慣性系和非慣性系

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1、第八節(jié)慣性系和非慣性系教案?●本節(jié)教材分析前面學(xué)過參考系的概念，在描寫物體的運動時，可為研究問題的方便而任意選?。纾郝放缘臉?，對地面上的觀察者來說，樹是靜止的；但對于坐在正在行駛的汽車里的觀察者來說，樹是運動的．對同一物體的運動，所選參考系不同，物體的運動情況也不同．但是確定力和運動的牛頓運動定律卻不是對任何參考系都成立的．牛頓運動定律成立的參考系，叫做慣性系．地面及相對于地面做勻速直線運動的物體都是慣性參考系．在相對于地面做變速運動的物體，牛頓運動定律不再成立，這樣的參考系稱為非慣性系．可是，有時要在非慣性系中處理問題．為了解決這類問題，引入了在形式上“假象的”力

2、——“慣性力”，可以使牛頓運動定律在非慣性系中成立，這樣就可以在非慣性系中方便地處理問題了．慣性系和非慣性系的概念較難理解，對學(xué)生的要求不易過深，不易深挖，學(xué)生了解這部分知識就可以了．?●教學(xué)目標一、知識目標1．了解什么是慣性系，什么是非慣性系．2．知道什么是慣性力．二、能力目標培養(yǎng)學(xué)生的分析能力．三、德育目標使學(xué)生明確任何一種規(guī)律都是有一定的適用范圍的．?●教學(xué)重點慣性系和非慣性系、慣性力．?●教學(xué)難點對慣性力的正確理解．?●教學(xué)方法講授法、閱讀歸納法．?●教學(xué)用具第8頁共8頁投影儀、自制投影片．?●課時安排1課時?●教學(xué)過程［用投影片出示本節(jié)課學(xué)習(xí)目標］1．了解什么

3、是慣性系和非慣性系．2．了解什么是慣性力．?●學(xué)習(xí)目標完成過程一、導(dǎo)入新課［教師］請同學(xué)們回憶一下，在直線運動中，怎樣去確定物體運動與否呢?［學(xué)生］任意選一參考系，看物體相對于參考系的位置是否發(fā)生了變化，若變化則是運動的；若沒變，則是靜止的．［教師］選擇不同的參考系確定出物體的運動情況相同嗎?［學(xué)生］可能相同，也可能不同．［教師］由此可見，在運動學(xué)中選擇不同參考系時，物體的運動情況不相同，但仍可以確定其運動，故參考系是可以任意選取的．但在運用牛頓運動定律時，它所需的參考系卻不能是任意的．本節(jié)我們一起來討論這一問題．?二、新課教學(xué)(一)慣性系與非慣性系［教師］用投影片出示

4、題目在一升降機內(nèi)，放一質(zhì)量為m的物體，物體隨升降機一起運動，試討論：(1)當(dāng)升降機對地靜止時，物體對地和對升降機的運動及受力情況．(2)當(dāng)升降機勻速運動時，物體對地和對升降機的運動及受力情況．(3)當(dāng)升降機變速運動時，物體對地和對升降機的運動及受力情況．［學(xué)生活動］閱讀題目，并進行討論．［教師］在第一種情況下，物體對地做何運動?受哪些力的作用?［學(xué)生］物體對地是靜止的，這時受重力和升降機地面支持力兩個力的作用．第8頁共8頁［教師］受力情況和運動情況符合牛頓運動定律嗎?［學(xué)生］根據(jù)牛頓第一定律知，物體做勻速直線運動或靜止時，其所受合力應(yīng)為零．在本題中，物體所受的重力和支持

5、力是一對平衡力，故其合力為零，滿足牛頓運動定律．［教師］物體對升降機做何運動，受力與運動的關(guān)系是否滿足牛頓運動定律?［學(xué)生］此時，物體對升降機靜止，重力和支持力平衡，也滿足牛頓運動定律．［教師］在第二問中，物體對地做何運動?受哪些力的作用?其運動和力的關(guān)系是否滿足牛頓運動定律?［學(xué)生］此時，物體對地做勻速直線運動，受重力和支持力兩個力的作用．由于這兩個力仍平衡，故滿足牛頓第一定律．［教師］物體對升降機又是做何運動呢?它的受力與運動的關(guān)系是否還滿足牛頓運動定律呢?［學(xué)生］物體對升降機來說是靜止的，受力仍和前面一樣受重力和支持力兩個力的作用，且是一對平衡力，即其合力為零，所

6、以仍滿足牛頓第一定律．［教師總結(jié)］由上述分析可見：以相對于地面靜止或做勻速直線運動的物體作為參考系時，牛頓運動定律是成立的．我們把牛頓運動定律成立的參考系叫慣性參考系，簡稱慣性系．下面接著討論第三問所述情況．［教師］在第三問所述情況下物體對地做何運動?受哪些力的作用?［學(xué)生］物體相對于地面做變速直線運動，此時物體受重力和支持力的作用，但重力與支持力不再是平衡力．［教師］此時的受力與運動情況的關(guān)系滿足牛頓運動定律嗎?［學(xué)生］滿足．由于重力與支持力不平衡，故要產(chǎn)生加速度，并且這一加速度就是物體做變速運動時的加速度，即：F支+G(=F合)=ma滿足牛頓第二定律．［教師］那么物

7、體對升降機又做何運動呢?［學(xué)生］物體隨升降機一起運動，所以它的運動狀態(tài)與升降機相同．故它相對于升降機是靜止的．［教師］此時的受力與運動關(guān)系還符合牛頓運動定律嗎?［學(xué)生］不符合．［教師］為什么呢?［學(xué)生］以升降機為參考系確定出物體的運動情況是靜止的，若牛頓運動定律成立，則它所受的合力就應(yīng)為零，而事實上并不為零．所以，此時牛頓運動定律就不再成立了．［教師總結(jié)］從上面討論可知，牛頓運動定律并不是在任何情況下都成立的．當(dāng)?shù)?頁共8頁以相對于地面變速運動的物體作為參考系時，牛頓運動定律便不再成立．我們把牛頓運動定律不成立的參考系叫非慣性參考系，簡稱