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1、第十二章 运动和力,白水田中韩敏,目录,12.1 运动的描述12.2 运动的快慢 12.3 长度、时间及其测量 12.4 力 12.5 牛顿第一定律 12.6 二力平衡,日本茨城县鹿岛町与中国上海市的距离，由于板块运动每年缩短2.9cm,珠穆朗玛峰正以平均每年1.8cm的速度上升,静若处子，动若脱兔,地球及其他一切天体都是由_组成的，物质处于_中运动是宇宙中的普遍现象,物质,不停的运动和发展,12.1 运动的描述,一、机械运动运动是宇宙中的普遍现象。定义：物理学中把物体位置的变化叫机械运动。二、参照物1、定义：被选作标准的物体。2、选参照物时应注意：(1)参照物是认为假定不动的物体，因此，参照
2、物一旦被选取就应把它看作静止的。(2)参照物的选取是任意的，不管是大的物体还是小的物体，是运动的还是静止的，根据需要来选择，但不能将研究对象作为参照物(3)在研究地面上物体的运动时，一般应选取地面或地面上的物体为参照物，此时可略去参照物不提。,参照物,参照物：在描述一个物体的运动时，选来作为标准的（假定不动）另外的物体叫做参照物 参照物的选取是任意的。（一般取地面为参照物）物体的运动和静止是相对的,骑车的，别那么快！危险！,瞎说啥呢？哪里快了？他根本没动！,骑车的，你真厉害啊！自行车都有倒档！怎么往后退呢？,我追，我追，我追追追！,他们说的对不对？,为什么同一个运动会有几种不同的说法？,怎样描
3、述一个物体的运动状态？,一般分三步进行：1、确定被研究对象2、选取参照物3、对比研究对象与参照物的位置变化，判断是否运动；位置变化了就是运动的，没变就是静止的。如果选择的参照物不同，描述同一物体的运动时，结论一般也不一样。可见，物体的运动和静止是相对的。运动是绝对的，静止是相对的。,天体间的“运动与静止”,1、我们通常所说的“太阳东升西落”，是以谁为参照物呢？,2、而地理学科中所说的“地球绕着太阳转”又是以谁为参照物呢？,3、地球同步卫星与地球一起在做同步运动，如果以地球为参照物，地球同步卫星是运动还是静止？,成语故事中的“运动和静止”,你知道“刻舟求剑”的故事吗？最后主人公没有找到剑是因为他
4、不明白怎样的物理道理？,运动和静止的相对性,趣闻轶事中的“运动与静止”,第一次世界大战期间，一名法国飞行员在2000米的高空飞行的时候，发现脸旁有一个小东西，飞行员以为是昆虫，敏捷地一把抓了过来，令他吃惊的是，抓到的竟是一颗德国子弹这名法国飞行员怎么会有这么大的本领呢?,把课本平放在桌子上，课本上放一粉笔盒，推动课本使它沿桌面缓缓移动，仔细观察并思考：1、如果以课桌为标准，粉笔盒是运动的还是静止的？2、如果以课本为标准，粉笔盒是运动的还是静止的？,运动,静止,粉笔盒,课本,课桌,物体的运动和静止是相对的,实验：,空中加油,我国是掌握空中加油技术为数不多的国家之一，只有当加油机与战斗机保持 状态
5、时才能加油。此时，加油机与战斗机的运动快慢是（填“相同”或“不同”）的，运动方向是（填“相同”或“相反”）的。,学以致用,看“亚洲飞人”刘翔的110米赛跑电视转播时，我们感觉到刘翔跑得很快，但实际上他始终处于屏幕上，这是为什么？,生活体验,12.2 运动的快慢,哪些方法可以描述物体运动的快慢？1、时间相同，比较路程，路程多的运动得快2、路程相同，比较时间，时间短得运动得快3、时间不同，路程也不同，比较单位时间所走的路程，即路程/时间，比值大的运动得快,速度,物体运动的快慢用速度表示速度等于运动物体在单位时间内通过的路程。速度、路程和时间之间的关系为：,v=s/t符号的意义及单位：s-路程-米(
6、m)t-时间-秒(s)v-速度-米每秒(m/s),1m/s=3.6km/h=60m/min,匀速直线运动定义：物体沿着直线快慢不变的运动。特征：1、匀速，任何时刻速度都是相同的。2、直线：运动轨迹是直线。变速运动：如果只做粗略研究，也可以用v=s/t来计算，这样算出来的速度叫平均速度,三、长度、时间及其测量,一、长度的测量工具：刻度尺（直尺，三角板、米尺等）单位：km,m,dm,cm,mm.um,nm国际主单位：m1m=10dm=100cm=1000mm刻度尺读数：估读到分度值的下一位数字。如果分度值是mm，应估读到零点几毫米。如测量值是2.12cm,其中 2.1cm是准确值，0.02cm是估
