1、第三章 自然界的运动性v物体的最简单运动形式物体的最简单运动形式v天体的运行天体的运行运动的表示法：运动的表示法：运动的相对性、三种变速运动运动的相对性、三种变速运动运动和力运动和力功和能功和能碰撞碰撞第一节第一节 物体的最简单运动方式物体的最简单运动方式 1、参照系、参照系 例：一位学生在作文中写到：例：一位学生在作文中写到：“红日从东方冉冉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外的景物，只见路旁的树木急速地向后退去”试指出试指出“升起升起”、“奔驰奔驰”、“静靠静靠”、“后退后退”
2、这几种运动形式所对应的参照物。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）（说出运动形式的参照物是重点）一、运动的表示法一、运动的表示法辩证唯物主义观点辩证唯物主义观点 运动是绝对的：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）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：运动是相对的：相对于参照系来说的，不存在相对于参照系来说的，不存在 “绝对绝对”静止的物体静止的物体 随着时间的变化，物体位置在改变，用坐标系随着时间的变化，物体位置在改变，用坐标系描述：描述：（1）直线坐标系：直线坐标系：X=OA
3、（O是原点）是原点）（2）平面直角坐标系平面直角坐标系 2 2、位移、位移空间位置的变化（运动造成的）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，是一个矢量是一个既有大小，又有方向的量，是一个矢量表示：表示：直线直线 AB 弧线弧线 AB3 3、速度和加速度、速度和加速度速率：速率：s=vt v 是速率，单位米是速率，单位米/秒秒 只表示物体运动的快慢，不表示运动方向只表示物体运动的快慢，不表示运动方向速度：是大小为速度：是大小为V（速率）和方向（物体运动方向）（速率）和方向（物体运动方向）的矢量的矢量加速度：加速度：a 运动速度大小或方向在不断变化运动速度大小或方向在不断变化，
4、矢量，矢量 表示单位时间内速度的变化，单位为表示单位时间内速度的变化，单位为 米米/秒秒2 在关速度和加速度的几点注意：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。）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如：匀速直线飞行的超音速飞机（2）速度变化大（小），加速度不一大（小），由于）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）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的方向一致 汽车加速：速度汽车加速：速度，加速度与速度方向
5、相同，加速度与速度方向相同，速度矢量加长，加速度为正值速度矢量加长，加速度为正值 汽车减速：速度汽车减速：速度，加速度与速度方向相反，加速度与速度方向相反，速度矢量变短，加速度为负值速度矢量变短，加速度为负值4、几种变速运动的规律、几种变速运动的规律v 匀加速直线运动：以变化的速率沿直线运动匀加速直线运动：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？判断：棉花和石块从高处下落的速度是否一样？（现场演示）（现场演示）结论：以同样的加速度下落结论：以同样的加速度下落 依据：伽利略发现（在真空中）重力
6、加速度对依据：伽利略发现（在真空中）重力加速度对 一切物体都是相同的一切物体都是相同的 a=g=9.8 m/s2v 匀速圆周运动：匀速圆周运动：以恒定的速率以恒定的速率 v 在半径为在半径为 r 的圆周上的运动的圆周上的运动如：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，速率不变，但运动方向不断改变，匀速圆周运动是变速运动匀速圆周运动是变速运动 加速度为向心加速度加速度为向心加速度 a=v2/R，永远和速度垂直，永远和速度垂直v 简振运动简振运动 物体在中心平衡位置附近来回地振荡式运动物体在中心平衡位置附近来回地振荡式运动 例
