高中物理選考一輪總復(fù)習(xí)課件專題三牛頓運(yùn)動(dòng)定律基礎(chǔ)篇

高中物理選考一輪總復(fù)習(xí)課件專題三牛頓運(yùn)動(dòng)定律基礎(chǔ)篇匯報(bào)人：XX20XX-01-17contents目錄牛頓運(yùn)動(dòng)定律概述牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律與圓周運(yùn)動(dòng)牛頓運(yùn)動(dòng)定律與萬(wàn)有引力牛頓運(yùn)動(dòng)定律的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律的拓展應(yīng)用01牛頓運(yùn)動(dòng)定律概述慣性定律物體在不受外力作用時(shí)，將保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。揭示了物體固有屬性——慣性物體具有保持原來(lái)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的性質(zhì)。牛頓第一定律物體的加速度與所受合外力成正比，與物體質(zhì)量成反比，加速度方向與合外力方向相同。力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，而不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因。牛頓第二定律揭示了力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系加速度定律作用與反作用定律兩個(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。揭示了物體間相互作用的本質(zhì)力總是成對(duì)出現(xiàn)，一個(gè)物體對(duì)另一個(gè)物體施力時(shí)，同時(shí)也受到另一個(gè)物體對(duì)它的反作用力。牛頓第三定律02牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用

質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)方程位移、速度和加速度描述質(zhì)點(diǎn)位置、速度和加速度變化的物理量，是質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)的基礎(chǔ)。勻變速直線運(yùn)動(dòng)加速度恒定的直線運(yùn)動(dòng)，其位移、速度和加速度之間滿足一定的關(guān)系。拋體運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)在重力作用下沿拋物線軌跡的運(yùn)動(dòng)，包括平拋和斜拋兩種情況。物體在不受外力作用時(shí)，將保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。牛頓第一定律牛頓第二定律牛頓第三定律物體加速度與所受合外力成正比，與物體質(zhì)量成反比，即F=ma。兩個(gè)物體間的作用力和反作用力總是大小相等、方向相反，作用在同一直線上。030201動(dòng)力學(xué)方程物體所受合外力的沖量等于物體動(dòng)量的變化量，即Ft=mv2-mv1。動(dòng)量定理在不受外力或所受合外力為零的系統(tǒng)中，系統(tǒng)總動(dòng)量保持不變。動(dòng)量守恒定律應(yīng)用動(dòng)量守恒定律解決碰撞問(wèn)題，包括彈性碰撞和非彈性碰撞兩種情況。碰撞問(wèn)題動(dòng)量定理和動(dòng)量守恒定律03牛頓運(yùn)動(dòng)定律與圓周運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)沿圓周路徑的運(yùn)動(dòng)，稱為圓周運(yùn)動(dòng)。圓周運(yùn)動(dòng)定義物體在圓周上運(yùn)動(dòng)一周，其速率不變的運(yùn)動(dòng)，叫做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。勻速圓周運(yùn)動(dòng)角速度是描述物體繞圓心旋轉(zhuǎn)快慢的物理量，線速度是描述物體沿圓周運(yùn)動(dòng)快慢的物理量。角速度、線速度圓周運(yùn)動(dòng)的基本概念向心加速度是指物體做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，指向圓心方向的加速度，它描述的是物體速度方向改變的快慢的物理量。向心力和向心加速度的關(guān)系向心加速度與向心力成正比，與物體質(zhì)量成反比。向心力是指物體做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，沿半徑指向圓心方向的外力，向心力的大小與物體的質(zhì)量、線速度和角速度有關(guān)。向心力和向心加速度03天體運(yùn)動(dòng)把天體運(yùn)動(dòng)看成是勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其向心力由萬(wàn)有引力提供，根據(jù)牛頓第二定律列式求解。01豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)分析物體在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)的條件，如最高點(diǎn)、最低點(diǎn)的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況。02水平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)例如汽車過(guò)拱橋、火車轉(zhuǎn)彎、圓錐擺等，分析物體在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)的條件。圓周運(yùn)動(dòng)的實(shí)例分析04牛頓運(yùn)動(dòng)定律與萬(wàn)有引力自然界中任何兩個(gè)物體都存在相互吸引的力，這種力的大小與兩物體的質(zhì)量的乘積成正比，與它們之間的距離的平方成反比。萬(wàn)有引力定律的內(nèi)容F=G*m1*m2/r^2，其中G為萬(wàn)有引力常量，m1和m2分別為兩個(gè)物體的質(zhì)量，r為它們之間的距離。萬(wàn)有引力定律的公式適用于兩質(zhì)點(diǎn)間的相互作用，在物體間的距離遠(yuǎn)大于物體本身的大小時(shí)，此公式也近似適用。