高中新教材物理课件必修第一册第四章运动和力的关系力学单位制

高中新教材物理课件必修第一册第四章运动和力的关系力学单位制汇报人：XX20XX-01-23第四章概述与目标运动和力基本概念力学单位制介绍及意义直线运动规律探究曲线运动规律探究牛顿运动定律应用拓展总结回顾与拓展延伸contents目录01第四章概述与目标内容概述本章主要探讨运动和力之间的关系，以及力学单位制的相关知识。通过本章的学习，学生将能够深入理解运动的基本规律，掌握力学的基本概念和分析方法。结构安排本章共分为四个部分。第一部分介绍运动的基本概念和描述方法；第二部分探讨牛顿运动定律及其应用；第三部分介绍力学单位制及其意义；第四部分通过实例分析和问题解决，巩固和加深对运动和力关系的理解。章节内容与结构知识目标掌握运动的基本概念和描述方法，如位移、速度、加速度等。理解牛顿运动定律的内容和意义，能够运用其分析实际问题。学习目标与要求了解力学单位制的基本概念和常用单位，能够进行单位换算。学习目标与要求能力目标能够运用数学工具描述和分析物体的运动状态。能够运用牛顿运动定律解决简单的力学问题。学习目标与要求能够进行简单的单位换算和计算。情感、态度与价值观目标培养学生严谨的科学态度和实事求是的精神。学习目标与要求0102学习目标与要求培养学生的创新意识和实践能力。引导学生认识物理学在科技发展和社会进步中的重要作用。教学方法采用讲授法、讨论法、实验法等多种教学方法相结合，激发学生的学习兴趣和主动性。教学手段利用多媒体课件、物理实验仪器、网络教学平台等现代化教学手段，提高教学效果和学生的学习效率。同时，鼓励学生利用课外时间进行自主学习和探究，培养学生的自主学习能力。教学方法与手段02运动和力基本概念质点01用来代替物体的有质量的点，是物理学中研究问题的一种理想化的模型。当物体的大小和形状对所研究的问题没有影响或影响很小可以忽略不计时，可以把物体看作质点。参考系02为了研究物体的运动而假定为不动的物体叫做参考系。参考系的选取是任意的，同一运动选择不同的参考系时，观察到的结果往往不同。位移和路程03位移是描述物体位置变化的物理量，是由起点指向终点的有向线段，位移的大小等于线段长度，方向由起点指向终点；路程是物体运动轨迹的长度，是标量。运动描述方式及特点牛顿第一定律一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。它揭示了力和运动的关系，指出了物体不受外力时的运动状态，同时也说明了力是改变物体运动状态的原因。牛顿第二定律物体的加速度跟作用力成正比，跟物体的质量成反比，且与物体质量的倒数成正比；加速度的方向跟作用力的方向相同。它定量地揭示了力与运动的关系，即力是产生加速度的原因。牛顿第三定律两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上。它揭示了物体间相互作用的规律，是牛顿运动定律的重要组成部分。牛顿运动定律内容及应用当物体所受合外力的方向与它的速度方向不在同一直线上时，物体做曲线运动。曲线运动中速度的方向时刻在变，因为速度是矢量。质点在某一点的速度方向，沿曲线在这一点的切线方向。曲线运动的条件常见的曲线运动有平抛运动、斜抛运动、圆周运动等。其中平抛运动和斜抛运动都是匀变速曲线运动，它们的加速度恒等于重力加速度g，而且加速度方向与速度方向不在同一直线上。曲线运动的分类曲线运动条件及分类03力学单位制介绍及意义包括7个基本单位，分别是长度（米）、质量（千克）、时间（秒）、电流（安培）、热力学温度（开尔文）、物质的量（摩尔）和发光强度（坎德拉）。国际单位制（SI）的构成力学中的基本物理量如长度、质量和时间均采用国际单位制中的基本单位，而其他物理量如速度、加速度、力等则通过基本单位导出。国际单位制在力学中的应用国际单位制（SI）内容及应用力学单位制为物理计算提供了统一的度量衡，使得不同物理量之间可以进行比较和运算。统一度量衡简化计算过程提高计算精度采用国际单位制进行计算，可以避免因单位不统一而产生的复杂换算，从而简化计算过程。国际单位制中的基本单位都是经过精确测定的，因此采用国际单位制进行计算可以提高计算精度。030201力学单位制在物理计算中作用长度基本单位是米（m），其他常用单位有千米（km）、分米（dm）、厘米（cm）、毫米（mm）等，换算关系为1km=1000m，1m=10dm=100cm=1000mm。速度单位是米每秒（m/s），其他常用单位有千米每小时（km/h），换算关系为1m/s=3.6km/h。质量基本单位是千克（kg），其他常用单位有吨（t）、克（g）、毫克（mg）等，换算关系为1t=1000kg，1kg=1000g=1000000mg。加速度单位是米每二次方秒（m/s²），表示物体速度变化的快慢。时间基本单位是秒（s），其他常用单位有分钟（min）、小时（h）等，换算关系为1min=60s，1h=60min=3600s。力单位是牛顿（N），表示物体受到的力的大小，其他常用单位有千克力（kgf）等，换算关系因定义不同而有所差异。