7、：时钟摆的转动、例：时钟摆的转动、乐器弦的颤动乐器弦的颤动复杂的振动（声音的振动）是若干个简振运复杂的振动（声音的振动）是若干个简振运 动的合成动的合成振动是一种周期性运动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）公式见书（只要求会直接代入数据作简单运算）二、运动和力二、运动和力要求：要求：1、牛顿第一定律：、牛顿第一定律：知道力是改变运动状态的原因知道力是改变运动状态的原因 2、牛顿第二定律：、牛顿第二定律：能够认识力、加速度和质量三者之间的关系能够认识力、加速度和质量三者之间的关系 3、牛顿第三定律：、牛顿第三定律：知道作用力和反作用力的关系知道作用力和反作用力的关系第
8、二、第三定律是重点第二、第三定律是重点1、牛顿第一定律、牛顿第一定律 物体不受外力作用（或外力的合力为零）时，将物体不受外力作用（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。动状态为止。惯性定律惯性定律惯性是物体的属性，反映物体改变运动状态的难惯性是物体的属性，反映物体改变运动状态的难 易程度易程度力改变物体的运动状态（得到加速度）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）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，提高战斗灵活性如：歼击机尽可能减小质量
9、，提高战斗灵活性2、牛顿第二定律、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。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，合外力力改变加速度随着改变，合外力0零时，加速度零时，加速度0 力的单位为牛顿（力的单位为牛顿（N），质量为千克（），质量为千克（kg)，加，加速度为米
10、速度为米/米米2重点内容重点内容3、牛顿第三定律、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，方向相反线上，大小相等，方向相反 作用力与反作用力定律作用力与反作用力定律 与物体的运动无关与物体的运动无关成对出现，成对消失成对出现，成对消失分别作用于两个物体上，不能相互抵消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作用力与反作用力总是属于同种性质的力重点内容重点内容1、功、功物体在力的方向上有位移，称力对物体做了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、火箭升空如：人的行走、火箭升空 W=
11、Fs（单位分别是（单位分别是J、N、m）功只有大小而无方向功只有大小而无方向三、功和能三、功和能2、动能与动能定理、动能与动能定理动能：物体运动而显示出具有做功的本领动能：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，物体动能身的动能；若外力对物体做功，物体动能 就会加大就会加大如汽车关闭发动机后，克服阻力做功如汽车关闭发动机后，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：动物奔跑动能定理的应用
12、：动物奔跑3、重力势能和引力势能、重力势能和引力势能要求：要求：1、结合实际学习重力势能、结合实际学习重力势能2、会计算物体的重力势能、会计算物体的重力势能（1）重力势能）重力势能相对于地球的位置而具有的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）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，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不能用来计算离地球
13、很远处的势能 运动员跳高的解释运动员跳高的解释（2）引力势能）引力势能任何两个物体间存在着万有引力定律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，物体在在离地球距离很远时，物体在m2距距m1为为 r点的势能为点的势能为 Ep=-r 2 m1m2 G m1m2r 引力势能距地球无穷远处势能为零引力势能距地球无穷远处势能为零四、碰撞四、碰撞 要求：要求：1、知道冲量、动量的计算公式、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、能运用动量定理解释实际生活中的现象（1）冲量）冲量 物体运动状态的改变，和物体的质量与所受的力物体运动状态的改变，和物体的质量与所受的力
