第三章-自然界的运动性.ppt

1、第三章 自然界的运动性,本章知识结构,物体的最简单运动形式 天体的运行,运动的表示法： 运动的相对性、三种变速运动 运动和力 功和能 碰撞,第一节 物体的最简单运动方式,1、参照系 例：一位学生在作文中写到：“红日从东方冉冉升起，我坐在奔驰的火车里，静靠在椅背上，欣赏着窗外的景物，只见路旁的树木急速地向后退去” 试指出“升起”、“奔驰”、“静靠”、“后退”这几种运动形式所对应的参照物。,运动都是相对于参照物来说的,（说出运动形式的参照物是重点）,一、运动的表示法,辩证唯物主义观点 运动是绝对的： 自然界中没有不运动的物体（运动是物质的属性） 运动是相对的： 相对于参照系来说的，不存在 “绝对”

2、静止的物体,随着时间的变化，物体位置在改变，用坐标系描述： （1） 直线坐标系：X = OA（O是原点） （2） 平面直角坐标系,2、位移,空间位置的变化（运动造成的） 是一个既有大小，又有方向的量，是一个矢量 表示： 直线 AB 弧线 AB,3、速度和加速度,速率：s=vt v 是速率，单位米/ 秒 只表示物体运动的快慢，不表示运动方向 速度：是大小为V（速率）和方向（物体运动方向） 的矢量 加速度：a 运动速度大小或方向在不断变化 ，矢量 表示单位时间内速度的变化，单位为 米/秒2,在关速度和加速度的几点注意：,（1）速度很大，加速度不一定很大，也可能为零。 如：匀速直线飞行的超音速飞机

3、（2）速度变化大（小），加速度不一大（小），由于加速度是描述速度变化快慢的量 （3）加速度的方向不是速度的方向，而是跟速度变化的方向一致 汽车加速：速度，加速度与速度方向相同， 速度矢量加长，加速度为正值 汽车减速：速度，加速度与速度方向相反， 速度矢量变短，加速度为负值,4、几种变速运动的规律,匀加速直线运动：以变化的速率沿直线运动 v = v0 +at 自由落体运动是典型的匀加速运动 判断：棉花和石块从高处下落的速度是否一样？ （现场演示） 结论：以同样的加速度下落 依据：伽利略发现（在真空中）重力加速度对 一切物体都是相同的 a = g=9.8 m/s2,匀速圆周运动： 以恒定的速率 v

4、 在半径为 r 的圆周上的运动 如：机器上的飞轮、人造地球卫星及天体的运行 速率不变，但运动方向不断改变， 匀速圆周运动是变速运动 加速度为向心加速度 a =v2 / R，永远和速度垂直,简振运动 物体在中心平衡位置附近来回地振荡式运动 例：时钟摆的转动、 乐器弦的颤动 复杂的振动（声音的振动）是若干个简振运 动的合成 振动是一种周期性运动 公式见书（只要求会直接代入数据作简单运算）,二、运动和力,要求： 1、牛顿第一定律： 知道力是改变运动状态的原因 2、牛顿第二定律： 能够认识力、加速度和质量三者之间的关系 3、牛顿第三定律： 知道作用力和反作用力的关系,第二、第三定律是重点,1、牛顿第一

5、定律,物体不受外力作用（或外力的合力为零）时，将保持静止或匀速直线运动状态，直到外力改变它的运动状态为止。 惯性定律 惯性是物体的属性，反映物体改变运动状态的难 易程度 力改变物体的运动状态（得到加速度） 质量是物体惯性的量度（质量大不易改变状态） 如：歼击机尽可能减小质量，提高战斗灵活性,2、牛顿第二定律 物体受到外力作用时，物体的加速度与作用在物体上的合外力正比，与物体的质量成反比，加速度的方向与合外力的方向一致。 F =K ma（K=1） 只适用于质点或能看成质点的物体的运动 a 为合外力作用下得到的加速度 力改变加速度随着改变，合外力0零时，加速度0 力的单位为牛顿（N），质量为千克（

6、 kg)，加速度为米 /米2,重点内容,3、牛顿第三定律 两个物体之间的作用力和反作用力，同在一直线上，大小相等，方向相反 作用力与反作用力定律 与物体的运动无关 成对出现，成对消失 分别作用于两个物体上，不能相互抵消 作用力与反作用力总是属于同种性质的力,重点内容,1、功 物体在力的方向上有位移，称力对物体做了功 如：人的行走、火箭升空 W = Fs （单位分别是J、N、m） 功只有大小而无方向,三、功和能,2、动能与动能定理 动能：物体运动而显示出具有做功的本领 Ek = Mv0 2 物体具有动能就能克服外力做功，消耗本 身的动能；若外力对物体做功，物体动能 就会加大 如汽车关闭发动机后，

7、克服阻力做功 动能定理：合外力所做的功，等于物体动能的改变量 W= Ekt Ek0 动能定理的应用：动物奔跑,3、重力势能和引力势能 要求： 1、结合实际学习重力势能 2、会计算物体的重力势能,（1）重力势能 相对于地球的位置而具有的能 具有重力势能的物体通过位置变化，对外做功 重力对物体做功的结果，使物体位置发生变化 Ep = Gh = mgh (以地面作为重力势能的零点） 重力势能属于地球和物体所组成的物体系统，不能用来计算离地球很远处的势能 运动员跳高的解释,（2）引力势能 任何两个物体间存在着万有引力定律 F = G 在离地球距离很远时，物体在m2距m1为 r点的势能为 Ep = -,

