人教版高中物理 运动与力课件.ppt

?北半球的河流 水流的右侧被冲刷较重 ?落体向东偏斜 ?傅科摆摆动平面偏转 证明地球的自转 北半球的科氏力 * 惯性力： 则有： 在非惯性系中，只要在受力分析时加上惯性力，就可形式上应用牛顿定律。 一般表示式： * 例题2.4 动力摆可用来测定车辆的加速度。在如图所示的车内，一根质量可略去不计的细杆，其一端固定在车的顶端，另一端系一小球，当列车以加速度 行驶时，细杆偏离竖直线成 角,试求加速度 与摆角 间的关系。 解：取以加速度 运动的车厢为参考系，此参考系为非惯性系。小球相对于车厢静止。 x O y 当细棒的摆角为 时，小球受力分析如图所示。 建立如图所示的坐标系。 O Fi G FT a * 一般来说，车辆的加速度不是很大，此时 求解得: 因此，可由摆角即可测出车辆的加速度。 故上式可近似为： 由于小球处于平衡状态，所以有： x O y O a Fi G FT x方向： y方向： 第2章结束 * 小 结 1、用牛顿运动定律解题的基本要诀 2、注意牛顿定律只适用于惯性系。 认物体 看运动 查受力 定坐标 列方程 解方程 * 3、质点受变力作用而运动时，在列出牛顿定律分量式后，要通过分离变量再积分的方法求解相应的运动问题。 * * Isaac Newton(1642-1727) * 第2章 运动与力 2.1 牛顿运动定律 2.2 常见的几种力 2.3 应用牛顿定律解题 2.4 非惯性系与惯性力 * 教学基本要求 掌握牛顿定律的基本内容及其适用条件。 熟练掌握用隔离体法分析物体的受力情况,能用微积分方法求解变力作用下的简单质点动力学问题。 * 2.1 牛顿运动定律 一、牛顿第一定律 二、牛顿第二定律 三、牛顿第三定律 * 一、牛顿第一定律 内容 重要概念 1. 惯性 物体本身保持运动状态不变的性质。 (惯性定律) 任何物体都保持静止或匀速直线运动的状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。 2. 力 力是改变物体运动状态的原因，不是维持 运动状态的原因。是由其他物体施予的。 3. 惯性系 惯性定律在其中严格成立的参考系叫惯性参考系，简称惯性系。 * 哪些参考系是惯性系呢？ 只能靠实验来确定 相对已知惯性系作匀速直线运动的参考系也是惯性系 几种实用的惯性系： 2、太阳系：太阳中心为原点，坐标轴指向恒星—绕银河中心的法向加速度～1.8?10-10m/s2 3、地心系：地心为原点，坐标轴指向恒星—绕太阳的法向加速度～6?10-3m/s2（小于g 0.1％） 4、地面系（实验室系）：坐标轴固定在地面上—赤道处自转法向加速度～3.4?10-2m/s2 1、FK4系：以1535颗恒星平均静止位形作为基准—目前最好。 * 二、牛顿第二定律 定义质点动量： 内容：物体的动量对时间的变化率与所加的外力成正比，并且发生在这外力的方向上。 在牛顿力学范围内，由于质量与运动速度无关，所以常见的关系是： 两式统一的证明： 某时刻质点受的合力为 ，则有： * 重要概念 惯性质量 惯性大小的量度。 讨论 1. 只适用于惯性系。 3. 是瞬时关系式， 与 同时存在、改变、消失。 2. 研究对象是单个物体，即质点。 4. 是合力， ，力的叠加原理。 5. 是矢量式。其分量式为： 直角坐标系： 平面曲线运动： * 三、牛顿第三定律 内容 两个物体对各自对方的作用总是大小相等，方向相反。 讨论 1. 同时产生，同时消失。 2. 属于同种性质的力。 3. 分别作用于两个物体，不能抵消。 4. 只适用于惯性系。 地球 * 2.2 常见的几种力 一、万有引力（重力） 二、弹性力 三、摩擦力 * 一、万有引力（重力） 重力 引力质量：反映物体引力的性质。 惯性质量：反映物体抵抗运动变化的性质。 用矢量形式表示 * 讨论： 万有引力公式只适用于两质 点。 一般物体万有引力很小，但在天体运动中却起支配作用。 * 对于自由下落的物体，由万有引力定律和牛顿定律 因g对一切物体都相同，则mi与mg的比为常数，与物体的具体性质无关，适当选择单位使 ? 惯性质量等于引力质量 * 二、弹性力 物体发生弹性形变后，内部产生欲恢复原状的力。 遵从胡克定律，在弹性限度内，力的大小与弹簧的形变成正比： ◆ 弹簧的弹力： F′ F ◆ 张力 ： 轻绳中各处张力的 大小相等 T =F =F′ ◆ 支持力(正压力) ： 垂直于接触面，指向受力物体。 方向沿绳而指向绳要收缩的方向。 * 三 摩擦力 （2）滑动摩擦力：