14、有关，也与力的作用时间有关有关，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度改变起决定作用I=F t=mv mv0 单位是牛顿单位是牛顿 秒秒（2）动量）动量 物体运动状态发生变化的难易程度，取决于物体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。的速度和质量。P=mv （单位是千克（单位是千克米米/秒）秒）（3）动量定理）动量定理 物体动量的改变物体动量的改变=物体所受到的冲量物体所受到的冲量I=F t=mv mv0 物体的动量变化一定物体的动量变化一定力作用时间越短，平均冲力越大，反之越小力作用时间越
15、短，平均冲力越大，反之越小实际运用：实际运用：玻璃杯落在水泥地上比落在沙土上易碎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易碎品运输用纸屑、泡沫塑料来填充空间（4）动量守恒定律）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总动量保持不变 例：两个小球沿球心向同一方向运动碰撞例：两个小球沿球心向同一方向运动碰撞 质量分别为：质量分别为：m1 m2 速度分别为：速度分别为：V10 V20 碰撞后速度分别为：碰撞后速度分别为：V1 V2 碰撞时间为碰撞时间为t m2对对m1的作用力为的作用力为F21，反之为
16、，反之为F12重点内容重点内容根据动量定理：根据动量定理：对球对球M1：F21 t=M1V1-m2 V10 对球对球m2：F12 t=M2V2-m2 V20 根据牛顿第三定律：根据牛顿第三定律：F21=-F12可得：可得：M1V1-m2 V10=M2V2-m2 V20 在生产实验和科学实验中的运用在生产实验和科学实验中的运用 心动冲击描记器、火箭和喷气式飞机的飞行心动冲击描记器、火箭和喷气式飞机的飞行二、生活中的各种碰撞现象二、生活中的各种碰撞现象打打台台球球生活中的各种碰撞现象生活中的各种碰撞现象撞车撞车生活中的各种碰撞现象生活中的各种碰撞现象打打桩桩机机打打桩桩生活中的各种碰撞现象生活中的
17、各种碰撞现象钉钉钉钉子子生活中的各种碰撞现象生活中的各种碰撞现象飞飞鸟鸟撞撞飞飞机机生活中的各种碰撞现象生活中的各种碰撞现象打打网网球球生活中的各种碰撞现象生活中的各种碰撞现象拳拳击击第二节第二节 天体的运行天体的运行 教学要求教学要求了解：了解：大气运动对天气变化和气候分带的影响各地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区不同气候类型理解：理解：1 1、地球的公转、自转、地球的公转、自转 2 2、季节和五带、历法和时间、季节和五带、历法和时间第二节知识结构第二节知识结构n 地球的自转和公转地球的自转和公转n四季和五带四季和五带一、一、地球的自转和公转地球的自转和公转要求：要求：
18、1、先熟悉有关概念、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、从规律性、影响两个角度去了解自转和公转1、自转、自转1）几个基本概念）几个基本概念 赤道赤道：最大的圆：最大的圆 纬线：纬线：垂直于地轴的平面垂直于地轴的平面 经线：经线：被南、北两极等分而成的半圆被南、北两极等分而成的半圆2）规律性：）规律性：v方向方向：围绕地轴，自西向东转（逆时针）：围绕地轴，自西向东转（逆时针）v周期周期：周期性的运动，周期为一日：周期性的运动，周期为一日v速度速度：角速度（：角速度（150/小时）小时）线速度（纬度不同而不同）线速度（纬度不同而不同）3）影响：）影响：v 天体的周日变化：天
19、体东升西落现象天体的周日变化：天体东升西落现象v 地转偏向力：地转偏向力：使地球表面运动的物体的方向发生偏转使地球表面运动的物体的方向发生偏转 一种惯性力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产生原因：由于地球自转在不同纬度上线速度不同引起的同引起的2、公转、公转1）几个基本概念）几个基本概念 近日点近日点：公转轨道上距：公转轨道上距离太阳最近点离太阳最近点 远日点远日点：公转轨道上距：公转轨道上距离太阳最远点离太阳最远点 黄道面：地球公转的轨道黄道面：地球公转的轨道面面 地轴倾斜：地轴与黄道面地轴倾斜：地轴与黄道面不垂直，也即不垂直，也即 赤道面与黄赤道面与黄道面不重合道面不重
