105第五节 牛顿运动定律及其应用.pptxVIP

第五节 牛顿运动定律及其应用主讲人：张明明山东省滕州市中等职业教育中心学校 “嫦娥四号”是如何从地球飞向月球的？1牛顿第一定律2牛顿第二定律主要内容3牛顿第三定律4国际单位制01牛顿第一定律PART 01一、牛顿第一定律 公元前 4 世纪，古希腊的哲学家亚里士多德在观察和直觉的基础上得出结论：必须有力作用在物体上，物体才能运动；没有力的作用，物体就保持静止。 通过16世纪末，意大利物理学家伽利略对亚里士多德的论断表示了怀疑。他注意到，当一个球沿斜面向下滚动时，它的速度增大，而向上滚动时，它的速度减小。他由此猜想：当球沿水平面滚动时，它的速度应该不增不减。一、牛顿第一定律伽利略为了说明他的思想，设计了一个如图所示的对接斜面的理想实验。一、牛顿第一定律【思维与方法】 理想实验方法 理想实验也叫假想实验或者思想实验，它以真实的科学实验为基础，以逻辑法则为依据，用思维来展开实验过程。它具有实际物理实验的一些特点，又不同于实际实验。它也是科学研究中常用的一种逻辑思维方法。一、牛顿第一定律 【观察与体验】 观察滑块在水平气垫导轨上的运动一、牛顿第一定律 【思考与讨论】 在水平气垫导轨上静止的滑块所受的外力有哪些？滑块所受的合外力为多少？ 在水平气垫导轨上运动的滑块所受的外力有哪些？滑块所受的合外力为多少？一、牛顿第一定律 英国的物理学家牛顿在伽利略等人研究的基础上，根据自己的研究，系统地总结了力学规律，提出了三条运动定律。 一切物体总保持静止或匀速直线运动状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。这就是牛顿第一定律。由于物体总保持原来运动状态的性质称为惯性，因此，牛顿第一定律又称为惯性定律。一、牛顿第一定律 打篮球的同学在做“三步上篮”的动作时，只需将球向上抛出，球就人会由于惯性，向前上方运动并落入篮筐了。一、牛顿第一定律 【思考与讨论】 与本学习小组的同学讨论，图1-5-6中在水平地面上玩滑板的人为什么能带着滑板腾空而起？与其他小组的同学交流。一、牛顿第一定律 【应用与拓展】 安全带与安全气囊02牛顿第二定律PART 01二、牛顿第二定律 牛顿第一定律告诉我们，物体如果不受外力，它将保持原来的运动状态。由此可知，如果物体受到外力作用，物体的运动状态必将改变。 物体运动状态发生改变时，会产生加速度，因此也可以说，力是使物体产生加速度的原因。 人们在实践中发现，物体的加速度不仅与其所受外力有关，还与其质量有关。二、牛顿第二定律 【观察与体验】 研究加速度与外力的关系 两辆小车的位移与其所受拉力的关系是什么？二、牛顿第二定律 【观察与体验】 研究加速度与外力的关系通过测量可发现：两辆小车的位移与其所受拉力成正比。二、牛顿第二定律 【思考与讨论】 由于小车的初速度为零，根据匀变速直线运动位移公式 可知，在时间 t 相同的情况下，小车的位移与加速度有什么关系？ 小车的加速度与其所受的拉力有什么关系？二、牛顿第二定律【思维与方法】 转换法 对不易直接观察和测量的微观物理量，人们常常采用转换观测对象的方法。通过转换，用某些容易观察和测量的量，代替不易观察和测量的量，这就是转换法。 由于加速度是一个较难测量的物理量，因此本实验巧妙运用转换法，用测量物体的位移之比代替测量物体的加速度之比，进而揭示出物体加速度与外力之间的关系。二、牛顿第二定律 在大量实验的基础上，可以归纳出：质量相同的物体，加速度与其所受的外力成正比。即二、牛顿第二定律 【观察与体验】 研究加速度与质量的关系 牛顿第一定律利用前面的实验装置继续实验。在两辆小车的绳端各挂一个钩码，使两辆小车所受的拉力相同。在第一辆小车上加放砝码，使其质量增大为原来的 2 倍。 先标记出小车的初始位置，再打开夹子，让两辆小车同时从静止开始运动。经过一小段时间后，合上夹子，让它们同时停下。测量两辆小车的位移大小。二、牛顿第二定律 【观察与体验】 研究加速度与质量的关系 通过测量可发现：两辆小车的位移与其质量成反比。 由于位移与加速度成正比，因此可以得出小车的加速度与其质量成反比。二、牛顿第二定律 在大量实验的基础上，可以归纳出：在相同外力作用下，物体的加速度与其质量成反比，即 实验表明，质量大的物体运动状态难以改变，即物体的惯性大；质量小的物体运动状态容易改变，即物体的惯性小。因此，质量是物体惯性大小的量度。二、牛顿第二定律 【行为与责任】 列车的质量一般都非常大，即惯性非常大，要使高速行驶的列车停下来是很困难的。因此，为了避免伤害，在通过列车道口时，一定要遵守交通法规，听从交警的指挥，如右图所示。二、牛顿第二定律【思维与方法】 控制变量法 控制变量法就是在有多个因素（变量）同时对结果起作用的过程中，通过控制实验条件（控制其他因素不变），逐个研究某一因素对结果的影响，然后加以综合的