第第頁(yè)第1章運(yùn)動(dòng)和力（課件）-中職《物理》同步教學(xué)（人民郵電版）(共35張PPT)(共35張PPT)

第1章運(yùn)動(dòng)和力

理解時(shí)間和時(shí)刻、路程和位移、速率和速度、標(biāo)量和矢量等概念及它們之間的區(qū)別。

了解勻變速直線運(yùn)動(dòng)并能夠用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算。

了解重力的概念，知道重力的方向；了解彈力的概念及其產(chǎn)生條件，了解胡克定律；理解靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力。

理解牛頓三定律，能說(shuō)出牛頓定律在生產(chǎn)、生活中的一些應(yīng)用。

1.1運(yùn)動(dòng)的描述

1.2勻變速直線運(yùn)動(dòng)

1.3重力、彈力、摩擦力

1.4力的合成和分解

1.5牛頓運(yùn)動(dòng)定律

1.6萬(wàn)有引力定律與天體運(yùn)動(dòng)

1.73個(gè)宇宙速度

1.8小結(jié)

1.1運(yùn)動(dòng)的描述

本節(jié)介紹物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)以及運(yùn)動(dòng)物質(zhì)與力的關(guān)系，并掌握其變化規(guī)律。

1.1.1質(zhì)點(diǎn)

1.1.2時(shí)刻和時(shí)間

1.1.3路程和位移

1.1.4標(biāo)量和矢量

1.1.5速度和速率

1.1.1質(zhì)點(diǎn)

質(zhì)點(diǎn)：用來(lái)代替物體的有質(zhì)量的點(diǎn)。

質(zhì)點(diǎn)是一種理想化的模型。

由于運(yùn)動(dòng)的絕對(duì)性，因此要確定某物體的位置或者描述其機(jī)械運(yùn)動(dòng)，就必須選擇其他一個(gè)或者幾個(gè)彼此之間相對(duì)靜止的物體作為參考，這些為了確定物體的位置和描述物體的運(yùn)動(dòng)而被選做參考的物體叫做參考系。

參考系的選擇是任意的，不同的參考系對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的描述也是不同的。

1.1.2時(shí)刻和時(shí)間

用一維坐標(biāo)軸來(lái)代表時(shí)間軸，則時(shí)間軸上的點(diǎn)表示時(shí)刻，某一線段表示時(shí)間間隔

在國(guó)際單位制中，時(shí)間的單位是秒，符號(hào)是s。

1.1.3路程和位移

路程是物體運(yùn)動(dòng)軌跡的長(zhǎng)度。

位移是指從物體運(yùn)動(dòng)的起始位置指向終點(diǎn)位置的有向線段。

位移是表示物體位置變化的物理量，路程是質(zhì)點(diǎn)實(shí)際運(yùn)動(dòng)軌跡的長(zhǎng)度。

在國(guó)際單位制中，路程與位移的單位都是米，符號(hào)為m。

1.1.4標(biāo)量與矢量

只有大小沒(méi)有方向的物理量稱為標(biāo)量

如路程、長(zhǎng)度、時(shí)間、質(zhì)量、溫度、功、功率等都是標(biāo)量。

物理學(xué)中既有大小又有方向的物理量稱為矢量。

矢量可用一條帶箭頭的線段來(lái)表示，線段按一定標(biāo)度畫(huà)出，線段的長(zhǎng)短表示矢量的大小，箭頭的指向表示矢量的方向。位移、力及我們將要學(xué)習(xí)到的速度、加速度等都是矢量。

矢量相加遵循平行四邊形法則。

1.1.5速度和速率

通常把物體通過(guò)的路程與所用時(shí)間的比值叫做速率。速率只有大小，沒(méi)有方向。

物理學(xué)中把位移與發(fā)生這個(gè)位移所用時(shí)間的比值稱為速度。速度是用來(lái)描述物體運(yùn)動(dòng)的快慢和方向的物理量，用符號(hào)v表示。

s表示在時(shí)間t內(nèi)發(fā)生的位移。

速度既有大小，又有方向。速度的大小在數(shù)值上等于單位時(shí)間內(nèi)位移的大小，方向跟物體的運(yùn)動(dòng)方向相同。

如果物體在一條直線上運(yùn)動(dòng)，而且速度不變，這種運(yùn)動(dòng)叫做勻速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)速率等于速度的大小。

國(guó)際單位制中，速度和速率的單位為米每秒（m/s）

1.2勻變速直線運(yùn)動(dòng)