8、r 2,m1m2,G m1m2,r,引力势能距地球无穷远处势能为零,四、碰撞,要求： 1、知道冲量、动量的计算公式 2、能运用动量定理解释实际生活中的现象,（1）冲量 物体运动状态的改变，和物体的质量与所受的力有关，也与力的作用时间有关 冲量是力和时间的乘积，对一定质量的物体的速度改变起决定作用 I = F t=mv mv0 单位是牛顿 秒 （2）动量 物体运动状态发生变化的难易程度，取决于物体的速度和质量。 P = mv （单位是千克米/秒）,（3）动量定理 物体动量的改变 = 物体所受到的冲量 I = F t = mv mv0 物体的动量变化一定 力作用时间越短，平均冲力越大，反之越小 实

9、际运用： 玻璃杯落在水泥地上比落在沙土上易碎 易碎品运输用纸屑、泡沫塑料来填充空间,（4）动量守恒定律 若系统内各物体所受合外力为零，那么系统的总动量保持不变 例：两个小球沿球心向同一方向运动碰撞 质量分别为：m1 m2 速度分别为：V10 V20 碰撞后速度分别为： V1 V2 碰撞时间为t m2对m1的作用力为F21，反之为F12,重点内容,根据动量定理： 对球M1： F21 t =M1V1 - m2 V10 对球m2 ：F12 t =M2V2 - m2 V20 根据牛顿第三定律： F21 = - F12 可得： M1V1 - m2 V10 =M2V2 - m2 V20, 在生产实验和科学

10、实验中的运用 心动冲击描记器、火箭和喷气式飞机的飞行,二、生活中的各种碰撞现象,打台球,生活中的各种碰撞现象,撞车,生活中的各种碰撞现象,打桩机打桩,生活中的各种碰撞现象,钉钉子,生活中的各种碰撞现象,飞鸟撞飞机,生活中的各种碰撞现象,打网球,生活中的各种碰撞现象,拳击,第二节 天体的运行,教学要求 了解： 大气运动对天气变化和气候分带的影响各地区不同气候类型 理解： 1、地球的公转、自转 2、季节和五带、历法和时间,第二节知识结构,地球的自转和公转 四季和五带,一、 地球的自转和公转 要求： 1、先熟悉有关概念 2、从规律性、影响两个角度去了解自转和公转,1、自转 1）几个基本概念 赤道 ：

11、最大的圆 纬线： 垂直于地轴的平面 经线： 被南、北两极等分而成的半圆,2）规律性： 方向 ：围绕地轴，自西向东转（逆时针） 周期 ：周期性的运动，周期为一日 速度 ：角速度（150/小时） 线速度（纬度不同而不同）,3）影响： 天体的周日变化：天体东升西落现象 地转偏向力： 使地球表面运动的物体的方向发生偏转 一种惯性力 产生原因：由于地球自转在不同纬度上线速度不 同引起的,2、公转,1）几个基本概念 近日点 ：公转轨道上距离太阳最近点 远日点 ：公转轨道上距离太阳最远点 黄道面：地球公转的轨道面 地轴倾斜：地轴与黄道面不垂直，也即 赤道面与黄道面不重合,一轴、二面、三角度 三个基本不变,2

12、）规律性： 严格的轨道 围绕太阳自西向东逆时针方向转动 周期： 恒星年：365.2564日（地球公转3600所需的时间） 回归年：365.2422日（太阳在黄道上连续两次过春分点的时间间隔） 速度 ：角速度3600/年 平均线速度29.78千米/秒（近日点和远日点不同）,3） 影响,造成地球上各地正午太阳高度的变化和昼夜长短的差异 除南、北回归线之间的纬度带外，以所在半球的夏至日最高，冬至日最低 昼夜长短也不同,四季更替和五带,二、四季和五带,四季和五带产生的原因 现象、特征,1.产生的原因 太阳辐射能在地球在不同时段、不同空间的差异造成的 （自转和公转影响各地光照时间和太阳直射程度）,2.四

13、季,春分,秋分,南：夏半年,北：夏半年,南：冬半年,北半球,南半球,北：冬半年,运行方向,运行方向,观察下面地球在A位置时节气、日期、阳光直射点,A处的节气是春分，日期是3月21日前后此时阳光直射点在赤道,观察下面地球在B位置时节气、日期、阳光直射点,B处的节气是夏至，日期是6月22 日前后此时阳光直射点在北回归线,观察下面地球在C位置时节气、日期、阳光直射点,C处的节气是秋分，日期是9月23日前后此时阳光直射点在赤道,观察下面地球在D位置时节气、日期、阳光直射点,D处的节气是冬至，日期是12月22日前后此时阳光直射点在南回归线,北半球为例：,三、五带,类型： 热带、南温带、北温带、南寒带、北寒带 纬度界线： 南、北回归线和南、北极圈,赤 道,00,2326,2326,6634,66