《运动的描述复习》课件

运动的描述复习欢迎来到《运动的描述复习》课程本课程旨在帮助学生回顾和巩固运动学的基础知识，为进一步学习物理学打下坚实的基础我们将深入探讨各种运动形式，从直线运动到曲线运动，再到抛体运动和单摆运动，全面解析运动的本质和规律通过本课程的学习，学生将能够准确描述和分析各种运动现象，掌握解决相关问题的基本方法课程目标理解基本概念掌握运动规律12掌握位移、速度、加速度等基熟悉匀速直线运动、匀变速直本概念，理解它们之间的关系线运动的规律，能够运用公式能够区分瞬时速度和平均速度，解决相关问题了解自由落体理解加速度的物理意义运动和抛体运动的特点，掌握其计算方法提升解题能力3通过大量的练习题和案例分析，提高解决运动学问题的能力能够运用运动学知识解决实际问题，培养科学思维和分析能力什么是运动？经典定义参照物在物理学中，运动指的是物体相对于参照物的位置随时间的变化运动的描述离不开参照物选择不同的参照物，对同一物体的运这是一个非常普遍的定义，涵盖了宇宙中所有物体的运动，从微动描述可能会有所不同例如，坐在行驶的火车上的乘客，相对观粒子到宏观天体于火车是静止的，但相对于地面是运动的运动的定义位置变化速度物体的位置随时间发生改变这描述物体位置变化的快慢速度是运动最直观的体现，也是我们是矢量，既有大小又有方向速判断物体是否运动的依据位置度的大小称为速率，速率是标量，变化可以用位移来描述，位移是只有大小没有方向物体从初始位置到最终位置的矢量加速度描述物体速度变化的快慢加速度也是矢量，既有大小又有方向加速度的方向与物体所受合力的方向相同加速度是联系力和运动的桥梁运动的表现形式直线运动物体沿直线进行的运动直线运动是最简单的运动形式，也是我们学习运动学的基础直线运动可以分为匀速直线运动和变速直线运动曲线运动物体沿曲线进行的运动曲线运动比直线运动复杂，需要运用更多的数学知识进行描述曲线运动可以分解为两个或多个直线运动的合成抛体运动将物体以一定的初速度抛出，在重力作用下进行的运动抛体运动是典型的曲线运动，可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动直线运动定义特点分类物体沿着直线方向进行的运动，是运动学中运动过程中，物体运动的方向始终在同一直按照速度是否变化，可分为匀速直线运动和最简单的一种运动形式所有物体相对于其线上，物体所受合力（或加速度）与速度方变速直线运动（包括匀加速直线运动和匀减它物体的位置变化，速度变化都是运动向在同一直线上速直线运动）等速直线运动定义1物体在一条直线上运动，如果在相等的时间里位移相等，这种运动叫做匀速直线运动特点2速度的大小和方向都不随时间变化，加速度为零是加速度为零的特殊的匀变速直线运动公式3位移公式；速度公式常量常用公式x=vt v=x=v0+，其中为平均速度，等于瞬时速度vtt/2=vt v减速直线运动特点加速度恒定，速度随时间均匀减小，直至2定义停止可以看作是反方向的匀加速直线运动，末速度为零物体沿一条直线运动，且速度随时间均1匀减小，这种运动称为匀减速直线运动匀减速直线运动是加速度恒定的变速直公式线运动，加速度方向与速度方向相反速度公式；位移公式v=v0-at x=；速度位移公式3v0t-1/2at²v²-v0²=-2ax加速直线运动定义物体沿一条直线运动，且速度随时间均匀增大，这种运动称为匀加速直线运动匀加速1直线运动是加速度恒定的变速直线运动，加速度方向与速度方向相同特点2加速度恒定，速度随时间均匀增大是最常见的变速直线运动，也是解决运动学问题的基础公式3速度公式；位移公式；速度位移v=v0+at x=v0t+1/2at²公式v²-v0²=2ax曲线运动定义1物体运动的轨迹是曲线的运动称为曲线运动曲线运动是比直线运动更为复杂的运动形式，需要运用矢量合成与分解的知识进行分析特点2速度方向时刻改变，速度方向为曲线上该点的切线方向曲线运动一定是变速运动，因为速度方向在改变条件物体所受合力（加速度）与速度方向不在同一直线上当合力3（加速度）与速度方向夹角为锐角时，物体做加速曲线运动；当夹角为钝角时，物体做减速曲线运动匀速圆周运动周期T半径r线速度v角速度ω定义物体沿着圆周运动，如果在相等的时间里通过的弧长相等，这种运动叫做匀速圆周运动虽