（dm）、厘米（cm）、毫米（mm）等，換算關系為1km=1000m，1m=10dm=100cm=1000mm。速度單位是米每秒（m/s），其他常用單位有千米每小時（km/h），換算關系為1m/s=3.6km/h。質量基本單位是千克（kg），其他常用單位有噸（t）、克（g）、毫克（mg）等，換算關系為1t=1000kg，1kg=1000g=1000000mg。加速度單位是米每二次方秒（m/s2），表示物體速度變化的快慢。時間基本單位是秒（s），其他常用單位有分鐘（min）、小時（h）等，換算關系為1min=60s，1h=60min=3600s。力單位是牛頓（N），表示物體受到的力的大小，其他常用單位有千克力（kgf）等，換算關系因定義不同而有所差異。常見力學量及其單位換算關系04直線運動規(guī)律探究勻速直線運動規(guī)律勻速直線運動的物體，其速度大小和方向都不隨時間變化，即速度是一個恒量。位移與時間成正比，即s=vt。勻速直線運動定義物體在一條直線上運動，且在相等的時間間隔內通過的位移相等，這種運動叫做勻速直線運動。應用實例勻速行駛的汽車、鐘表指針的轉動、自動扶梯上的人的運動等。勻速直線運動規(guī)律及應用實例勻變速直線運動定義物體在一條直線上運動，如果在相等的時間內速度的變化相等，這種運動就叫做勻變速直線運動。勻變速直線運動規(guī)律勻變速直線運動的物體，其加速度大小和方向都不隨時間變化，即加速度是一個恒量。速度隨時間均勻變化，位移與時間的關系為s=v0t+1/2at^2，其中v0是初速度，a是加速度。應用實例自由落體運動、豎直上拋運動、剎車問題等。勻變速直線運動規(guī)律及應用實例物體只在重力作用下從靜止開始下落的運動叫做自由落體運動。自由落體運動定義自由落體運動的物體初速度為0，加速度為重力加速度g，方向豎直向下。位移與時間的關系為h=1/2gt^2，速度與時間的關系為v=gt。自由落體運動規(guī)律測量重力加速度、研究物體下落的快慢與哪些因素有關等。應用實例自由落體運動規(guī)律及應用實例05曲線運動規(guī)律探究平拋運動定義物體以一定的初速度沿水平方向拋出，如果物體僅受重力作用，這樣的運動叫做平拋運動。平拋運動規(guī)律平拋運動可看作水平方向的勻速直線運動以及豎直方向的自由落體運動的合運動。平拋運動的物體，由于所受的合外力為恒力，所以平拋運動是勻變速曲線運動，平拋物體的運動軌跡為一拋物線。應用實例平拋運動在生活中有很多應用，比如投擲鉛球、打高爾夫球等。在這些運動中，運動員需要掌握平拋運動的規(guī)律，通過調整出手角度和力度，使物體按照預定的軌跡運動。平拋運動規(guī)律及應用實例圓周運動條件質點在以某點為圓心半徑為$r$的圓周上運動，即質點運動時其軌跡是圓周的運動叫“圓周運動”。它是一種最常見的曲線運動。例如電動機轉子、車輪、皮帶輪等都作圓周運動。分類勻速圓周運動和變速圓周運動（如豎直平面內繩/桿轉動小球、豎直平面內的圓錐擺運動）。在圓周運動中，最常見和最簡單的是勻速圓周運動（因為速度是矢量，所以勻速圓周運動實際上是指勻速率圓周運動）。圓周運動條件、分類和特點向心加速度任何做勻速圓周運動的物體的加速度都指向圓心，這個加速度叫向心加速度。做勻速圓周運動的物體受到的合外力總是指向圓心，這個力叫做向心力。描述勻速圓周運動的物理量很多，關鍵在了解物理量的定義外，要熟悉各物理量之間的關系。如半徑$r$，線速度$v$，角速度$omega$，周期$T$，頻率$f$，向心加速度$a_n$等。向心力周期關系向心加速度、向心力和周期關系06牛頓運動定律應用拓展

牛頓第二定律在連接體問題中應用連接體問題的特點涉及兩個或多個相互作用的物體，它們之間的相互作用力是內力，系統(tǒng)所受的外力是它們運動的合外力。牛頓第二定律的應用通過受力分析，確定每個物體的加速度，然后根據(jù)牛頓第二定律列方程求解。解題技巧選取合適的研究對象，進行受力分析，畫出受力示意圖，列出牛頓第二定律方程。第二季度第一季度第四季度第三季度超重現(xiàn)象失重現(xiàn)象完全失重現(xiàn)象產生條件超重和失重現(xiàn)象分析物體對支持物的壓力（或對懸掛物的拉力）大于物體所受重力的現(xiàn)象。物體對支持物的壓力（或對懸掛物的拉力）小于物體所受重力的現(xiàn)象。物體對支持物的壓力（或對懸掛物的拉力）等于零的現(xiàn)象。當物體具有向上的加速度時，處于超重狀態(tài)；當物體具有向下的加速度時，處于失重狀態(tài)；當物體向下的加速度等于重力加速度時，處于完全失重狀態(tài)。03解題技巧根據(jù)動量守恒定律和牛頓第三定律列方程求解，注意規(guī)定正方向，判斷動量的正負。01碰撞現(xiàn)象的特點兩個物體在極短的時間內發(fā)生相互作用，動量發(fā)生明顯變化的現(xiàn)象。02牛頓第三定律的應用碰撞過程中，兩個物體之間的相互作用力大小相等、方向相反、作用在同一直線上。牛頓第三定律在碰撞問題中應用07總結回顧與拓展延伸關鍵知識點總結回顧力學單位制國際單位制中，力學基本單位是千克（kg）、米（m）和秒（s），其他力學單位如牛頓（N）、焦耳（J）等均可由基本單位導出。牛頓運動定律牛頓第一定律定義了慣性，指出物體在不受外力時將保持靜止或勻速直線運動；牛頓第二定律建立了力和加速度的關系，F(xiàn)=ma；牛頓第三定律闡明了作用力和反作用力的關系。直線運動與曲線運動物體在直線上的運動可分為勻速直線運動和變速直線運動，曲線運動則涉及向心力和向心加速度等概念。牛頓第二定律的應用在應用F=ma時，需注意力和加速度的方向關系，以及質量對加速度的影響。作用力和反作用力的理解作用力和反作用力總是大小相等、方向相反，且作用在兩個不同的物體上。力與速度的關系力是改變物體運動狀態(tài)的原因，而不是維持物體運動的原因。物體不受力時，將保持靜止或勻速直線運動。