高一物理教案：惯性教案8.docx

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1、惯性参考系与非惯性参考系(一)教学目的1.正确理解惯性参考系的定义2.正确识别惯性参考系与非惯性参考系3.正确理解惯性力的概念4.知道惯性力不是物体间的相互作用5.会正确运用惯性力计算有关问题(二)教学过程●引入新课前面我们已经学习了经典力学的基础：牛顿运动定律。请同学们回顾、思考下面几个问题。问题1：牛顿第一定律的内容是什么？（答：一切物体总保持静止或匀速直线运动状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。）说明：这条定律正确地说明了力与运动的关系：物体的运动不需要力去维持：力是改变物体运动状态（产生加速度）

2、的原因。问题2：当你和同伴同时从平台跳下，如各自以自身为参考系，对方做什么运动？（答：对方是静止的。）问题3：在平直轨道上运动的火车中有一张水平的桌子，桌上有一个小球，如果火车向前加速运动，以火车为参考系，小球做什么运动？（答：小球加速向后运动。）疑问：问题2中，既然对方是静止的，按照牛顿第一定律，他不应受到力的作用，然而每个人都的确受到重力的作用。这怎么解释呢？问题3中，小球加速向后运动，按照牛顿第一定律，小球应受到力的作用，然而小球并没有受到向后的力。这又怎么解释呢？对这个问题暂时还不能解释，但我们至

3、少能说明一点：并非对一切参考系，牛顿第一定律都成立。本节课我们就学习关于参考系的知识，板书：§3.5惯性参考系与非惯性参考系●进行新课我们以牛顿运动定律能否成立来将参考系划分为两类：惯性参考系和非惯性参考系。板书：一、两种参考系1．惯性参考系：牛顿运动定律成立的参考系，简称惯性系。中间空出两行。供后面（1）、（2）两点板书用。2．非惯性参考系：牛顿运动定律不能成立的参考系。要判断一个参考系是否为惯性参考系，最根本的方法是根据观察和实验；判断牛顿运动定律在参考系中是否成立。分析问题2：当你和同伴同时从平台跳下

4、，以地面为参考系，做匀加速运动。由于人受重力作用，所以人做匀加速运动，这是符合牛顿运动定律的。我们生活在地球上，通常是相对地面参考系来研究物体运动的。伽利略的理想实验以及我们前面做过的研究运动和力的关系的实验，都是以地面作参考系的。在地面上作的许多观察和实验表明：牛顿运动定律对地面参考系是成立的。板书：（1）地面参考系是惯性参考系。除了地面参考系，牛顿运动定律还对什么参考系成立呢？分析问题3：如果火车向前作匀速直线运动，以火车为参考系，小球保持静止。小球所受的合外力为零，符合牛顿运动定律。可见：相对于地面作

5、匀速直线运动的参考系，也是惯性参考系。第1页共3页我再来看看伽利略船里察到的象的描述：（指）“⋯⋯船停着不，你留神察，小虫都以等速向各方向行；向各个方向随意游；水滴滴下面的缸中；你把任何西扔你的朋友，只要距离相等，向一方向不比向另一方向用更多的力。你双脚跳，无向那个方向跳的距离都相同。当你仔察些事情之后，再使船以任何速度前，只要运是匀速的，也不忽左忽右地，你将，所有上述象毫没有化。你也无法从其中任何一个象来确定，船是在运是停着不⋯⋯”。明：在相于地面做匀速直运的船里行的力学和，与地面上的力学和，果并没有差异

6、。也就是：以相地面做匀速直运的物体作参考系，牛运定律是成立的。板：（2）相地面做匀速直运的参考系是性参考系相地面做速运的参考系是性参考系？分析2：当你和同伴同从平台跳下，如各自以自身参考系，参考系相地面做匀加速运。我到：同伴相自己是静止的，他不受力，然而他的确受到了重力的作用。明：在相地面做速运的参考系里，牛运定律不再成立。分析3：如果火向前加速运，以火参考系，在里将到：小球向后加速运，而小球并没有受到其他物体的作用力，所受的合力仍零。也一步表明：在相地面做速运的参考系里，牛运定律不再成立。板：相地面做速运

7、的参考系不是性参考系格来，地面参考系也不是性参考系。由于地球的自，地面各点都在做周运，具有向心加速度（在曲运中将学到），它的影响在地理学、气象学中十分明。但是，日常所的大量运，在相当高的精度内，地球是性系。在运学，我可以按照方便与否自由地参考系，但是在力学中，便没有种自由的利了。我只能在性系中运用牛运定律。但是，有以速运的物体做参考系来研究十分方便，了使牛运定律在非性系中也能在形式上成立，物理学中引入了一种形式上的力，叫做性力。板：二、性力在3中：如，火做匀加速运，以火参考系察，小球不受力却以速度-a相于

8、a身运，不符合牛定-a律；然而，以加速运的参考系察小球的运，可以想有一个力Fi作用在小球上，个力的方向与火地面的加速度a的方向相反，其大小等于小球量m与加速度a的乘，即Fi＝-ma，个力叫做性力。板：1．性力：在做直加速运的非性系中，点所受的性力Fi与非性系的加速度a方向相反，且等于点的量m与非性系加速度大小a的乘，即：Fi＝-ma。，于非性系，仍然可以沿用牛第二定律的形式，即小球相于身的加速度-a是性力Fi作用