然速度大小不变，但是由于速度方向时刻改变，所以是变速运动特点线速度大小不变，方向时刻改变，周期和频率恒定向心加速度大小恒定，方向时刻指向圆心非匀速圆周运动定义特点实例物体沿着圆周运动，如果在相等的时间里通线速度大小和方向都在改变，加速度既有向例如过山车在环形轨道上的运动，旋转木过的弧长不相等，这种运动叫做非匀速圆周心加速度，又有切向加速度切向加速度改马的启动和停止过程，自行车车轮的启动和运动非匀速圆周运动的线速度大小和方向变线速度的大小，向心加速度改变线速度的停止过程等等都在改变方向抛体运动定义分类将物体以一定的初速度抛出，在重力作用下进行的运动不考虑按照初速度方向与水平方向的夹角，可以分为平抛运动和斜抛运空气阻力的情况下，抛体运动只受到重力作用可以分解为水平动平抛运动的初速度方向水平，斜抛运动的初速度方向与水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动方向成一定角度单摆运动定义条件用一根不能伸长、质量可忽略的小球的质量要足够小，细线的长细线，将一个质量为的小球悬度要足够长，摆角要小于度满m5挂在固定点上，将其拉离平衡位足这些条件，单摆的运动可以近置一个小角度后释放，在重力作似看作简谐运动用下，小球在竖直平面内做往复运动，这种运动称为单摆运动周期公式单摆的周期公式为，其中为摆长，为重力加速度单摆的T=2π√L/g Lg周期与摆球的质量无关，只与摆长和重力加速度有关重力加速度定义物体只在重力作用下，从静止开始下落的加速度叫做重力加速度，通常用表示重力加速度的方向竖直向下g大小重力加速度的大小与地球的纬度有关，在赤道最小，在两极最大通常情况下，取或g=

9.8m/s²g=10m/s²应用重力加速度是自由落体运动和抛体运动的重要参数，也是计算重力的重要依据在解决相关问题时，需要准确把握重力加速度的大小和方向力的概念定义特点分类力是物体间的相互作用力是矢量，既有大小又按照性质，力可以分为力可以改变物体的运动有方向力的大小可以重力、弹力、摩擦力、状态（速度大小或方用测力计测量，力的方电磁力、核力等按照向），也可以使物体发向可以用箭头表示力作用方式，力可以分为生形变力是产生加速的作用具有相互性，作接触力和非接触力度的原因，是改变物体用力与反作用力大小相运动状态的原因等，方向相反，作用在不同的物体上受力分析定义1将研究对象所受的所有外力都找出来，并画出受力图，这个过程叫做受力分析受力分析是解决力学问题的关键步骤步骤2确定研究对象；隔离研究对象；按顺序分析力（先重力，再弹力，最后摩擦力）；检查受力是否完整；画出受力图注意事项3只分析研究对象所受的外力，不分析研究对象施加给其他物体的力；不重复分析力，不遗漏分析力；力的方向要准确；力的图示要规范牛顿第一定律惯性物体具有保持原来运动状态不变的性质，2称为惯性惯性是物体的一种基本属性，与物体的质量有关，质量越大，惯性越大内容1一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状意义态为止也称为惯性定律揭示了力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因为牛顿第二定3律奠定了基础说明了不受外力时，也可以维持原有运动状态牛顿第二定律内容物体的加速度跟所受的合外力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合外力的1方向相同公式合F=ma理解加速度与合外力成正比，与质量成反比；加速度的方向与合外力的方向相同；2合是指物体所受的合外力，可以是多个力的合力；是物体的质量，是惯性F