本節(jié)介紹運(yùn)動(dòng)的一種—?jiǎng)蜃兯僦本€運(yùn)動(dòng)。

1.2.1加速度

1.2.2勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律

1.2.1加速度

物理學(xué)上把速度的變化與發(fā)生這一變化所用時(shí)間的比值叫做加速度。

加速度的單位讀作米每二次方秒，符號(hào)是m/s2。

加速度是矢量。在直線運(yùn)動(dòng)中，如果速度增加，即末速度大于初速度，加速度是正值，表示其方向與運(yùn)動(dòng)方向相同；如果速度減小，即末速度小于初速度，則加速度是負(fù)值，表示其方向與運(yùn)動(dòng)方向相反。

1.2.2勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律

1．速度與時(shí)間的關(guān)系式

由公式

得

2．速度與時(shí)間的關(guān)系式

得

1.3.1重力

1.3.2彈力

1.3.3摩擦力

1.3重力、彈力、摩擦力

本節(jié)介紹了幾種特殊的力：重力、彈力和摩擦力。

1.3.1重力

地球上一切物體都受到地球的吸引。這種由于地球的吸引而使物體受到的力叫做重力。

重力不但有大小，而且有方向，是矢量。重力的方向總是豎直向下的。

表示質(zhì)量是1kg的物體受到的重力是9.8N。

重力在物體上的作用點(diǎn)叫做重心。質(zhì)地均勻、外形規(guī)則的物體的重心，在它的幾何中心上

物理上，把物體只在重力作用下（理想化模型），從靜止開(kāi)始下落的運(yùn)動(dòng)，稱為自由落體運(yùn)動(dòng)。

1.3.2彈力

物體形狀和體積的改變叫做形變。形變的形式很多，如彈簧的拉伸與壓縮、弓的變曲、發(fā)條的扭轉(zhuǎn)等，當(dāng)撤去外力后物體可以恢復(fù)原來(lái)的形狀，這種形變叫做彈性形變，而例如泥巴、瀝青等發(fā)生形變后物體不能完全恢復(fù)自身原來(lái)的形狀，這種形變叫非彈性形變，也叫做塑性形變。

形變物體總要試圖恢復(fù)原狀，從而對(duì)與其接觸的另一物體產(chǎn)生彈性力的作用，彈性力也簡(jiǎn)稱彈力。

彈力的大小跟形變的大小有關(guān)，形變?cè)酱螅瑥椓σ苍酱螅巫兿В瑥椓σ搽S之消失。

壓力和支持力都是彈力。壓力和支持力都垂直于接觸面。拉力也是彈力，繩的拉力沿著繩而指向收縮的方向。

彈簧發(fā)生彈性形變時(shí)，彈力的大小F跟彈簧伸長(zhǎng)（或縮短）的長(zhǎng)度x成正比

k稱為彈簧的勁度系數(shù)，單位是牛頓每米，符號(hào)用N/m表示。

——胡克定律

1.3.3摩擦力

兩個(gè)相互接觸的物體，當(dāng)它們發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)或具有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)時(shí)，就會(huì)在接觸面上產(chǎn)生阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)的力，這種力叫做摩擦力。

1．靜摩擦力

兩個(gè)相互接觸的物體，具有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)時(shí)產(chǎn)生的阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的力叫做靜摩擦力。

靜摩擦力的方向總是沿著接觸面，并跟物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反。

2．滑動(dòng)摩擦力

若人推物體的力足夠大，超過(guò)最大靜摩擦力時(shí)，物體在地板上開(kāi)始滑動(dòng)，這時(shí)物體會(huì)受到地板阻礙它滑動(dòng)的力，這種力叫做滑動(dòng)摩擦力。

滑動(dòng)摩擦力的大小跟正壓力成正比

其中是比例常數(shù)，叫做動(dòng)摩擦因數(shù)，它的數(shù)值跟相互接觸的兩個(gè)物體的材料有關(guān)。不同材料的兩個(gè)物體間的動(dòng)摩擦因數(shù)不相同。動(dòng)摩擦因數(shù)還跟接觸面的情況有關(guān)。

3．摩擦力的應(yīng)用

假如沒(méi)有摩擦力，我們無(wú)法拿起任何東西，因?yàn)槲覀兡脰|西靠的就是摩擦力。假如沒(méi)有摩擦力，螺釘就不能旋緊，釘在墻上的釘子就會(huì)自動(dòng)松開(kāi)而落下來(lái)。家里的桌子、椅子都要散開(kāi)來(lái)，并且會(huì)在地上滑來(lái)滑去，根本無(wú)法使用。假如沒(méi)有摩擦力，我們就再也不能夠欣賞美妙的用小提琴演奏的音樂(lè)等，因?yàn)楣拖业哪Σ廉a(chǎn)生振動(dòng)才發(fā)出了聲音。

