惯性系和非惯性系.ppt

第八节第八节 惯性系和非惯性系惯性系和非惯性系 第九节第九节 牛顿运动定律的适用范围牛顿运动定律的适用范围第三章第三章问题：描写物体的运动，需要选择考系。那么，确定问题：描写物体的运动，需要选择考系。那么，确定运动和力的关系的牛顿运动定律，是不是对任何参考运动和力的关系的牛顿运动定律，是不是对任何参考系都成立呢？系都成立呢？1、牛顿运动定律对地面参考系是成立的。、牛顿运动定律对地面参考系是成立的。2、以相对于地面做匀速直线运动的物体作为参、以相对于地面做匀速直线运动的物体作为参考系，牛顿运动定律也是成立的。考系，牛顿运动定律也是成立的。3、以相对于地面做变速运动的物体作为参考系，、以相对于地面做变速运动的物体作为参考系，牛顿运动定律也是成立的吗？牛顿运动定律也是成立的吗？1632年，伽利略的中：-船停着不动时，你留神观察，小虫都以等速向各方向飞行，鱼向各个方向随意游动，水滴滴进下面的罐中：你把任何东西扔给你的朋友时，只要距离相等，向这一方向不比向另一方向用更多的力。你双脚齐跳，无论向哪个方向跳过的距离都相同。当你仔细观察这些事情之后，再使船以任何速度前进，只要运动是匀速的，也不忽左忽右地摆动，你将发现，所有上述现象丝毫没有变，你也无法从其中任何一个现象来确定，船是在运动还是停着不动-。伽利略的这段话描述说明：在相对于地面做匀速直线运动的船舱里伽利略的这段话描述说明：在相对于地面做匀速直线运动的船舱里进行的力学实验和观测，与地面上的力学实验和观测，结果并没有进行的力学实验和观测，与地面上的力学实验和观测，结果并没有差别。差别。以相对于地面做匀速直线运动的参考系中，牛顿运动定律也是成立以相对于地面做匀速直线运动的参考系中，牛顿运动定律也是成立的。的。先先设想有一辆做匀速直线运动的车厢，在车厢里的桌面上放一个小设想有一辆做匀速直线运动的车厢，在车厢里的桌面上放一个小球。相对于车厢参考系球。相对于车厢参考系(或相对于地面参考系或相对于地面参考系)来说，小球保持静止，来说，小球保持静止，小球所受的合外力为零，符合牛顿运动定律。小球所受的合外力为零，符合牛顿运动定律。现在设想车厢开始向右做加速运动，在车厢里观测，小球将向左做现在设想车厢开始向右做加速运动，在车厢里观测，小球将向左做加速运动，而小球并没有受到其他物体的作用力，所受的合力仍为加速运动，而小球并没有受到其他物体的作用力，所受的合力仍为零。零。因此小球的运动状态与受力情况不相符，不符合牛顿第二定律。因此小球的运动状态与受力情况不相符，不符合牛顿第二定律。但于但于如果以站在地面上的人来观测，车厢里桌面上的小球的是没有如果以站在地面上的人来观测，车厢里桌面上的小球的是没有的运动，这与小球实际上没有受力是一致的，说明以地面作为参考的运动，这与小球实际上没有受力是一致的，说明以地面作为参考系，牛顿运动定律是成立的。系，牛顿运动定律是成立的。一、惯性系和非惯性系一、惯性系和非惯性系牛顿运动定律不成立的参考系牛顿运动定律不成立的参考系-非惯性参非惯性参考系，简称非惯性系。考系，简称非惯性系。比如：以变速运动的物体为参考系。比如：以变速运动的物体为参考系。牛顿运动定律成立的参考系牛顿运动定律成立的参考系-惯性参考系，惯性参考系，简称惯性系；简称惯性系；比如：地面参考系，匀速直线运动的物体比如：地面参考系，匀速直线运动的物体二、非惯性系和惯性力二、非惯性系和惯性力以以车厢作参考系，小车厢作参考系，小球以大小为球以大小为a的加速度的加速度向左运动，我们可以向左运动，我们可以认为小球受到一个水认为小球受到一个水平向左的力平向左的力F，在这个在这个力的作用下，使小球力的作用下，使小球产生水平向左的加速产生水平向左的加速度度a，这个力就叫做这个力就叫做“惯性力惯性力”关于惯性力：与真实的力不同，是一个假想的力。真实的力有施力物体，惯性力没有施力物体。一般只在非惯性系中出现。在牛顿力学中，真实力与惯性力是有区别的，在广义相对论中，这种区别就绝对了。三、牛顿运动定律的适用范围：三、牛顿运动定律的适用范围：一般把牛顿运动定律之为一般把牛顿运动定律之为经典力学经典力学 处理宏观物体的低速运动处理宏观物体的低速运动(指远小于光速的运动指远小于光速的运动)问题问题上，经典力学是完全适用的。上，经典力学是完全适用的。在宏观世界中，当物体的速度接近光速时，经典力学就在宏观世界中，当物体的速度接近光速时，经典力学就不适用了。不适用了。在在微观世界中，电子、中子、质子等微观粒子不反具微观世界中，电子、中子、质子等微观粒子不反具有粒子性还具有波动性，它们的运动规律也不能用经有粒子性还具有波动性，它们的运动规律也不能用经典力学来说明了。典力学来说明了。作业：课本P69面 第(8)题到第(9)题1、B 2、B 3、C 4、彼此平衡错了。作用力与反彼此平衡错了。作用力与反作用力是不能平衡抵消的。作用力是不能平衡抵消的。1、C推动地面上的静止的物体因为要产生加速度，所以力要大推动地面上的静止的物体因为要产生加速度，所以力要大些，而物体匀速直线运动时，加速度为些，而物体匀速直线运动时，加速度为0，所以力小些。，所以力小些。2、A物体受恒定作用力时，加速度不变，速度均匀变化。物体受恒定作用力时，加速度不变，速度均匀变化。