m的量度应用已知物体的受力情况，可以求出物体的加速度，进而求出物体的3运动情况；已知物体的运动情况，可以求出物体的加速度，进而求出物体的受力情况牛顿第三定律内容1作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上作用力与反作用力是物体间的相互作用力特点2大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，作用在不同的物体上作用力与反作用力同时产生，同时消失，性质相同区别3作用力与反作用力作用在不同的物体上，合力不能为零平衡力作用在同一物体上，合力为零功和功率功力与力的作用点在力的方向上移动的距离的乘积是标量，有正功和负功当力与位移方向相同时，力做正功；当力与位移方向相反时，力做负功功率描述力做功快慢的物理量是标量，只有大小没有方向平均功率P=W/t；瞬时功率P=Fvcosθ，θ为力与速度方向的夹角动能定理内容理解应用合外力对物体所做的功，等于物体动能的改动能定理揭示了力做功与物体动能变化之间动能定理是解决力学问题的常用方法，尤其变公式合的关系合外力做正功，动能增加；合外力适用于解决变力做功的问题可以避免复杂W=Ek2-Ek1=1/2mv2²-做负功，动能减少动能定理适用于恒力做的受力分析和运动过程分析1/2mv1²功，也适用于变力做功势能重力势能弹性势能物体由于被举高而具有的能量公式，为物体相对于物体由于发生弹性形变而具有的能量弹性势能的大小与形变量Ep=mgh h零势能面的高度重力势能是相对的，与零势能面的选择有关的大小有关，形变量越大，弹性势能越大弹力做正功，弹性势重力做正功，重力势能减少；重力做负功，重力势能增加能减少；弹力做负功，弹性势能增加机械能守恒内容条件在只有重力或弹力做功的情况下，只有重力或弹力做功，其他力不物体的动能和势能发生相互转化，做功或者其他力做功的代数和但机械能的总量保持不变机械为零满足机械能守恒的系统称能守恒定律是能量守恒定律在力为保守系统学中的具体体现应用机械能守恒定律是解决力学问题的常用方法，尤其适用于解决涉及高度变化和速度变化的问题可以避免复杂的受力分析和运动过程分析碰撞分类弹性碰撞碰撞过程中，系统动量守恒，机械能守恒碰撞前后，物体的总动能和总势能不变弹性碰撞是一种理想的碰撞模型非弹性碰撞碰撞过程中，系统动量守恒，但机械能不守恒碰撞前后，物体的总动能减少，一部分动能转化为内能或其他形式的能量非弹性碰撞是常见的碰撞类型完全非弹性碰撞碰撞后，碰撞物体结合在一起，以相同的速度运动完全非弹性碰撞是机械能损失最大的非弹性碰撞碰撞后系统的动能损失最大完全弹性碰撞特点公式应用碰撞前后，系统动量守动量守恒完全弹性碰撞是解决碰m1v1+恒，机械能守恒碰撞；撞问题的理想模型，可m2v2=m1v1+m2v2过程中，没有能量损失机械能守恒以运用动量守恒定律和碰撞后，物体的速度和机械能守恒定律求解碰1/2m1v1²+方向都可能发生改变撞后的速度经常用于1/2m2v2²=研究原子和分子之间的1/2m1v1²+碰撞1/2m2v2²非弹性碰撞特点1碰撞前后，系统动量守恒，但机械能不守恒碰撞过程中，一部分动能转化为内能或其他形式的能量，导致碰撞后系统的总动能减少碰撞后，物体的速度和方向都可能发生改变应用2非弹性碰撞是常见的碰撞类型，例如汽车碰撞、物体落地等在解决非弹性碰撞问题时，只能运用动量守恒定律，不能运用机械能守恒定律需要根据具体情况分析能量损失完全非弹性碰撞3碰撞后，碰撞物体结合在一起，以相同的速度运动完全非弹性碰撞是机械能损失最大的非弹性碰撞碰撞后系统的动能损失最大动量定义特点动量是描述物体运动状态的物理量，既有2大小又有方向动量的大小与物体的质量定义和速度有关，质量越大，速度越大，动量物体的质量和速度的乘积叫做动量动越大动量的方向与速度的方向相同1量是矢量，用符号表示，公式p p=，其中为物体的质量，为物体的mv mv速度动量的方向与速度的方向相同单位动量的单位是千克米秒动量·/kg·m/s3是国际单位制中的导出单位，可以用基本单位表示动量的变化是冲量动量守恒定律内容一个系统不受外力或所受外力之和为零，这个系统的总动量保持不变动量守恒定律是1自然界普遍适用的基本规律之一条件系统不受外力或所受外力之和为零系统受到的外力远小于内力，可以忽略2外力的影响在某些特殊情况下，系统在某一方向上不受外力或所受外力之和为零，则系统在该方向上动量守恒应用动量守恒定律是解决碰撞、爆炸等问题的常用方法可以避免复3杂的受力分析和运动过程分析可以用来分析反冲运动和火箭的飞行原理角动量定义定义1角动量是描述物体绕轴转动状态的物理量角动量是矢量，其大小等于物体转动惯量和角速度的乘积，方向沿转动轴，可以用右手螺旋定则判断公式2，其中为角动量，为转动惯量，为角速度转动惯量与物体的质量分布有关，L=IωL