常见力学量及其单位换算关系04直线运动规律探究匀速直线运动规律匀速直线运动的物体，其速度大小和方向都不随时间变化，即速度是一个恒量。位移与时间成正比，即s=vt。匀速直线运动定义物体在一条直线上运动，且在相等的时间间隔内通过的位移相等，这种运动叫做匀速直线运动。应用实例匀速行驶的汽车、钟表指针的转动、自动扶梯上的人的运动等。匀速直线运动规律及应用实例匀变速直线运动定义物体在一条直线上运动，如果在相等的时间内速度的变化相等，这种运动就叫做匀变速直线运动。匀变速直线运动规律匀变速直线运动的物体，其加速度大小和方向都不随时间变化，即加速度是一个恒量。速度随时间均匀变化，位移与时间的关系为s=v0t+1/2at^2，其中v0是初速度，a是加速度。应用实例自由落体运动、竖直上抛运动、刹车问题等。匀变速直线运动规律及应用实例物体只在重力作用下从静止开始下落的运动叫做自由落体运动。自由落体运动定义自由落体运动的物体初速度为0，加速度为重力加速度g，方向竖直向下。位移与时间的关系为h=1/2gt^2，速度与时间的关系为v=gt。自由落体运动规律测量重力加速度、研究物体下落的快慢与哪些因素有关等。应用实例自由落体运动规律及应用实例05曲线运动规律探究平抛运动定义物体以一定的初速度沿水平方向抛出，如果物体仅受重力作用，这样的运动叫做平抛运动。平抛运动规律平抛运动可看作水平方向的匀速直线运动以及竖直方向的自由落体运动的合运动。平抛运动的物体，由于所受的合外力为恒力，所以平抛运动是匀变速曲线运动，平抛物体的运动轨迹为一抛物线。应用实例平抛运动在生活中有很多应用，比如投掷铅球、打高尔夫球等。在这些运动中，运动员需要掌握平抛运动的规律，通过调整出手角度和力度，使物体按照预定的轨迹运动。平抛运动规律及应用实例圆周运动条件质点在以某点为圆心半径为$r$的圆周上运动，即质点运动时其轨迹是圆周的运动叫“圆周运动”。它是一种最常见的曲线运动。例如电动机转子、车轮、皮带轮等都作圆周运动。分类匀速圆周运动和变速圆周运动（如竖直平面内绳/杆转动小球、竖直平面内的圆锥摆运动）。在圆周运动中，最常见和最简单的是匀速圆周运动（因为速度是矢量，所以匀速圆周运动实际上是指匀速率圆周运动）。圆周运动条件、分类和特点向心加速度任何做匀速圆周运动的物体的加速度都指向圆心，这个加速度叫向心加速度。做匀速圆周运动的物体受到的合外力总是指向圆心，这个力叫做向心力。描述匀速圆周运动的物理量很多，关键在了解物理量的定义外，要熟悉各物理量之间的关系。如半径$r$，线速度$v$，角速度$omega$，周期$T$，频率$f$，向心加速度$a_n$等。向心力周期关系向心加速度、向心力和周期关系06牛顿运动定律应用拓展

牛顿第二定律在连接体问题中应用连接体问题的特点涉及两个或多个相互作用的物体，它们之间的相互作用力是内力，系统所受的外力是它们运动的合外力。牛顿第二定律的应用通过受力分析，确定每个物体的加速度，然后根据牛顿第二定律列方程求解。解题技巧选取合适的研究对象，进行受力分析，画出受力示意图，列出牛顿第二定律方程。第二季度第一季度第四季度第三季度超重现象失重现象完全失重现象产生条件超重和失重现象分析物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）大于物体所受重力的现象。物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）小于物体所受重力的现象。物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）等于零的现象。当物体具有向上的加速度时，处于超重状态；当物体具有向下的加速度时，处于失重状态；当物体向下的加速度等于重力加速度时，处于完全失重状态。03解题技巧根据动量守恒定律和牛顿第三定律列方程求解，注意规定正方向，判断动量的正负。01碰撞现象的特点两个物体在极短的时间内发生相互作用，动量发生明显变化的现象。02牛顿第三定律的应用碰撞过程中，两个物体之间的相互作用力大小相等、方向相反、作用在同一直线上。牛顿第三定律在碰撞问题中应用07总结回顾与拓展延伸关键知识点总结回顾力学单位制国际单位制中，力学基本单位是千克（kg）、米（m）和秒（s），其他力学单位如牛顿（N）、焦耳（J）等均可由基本单位导出。牛顿运动定律牛顿第一定律定义了惯性，指出物体在不受外力时将保持静止或匀速直线运动；牛顿第二定律建立了力和加速度的关系，F=ma；牛顿第三定律阐明了作用力和反作用力的关系。直线运动与曲线运动物体在直线上的运动可分为匀速直线运动和变速直线运动，曲线运动则涉及向心力和向心加速度等概念。牛顿第二定律的应用在应用F=ma时，需注意力和加速度的方向关系，以及质量对加速度的影响。作用力和反作用力的理解作用力和反作用力总是大小相等、方向相反，且作用在两个不同的物体上。力与速度的关系力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动的原因。物体不受力时，将保持静止或匀速直线运动。