摩擦力也有其有害的一方面，例如機(jī)器的運(yùn)動(dòng)部分之間都存在摩擦，對(duì)機(jī)器有害又浪費(fèi)能量，使額外功增加。因此，必須設(shè)法減少這方面的摩擦。通常是在產(chǎn)生有害摩擦的部位涂抹潤(rùn)滑油、變滑動(dòng)摩擦為滾動(dòng)摩擦等。總之，我們要想辦法增大有益摩擦，如下雪天在馬路上撒煤渣；減小有害摩擦，如加潤(rùn)滑劑，變滑動(dòng)摩擦為滾動(dòng)摩擦。

1.4力的合成和分解

1.4.1合力與分力

1.4.2力的合成

1.4.3力的分解

本節(jié)探討了低速運(yùn)動(dòng)情況下兩個(gè)相對(duì)勻速直線運(yùn)動(dòng)的參考系中，坐標(biāo)、速度以及加速度的變換。

1.4.1合力與分力

當(dāng)物體同時(shí)受到幾個(gè)力時(shí)，如果這幾個(gè)力同時(shí)作用產(chǎn)生的效果與某一個(gè)力單獨(dú)作用產(chǎn)生的效果相同，這一個(gè)力就叫做那幾個(gè)力的合力，那幾個(gè)力就叫做這一個(gè)力的分力。求幾個(gè)力的合力叫做力的合成。

1.4.2力的合成

如果用有夾角的兩個(gè)力F1和F2的線段為鄰邊作平行四邊形，那么，合力F的大小和方向就可以用這兩個(gè)力的鄰邊之間的對(duì)角線來(lái)表示，這叫做力的合成的平行四邊形法則。

若兩個(gè)分力F1和F2在同一直線上，方向相同時(shí)兩個(gè)力的合力大小為這兩個(gè)力的代數(shù)和；方向相反時(shí)兩個(gè)力的合力大小為這兩個(gè)力的差，合力與較大分力的方向相同。

1.4.3力的分解

求一個(gè)已知力的分力的過(guò)程叫做力的分解。

1.5牛頓運(yùn)動(dòng)定律

1.5.1牛頓第一定律

1.5.2牛頓第二定律

1.5.3力學(xué)單位制

1.5.4牛頓第三定律

本節(jié)介紹牛頓第一、第二和第三運(yùn)動(dòng)定律以及力學(xué)單位制

1.5.1牛頓第一定律

一切物體總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，直到有外力迫使它改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)為止，這就是牛頓第一定律。物體保持勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止?fàn)顟B(tài)的特性，叫做慣性，所以，牛頓第一定律又叫做慣性定律。

一切物體在任何情況下都具有慣性，慣性是物體的固有屬性。質(zhì)量大的物體慣性就大，質(zhì)量越小的物體慣性就越小，質(zhì)量是物體慣性大小的唯一量度。

1.5.2牛頓第二定律

物體加速度的大小與所受合外力的大小成正比，跟物體的質(zhì)量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。這就是牛頓第二定律。

質(zhì)量不同的物體，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的難易程度不同，或者說(shuō)它們的慣性大小不同。在外力相同的情況下，質(zhì)量大的物體獲得的加速度小，它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)難以改變，即慣性大；質(zhì)量小的物體獲得的加速度大，它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)容易改變，即慣性小。因此，質(zhì)量是物體慣性大小的量度。

1.5.3力學(xué)單位制

物理學(xué)上，把預(yù)先選定的物理量稱為基本量，它們的單位稱為基本單位，由基本單位用物理公式推導(dǎo)出的其他單位稱為導(dǎo)出單位，基本單位和導(dǎo)出單位一起組成了單位制。

1.5.4牛頓第三定律

兩個(gè)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。這就是牛頓第三定律。

1.6萬(wàn)有引力定律與天體運(yùn)動(dòng)

宇宙間的一切物體都是相互吸引的，兩個(gè)質(zhì)量分別為m1、m2的物體間，吸引力的大小跟它們的質(zhì)量的乘積成正比，跟它們的距離的平方成反比

萬(wàn)有引力常量

1.73個(gè)宇宙速度

第一宇宙速度就是從地球表面發(fā)射的物體能夠環(huán)繞地球運(yùn)行所需的最小發(fā)射速度，也就是發(fā)射人造地球衛(wèi)星所需的最小發(fā)射速度。第一宇宙速度也叫環(huán)繞速度，為7.9km/s。

所謂第二宇宙速度就是使物體能夠脫離地球的引力作用范圍而繞太陽(yáng)運(yùn)行所需的最小地面發(fā)射速度。這就是物體逃逸地球引力作用范圍所需的最小速度。因此第二宇宙速度也常常叫做逃逸速度，為11.2km/s。

使物體能夠脫離太陽(yáng)的引力作用范圍所需的最小地面發(fā)射速度叫做第三宇宙速度，為16.7km/s。它是物體飛到太陽(yáng)系以外宇宙空間去的最小發(fā)射速度。

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