Iω质量分布越集中，转动惯量越小应用角动量是研究刚体转动的重要物理量，可以用来分析旋转物体的3运动状态和能量变化角动量守恒定律在天体运动、原子物理等领域有广泛应用角动量守恒定律初始角动量末尾角动量内容一个系统不受外力矩或所受外力矩之和为零，这个系统的总角动量保持不变角动量守恒定律是自然界普遍适用的基本规律之一条件系统不受外力矩或所受外力矩之和为零在某些特殊情况下，系统在某一方向上不受外力矩或所受外力矩之和为零，则系统在该方向上角动量守恒例如花样滑冰运动员旋转时的角动量守恒几何光学定义内容局限性几何光学是研究光线传播规律的光学分支几何光学主要研究光的直线传播、光的反射几何光学忽略了光的波动性，不能解释光的几何光学将光看作是在均匀介质中沿直线传定律、光的折射定律、透镜成像等运用几衍射、干涉、偏振等现象需要用波动光学播的光线，忽略光的波动性几何光学是光何光学可以设计和分析各种光学仪器，例如才能解释这些现象学的基础，可以用来解释光的反射、折射、照相机、望远镜、显微镜等成像等现象反射定律内容应用反射光线、入射光线和法线在同一平面内；反射光线和入射光线反射定律可以用来解释镜面反射和漫反射现象镜面反射是指平分居法线两侧；反射角等于入射角反射定律是描述光在界面上行光线照射到光滑的反射面上，反射光线仍然平行；漫反射是指反射现象的基本规律平行光线照射到粗糙的反射面上，反射光线向各个方向散射折射定律内容折射率折射光线、入射光线和法线在同折射率是指光从真空射入某种介一平面内；折射光线和入射光线质发生折射时，入射角正弦与折分居法线两侧；入射角的正弦与射角正弦的比值折射率越大，折射角的正弦成正比折射定律光在该介质中的传播速度越慢是描述光在不同介质界面上折射不同介质对光的折射率不同现象的基本规律应用折射定律可以用来解释海市蜃楼、彩虹等现象光纤通信就是利用了光的折射原理，使光在光纤中传播平面镜成像原理平面镜成像的原理是光的反射物体发出的光线经平面镜反射后，进入人眼，人眼逆着反射光线的方向看去，感觉光线是从像点发出的，从而看到物体的像特点平面镜成的是虚像，像和物体大小相等，像和物体到平面镜的距离相等，像和物体的连线与镜面垂直，像与物体左右相反平面镜成的像是正立的，与物体左右颠倒应用平面镜广泛应用于生活和生产中，例如穿衣镜、汽车后视镜、潜望镜等平面镜还可以用来改变光的传播方向凸透镜成像原理规律应用凸透镜对光线具有会聚当物距大于二倍焦距时，凸透镜广泛应用于光学作用物体发出的光线成倒立缩小的实像；当仪器中，例如照相机、经过凸透镜折射后，汇物距等于二倍焦距时，望远镜、显微镜等眼聚在凸透镜后方的焦点成倒立等大的实像；当睛的晶状体相当于一个附近，形成物体的像物距小于二倍焦距大于凸透镜，可以将物体成凸透镜成像的性质与物一倍焦距时，成倒立放像在视网膜上距有关大的实像；当物距小于一倍焦距时，成正立放大的虚像凹透镜成像原理1凹透镜对光线具有发散作用平行于主光轴的光线经过凹透镜折射后，发散光线的反向延长线交于凹透镜前方的焦点凹透镜只能成虚像特点2凹透镜成的是正立缩小的虚像像位于物体和凹透镜之间，像和物体同侧凹透镜成的像比物体小，比物体离凹透镜近应用3凹透镜常用于近视眼镜近视眼是由于晶状体太厚或眼球前后径太长，导致像成在视网膜前方凹透镜可以使光线发散，将像移到视网膜上，从而矫正视力本节课重点回顾运动学基本概念动力学基本定律位移、速度、加速度、匀速直线运动、匀力的概念、受力分析、牛顿第一定律、牛1变速直线运动、曲线运动、抛体运动、单顿第二定律、牛顿第三定律、功和功率、2摆运动动能定理、势能、机械能守恒守恒定律几何光学基本规律4碰撞分类、完全弹性碰撞、非弹性碰撞、反射定律、折射定律、平面镜成像、凸透3动量定义、动量守恒定律、角动量定义、镜成像、凹透镜成像角动量守恒定律本节课思考题如何描述一个物体的运动量守恒定律的适用条12动状态？件是什么？请详细阐述描述物体运动状态请详细说明动量守恒定律的适所需的物理量，并说明这些物用条件，并举例说明在哪些情理量之间的关系举例说明如况下可以使用动量守恒定律解何运用这些物理量分析实际运决问题分析动量守恒定律在动问题实际应用中的局限性几何光学在生活中的应用有哪些？3请列举几何光学在生活中的应用，并说明其原理分析几何光学在这些应用中的作用和意义。