1.5 牛顿运动定律及其应用 课件 -2022-2023学年高一上学期（中职）物理高教版（2021）通用类

第五节 牛顿运动定律及其应用 物理（通用类） 主题一 运动和力 同学们，大家好！今天我们一起来学习《物理》“主题一 运动和力”的“第五节 牛顿运动定律及其应用”。 1 “嫦娥四号”是如何从地球飞向月球的？ 【情境与问题】 “嫦娥四号”探测器于2018年12月8日在西昌卫星发射中心由“长征三号乙”运载火箭送入太空。2019年1月3日10时26分，成功软着陆于月球背面预定地点。“嫦娥四号”探测器的飞行轨道示意图如图所示。 “嫦娥四号”是如何从地球飞向月球的？到达月球附近后，又是如何实现绕着月球旋转，并最终落到月球背面的？ 2 主要内容 牛顿第一定律 牛顿第二定律 牛顿第三定律 1 2 3 国际单位制 4 本节我们要学习的主要内容。 3 01 PART 01 牛顿第一定律 一、牛顿第一定律 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。 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。 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。由于与人们在生产实践中观察到的情景基本相符，因此这个观念一直流传了近两千年，没有被人质疑过。 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。 5 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 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：让小球沿一个光滑斜面从静止状态开始滚下，小球将滚上另一个斜面，由于没有摩擦，小球将上升到初始高度。减小第二个斜面的倾角，小球在这个斜面上滚动仍会达到初始高度，因此它要滚得远些。继续减小第二个斜面的倾角，小球仍会为达到同一高度而滚得更远。如果第二个斜面改成水平面，小球将沿着水平面以恒定的速度持续运动下去。 6 一、牛顿第一定律 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。 【思维与方法】 理想实验方法 7 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 调节气垫导轨一侧的底脚螺丝，使导轨水平。给导轨送气，将滑块放在导轨中间，可观察到滑块静止在导轨上，如图所示。再打开数字计数器的开关，选择“计时1”功能。用手轻推滑块，使其以一定的速度从导轨的一端向另一端运动，依次经过两个光电门。观察数字计时器上显示的滑块经过两个光电门的挡光时间。 观察发现：滑块经过两个光电门的挡光时间 ，即滑块的速度 ，可近似认为滑块做 直线运动。 与同学一起分析、讨论，静止在水平气垫导轨上的滑块所受的外力有 ，滑块所受的合外力为 。如果忽略空气阻力和摩擦力，分析在水平的气垫导轨上运动的滑块所受的外力有 ，滑块所受的合外力为 。 8 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？ 调节气垫导轨一侧的底脚螺丝，使导轨水平。给导轨送气，将滑块放在导轨中间，可观察到滑块静止在导轨上，如图所示。再打开数字计数器的开关，选择“计时1”功能。用手轻推滑块，使其以一定的速度从导轨的一端向另一端运动，依次经过两个光电门。观察数字计时器上显示的滑块经过两个光电门的挡光时间。 观察发现：滑块经过两个光电门的挡光时间 ，即滑块的速度 ，可近似认为滑块做 直线运动。 与同学一起分析、讨论，静止在水平气垫导轨上的滑块所受的外力有 ，滑块所受的合外力为 。如果忽略空气阻力和摩擦力，分析在水平的气垫导轨上运动的滑块所受的外力有 ，滑块所受的合外力为 。 9 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