7、计值。,二、时间的测量,测量工具：钟表、停表单位：小时(h),分(min),秒(s)1h=60min=3600s误差：测量值与真实值之间的差别。不能消灭误差，可以尽量减小误差。减小误差的方法：1、多次测量求平均值；2、选用精密的测量工具3、改进测量方法,测量错误,误差不是错误。测量错误是由于不遵守测量仪器的使用规则、读数时粗心造成的，是不该发生的，是能够避免的。,四、力,一、力的作用效果1、力可以使物体发生形变。2、力可以改变物体的运动状态。二、力力的三要素：大小、方向、作用点单位：牛顿，简称牛，符号是N。,力的示意图,在物理学中通常用一根带箭头的线段表示力：在受力物体上画一条线段，在线段的末
8、端画一个箭头表示力的方向，线段的起点或终点表示力的作用点，在同一图中，力越大，线段应该越长。有时还可以在力的示意图旁边用数值和单位标出力的大小。这样用一根带箭头的线段就把力的大小、方向、作用点都表现出来了。,力是物体间的相互作用,1、力是一物体对另一个物体的作用。力是不能离开施力物体和受力物体而独立存在的。2、力的产生与是否接触无关。相互接触的物体，不一定发生力的作用。两个物体不接触也会产生力的作用。3、一个物体对别的物体施力时，也同时受到后者对它的作用力。也就是说，物体间力的作用是相互的。,五、牛顿第一定律,伽利略通过实验表明：物体的运动并不需要力来维持，运动之所以会停下来，是因为受到了摩擦
9、阻力。阻力对物体运动的影响结论：平面越光滑，小车运动的距离越远，这说明小车受到的阻力越小，速度减小得越慢。推理：如果运动物体不受力，它将以恒定不变的速度永远运动下去。,牛顿第一定律,1内容：一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态。牛顿第一定律也叫惯性定律。2揭示出：力与运动的关系力不是维持物体运动状态的原因，而是改变物体运动状态的原因。3牛顿第一定律是通过分析事实，再进一步概括、推理得出的。不可能用实验来直接验证这一定律。,惯性定律中四个关键词语的含义,1、“一切物体”说明该定律对于所有物体都是普遍适用的，不是特殊情况，无论物体处于运动还是静止状态。2、“没有受到外力作
10、用”是该定律成立的条件。由于不存在绝对不受力的物体3、“总”总是这样，没有例外4“或”：表示两种情况必居其一，如果不受任何外力时，原来运动的物体将保持匀速直线运动状态，原来静止的物体将保持静止状态。,惯性,概念：把物体保持运动状态不变的特性叫惯 性。惯性理解小口诀：一切物，有惯性；有大小，质量定；与受力，动快慢；均无关，勿属性。,物体惯性与速度无关,不少人根据“物体速度越大，运动状态越难改变”，认为“速度越大的物体惯性越大”。其实，如果惯性与运动速度有关，速度越大，惯性越大；那么速度越小，惯性将越小；如果速度等于0，则惯性为0，显然这是错误的。,惯性与惯性定律的区别,1、惯性是一切物体本身固有
11、的属性，不受外界因素（或作用力）的影响，无论“受力”还是“不受力”2、牛顿第一定律也叫惯性定律，描述的是：物体在不受外力作用时如何运动的问题，与物体的外界因素相联系，成立条件“不受外力”,惯性与力,惯性和力是两个不同的概念。惯性是物体本身的属性，它与外界因素无关。常常说“由于惯性”或物体“具有惯性”等；把惯性说成是“惯性力”，或者说“物体受到惯性的作用”，“获得惯性”等说法都是错误的。,物体的惯性有利有弊,对于有利的惯性要利用，对于有害的惯性要防止。利用惯性的事例很多，如：跳远、跳高、射击、投球、射箭、掷铅球，交通工具的滑行、飞机投弹等等；防止惯性的事例如：系安全带、限速行驶、保持车距、轿车安
12、全气囊和头枕等等。,六、二力平衡,1、平衡状态：静止状态或匀速直线运动状态2、二力平衡：一个物体同时受到两个力的作用，这两个力的作用效果相互抵消，物体处于静止状态或匀速直线运动状态，那么这个物体就处于二力平衡状态。3、条件：同体、等大、反向、共线,平衡力的判定方法,方法一：根据平衡力的条件进行判定。根据二力平衡的条件可知，要判断物体所受的两个力是不是平衡力，首先就应该看物体所受的两个力是否是作用在同一个物体上，即平衡力是作用于同一个物体上的两个力；而相互作用力却是作用于不同物体上的两个力。其次看这两个力是否满足等大、反向、共线这三个条件，若同时满足这两个力就是平衡力，四项之中只要有一项不具备就
13、不是平衡力。,方法二：根据力的作用效果进行判定,平衡的两个力，因作用在同一个物体上，它们的作用效果是能相互抵消的；而相互作用的两个力，因分别作用在两个物体上，它们各自产生各自的作用效果，不能相互抵消。故我们可以根据作用于物体上的力的作用效果来加以判定：如果物体受到两个力的作用后，能保持静止或匀速直线运动状态，且在这两个力之外，不受其他力的作用，这两个力就是平衡力。反之，如果物体只受到了两个力的作用，但物体不能保持静止或匀速直线运动状态，则这两个力就不是平衡力。,方法三：反证法,即假设所研究的两个力不是平衡力，由此分析得出与题设中物体所具有的运动状态相反的结论，从而否定自己的假设，得出肯定的结论。,二力平衡与相互作用力的区别,