20、合一轴、二面、三角度一轴、二面、三角度三个基本不变三个基本不变 2）规律性）规律性：v 严格的严格的轨道轨道 围绕太阳自西向东逆时针方向转动围绕太阳自西向东逆时针方向转动v 周期周期：恒星年：恒星年：365.2564日（地球公转日（地球公转3600所需的时间）所需的时间）回归年：回归年：365.2422日（太阳在黄道上连续两次过春分点日（太阳在黄道上连续两次过春分点的时间间隔）的时间间隔）v 速度速度：角速度：角速度3600/年年平均线速度平均线速度29.78千米千米/秒（近日点和远日点不同）秒（近日点和远日点不同）3）影响影响 造成地球上各地正午太阳高度的变化和昼夜长短造成地球上各地正午太阳
21、高度的变化和昼夜长短的差异的差异 除南、北回归线之间的纬度带外，以所在半球除南、北回归线之间的纬度带外，以所在半球的夏至日最高，冬至日最低的夏至日最高，冬至日最低 昼夜长短也不同昼夜长短也不同四季更替和五带四季更替和五带二、四季和五带二、四季和五带1.四季和五带产生的原因四季和五带产生的原因2.现象、特征现象、特征 1.产生的原因产生的原因 太阳辐射能在地球在不同时段、不同空间的差异太阳辐射能在地球在不同时段、不同空间的差异造成的造成的 （自转和公转影响各地光照时间和太阳直射程度）（自转和公转影响各地光照时间和太阳直射程度）2.四季四季春分春分秋分秋分南：夏半年南：夏半年北：夏半年北：夏半年南
22、：冬半年南：冬半年北半球北半球南半球南半球北：冬半年北：冬半年运行方向运行方向运行方向运行方向观察下面地球在观察下面地球在A位置时节气、日期、阳光直射点位置时节气、日期、阳光直射点A处的节气是春分，日期是处的节气是春分，日期是3月月21日前后此时阳光直日前后此时阳光直射点在赤道射点在赤道观察下面地球在观察下面地球在B位置时节气、日期、阳光直射点位置时节气、日期、阳光直射点B处的节气是夏至，日期是处的节气是夏至，日期是6月月22 日前后此时日前后此时阳光直射点在北回归线阳光直射点在北回归线观察下面地球在观察下面地球在C位置时节气、日期、阳光直射点位置时节气、日期、阳光直射点C处的节气是秋分，日期
23、是处的节气是秋分，日期是9月月23日前后此时日前后此时阳光直射点在赤道阳光直射点在赤道观察下面地球在观察下面地球在D位置时节气、日期、阳光直射点位置时节气、日期、阳光直射点D处的节气是冬至，日期是处的节气是冬至，日期是12月月22日前后此日前后此时阳光直射点在南回归线时阳光直射点在南回归线北半球为例：北半球为例：近日点近日点远日点远日点季节季节季节中点季节中点时间时间太阳直射点太阳直射点春季春季春分点春分点3月月21日日赤道赤道夏季夏季夏至点夏至点6月月22日日北回归线（北极北回归线（北极圈极昼）圈极昼）秋季秋季秋分点秋分点9月月23日日赤道赤道冬季冬季冬至日冬至日12月月22日日南回归线（南
24、极南回归线（南极圈极夜）圈极夜）三、五带三、五带类型：类型：热带、南温带、北温带、南寒带、北寒带热带、南温带、北温带、南寒带、北寒带纬度界线：纬度界线：南、北回归线和南、北极圈南、北回归线和南、北极圈赤 道00232623266634 6634北 回 归 线南 回 归 线北 极 圈南 极 圈900900热 带北温带南温带北寒带南寒带五带划分五带划分五带五带天文特征天文特征热带热带太阳每年直射两次，太阳每年直射两次，光照最强烈光照最强烈昼夜长短变化不大昼夜长短变化不大南温带南温带太阳终年不会直射太阳终年不会直射昼夜变化幅度随纬度增加而昼夜变化幅度随纬度增加而扩大扩大北温带北温带南寒带南寒带太阳高
25、度很低太阳高度很低出现极出现极昼极夜现象，夏季出昼极夜现象，夏季出现极昼，冬季出现极昼现极昼，冬季出现极昼北寒带北寒带030N60N90N30S60S90S赤道低气压带赤道低气压带副热带高气压带副热带高气压带副极地低气压带副极地低气压带极地高气压带极地高气压带东北信风带东北信风带盛行西风带盛行西风带极地东风带极地东风带大气环流大气环流冷热不均冷热不均热力环流热力环流地转偏向力地转偏向力三圈环流三圈环流气压带和风带气压带和风带的形成与分布的形成与分布气压带和风带气压带和风带的季节移动的季节移动季风环流季风环流气压带块气压带块状分裂状分裂海陆热力性质差异海陆热力性质差异直射点的季节移动直射点的季节移动 亚洲亚洲低压低压 夏威夷夏威夷高压高压7月份海平面等压线分布图月份海平面等压线分布图大陆大陆升温快升温快大洋大洋升温慢升温慢 亚洲亚洲高压高压 阿留阿留申低申低压压1月份海平面等压线分布图月份海平面等压线分布图