萬(wàn)有引力定律的適用范圍萬(wàn)有引力定律第一定律（軌道定律）指出所有行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓，太陽(yáng)處在橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上；第二定律（面積定律）指出行星和太陽(yáng)的連線在相等的時(shí)間間隔內(nèi)掃過(guò)的面積相等；第三定律（周期定律）指出行星繞太陽(yáng)一周的公轉(zhuǎn)周期的平方與它們軌道半長(zhǎng)軸的立方成正比。行星繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)可近似看成勻速圓周運(yùn)動(dòng)，向心力由太陽(yáng)對(duì)行星的萬(wàn)有引力提供。通過(guò)測(cè)量衛(wèi)星繞行星表面運(yùn)行的周期和軌道半徑，可以計(jì)算出行星的質(zhì)量。開普勒三定律萬(wàn)有引力提供向心力天體質(zhì)量的計(jì)算天體運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律人造地球衛(wèi)星是環(huán)繞地球在空間軌道上運(yùn)行的無(wú)人航天器，其發(fā)射、運(yùn)行和返回都受到萬(wàn)有引力的影響。第一宇宙速度（環(huán)繞速度）是衛(wèi)星在地面附近繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所必須具有的速度；第二宇宙速度（脫離速度）是物體完全擺脫地球引力束縛，飛離地球的所需要的最小初始速度；第三宇宙速度（逃逸速度）是在地面上發(fā)射的物體擺脫太陽(yáng)引力束縛，飛出太陽(yáng)系所需的最小初始速度。隨著人類對(duì)宇宙探索的不斷深入，航天技術(shù)得到了飛速發(fā)展，包括衛(wèi)星通信、載人航天、深空探測(cè)等方面。人造地球衛(wèi)星宇宙速度航天技術(shù)的發(fā)展萬(wàn)有引力與航天技術(shù)05牛頓運(yùn)動(dòng)定律的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證驗(yàn)證牛頓第二定律，探究加速度、力和質(zhì)量之間的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐ｎD第二定律指出，物體加速度的大小與所受合力成正比，與物體質(zhì)量成反比。通過(guò)測(cè)量不同質(zhì)量物體在不同力作用下的加速度，可以驗(yàn)證這一定律。實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮驮韺?shí)驗(yàn)器材和步驟實(shí)驗(yàn)器材：光滑斜面、小車、砝碼、細(xì)繩、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、復(fù)寫紙、刻度尺等。實(shí)驗(yàn)步驟1.安裝好實(shí)驗(yàn)器材，將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在斜面上，紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器并與小車相連。3.讓小車從斜面上同一高度由靜止釋放，同時(shí)開啟打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄小車的運(yùn)動(dòng)情況。4.重復(fù)實(shí)驗(yàn)多次，獲取足夠的數(shù)據(jù)。2.在小車上放置不同質(zhì)量的砝碼，以改變小車的質(zhì)量。數(shù)據(jù)處理01通過(guò)測(cè)量紙帶上相鄰兩點(diǎn)間的距離，可以計(jì)算出小車的加速度。根據(jù)牛頓第二定律，可以進(jìn)一步得到小車所受的合力。數(shù)據(jù)分析02將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制成圖表，可以直觀地看出加速度、力和質(zhì)量之間的關(guān)系。通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和理論預(yù)測(cè)值，可以驗(yàn)證牛頓第二定律的正確性。實(shí)驗(yàn)結(jié)論03實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在誤差允許范圍內(nèi)，加速度與力成正比、與質(zhì)量成反比，從而驗(yàn)證了牛頓第二定律的正確性。同時(shí)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果也說(shuō)明了牛頓運(yùn)動(dòng)定律在宏觀低速領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析和結(jié)論06牛頓運(yùn)動(dòng)定律的拓展應(yīng)用引入慣性力在非慣性系中，為了應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律，需要引入慣性力，其大小等于物體質(zhì)量與非慣性系加速度的乘積，方向與加速度方向相反。非慣性系定義相對(duì)于慣性系做加速運(yùn)動(dòng)的參考系，牛頓運(yùn)動(dòng)定律在非慣性系中不成立。應(yīng)用舉例在旋轉(zhuǎn)的非慣性系中，物體受到的慣性力為離心力，其大小等于物體質(zhì)量與旋轉(zhuǎn)半徑的乘積，方向與旋轉(zhuǎn)半徑垂直。非慣性系中的牛頓運(yùn)動(dòng)定律相對(duì)論效應(yīng)在高速運(yùn)動(dòng)的物體上，牛頓運(yùn)動(dòng)定律不再適用，需要考慮相對(duì)論效應(yīng)，如時(shí)間膨脹、長(zhǎng)度收縮等。質(zhì)能關(guān)系愛因斯坦提出的質(zhì)能關(guān)系$E=mc^2$揭示了質(zhì)量和能量之間的等效性，為相對(duì)論力學(xué)提供了基礎(chǔ)。四維時(shí)空相對(duì)論將時(shí)間和空間統(tǒng)一為四維時(shí)空，物體的運(yùn)動(dòng)軌跡為四維時(shí)空中的世界線。相對(duì)論中的牛頓運(yùn)動(dòng)定律在微觀領(lǐng)域，牛頓運(yùn)動(dòng)定律不再適用，需要用量子力學(xué)來(lái)描述物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，如波粒二象性、不確定性原理等。量子化現(xiàn)象薛定