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                                       运动的快慢

课时:一课时

教学重点:运动快馒和力的关系

教学难点:运动快馒和力的关系

教学方法:结合研修学习,采用多种手段和方式方法进行

教学过程:

1. 复习对运动描述

   对运动的研究和描述,看似简单,实际却相当复杂.

2. 人类对事物的理解和认识总是由低级到高级、由简单到复杂的，从而导致了对事物的理解和认识就存在有俩面性，即既具有绝对性又具有相对性。就从亚里斯多德的地心说，到哥白尼“天体运行论”的日心说，再到伽利略《关于俩种世界体系的对话》，以及到开普勒行星运动三定律的诞生，不就充分说明了这一点。若说开普勒定律，只是仅仅给出了行星绕太阳运行的运动学描述，则牛顿运动定律却给出的是对其动力学的解释。历史事实已充分证明，运动是绝对的，静止是相对的。对事物的理解和认识，只有从这俩方面去透彻的分析、探究、思考，才能真正从本质上，把握并主宰事物的本质及其运动规律。也就是从各个方面，甚至还能从哲学的角度，去对事物发展变化问题，进行综合的、用哲学的眼光辩证式、发现式的去看待、理解和认识。正如前面所谈，初始时人类对地球、太阳、月亮——是静止的、神圣的认识；而到现在随着科学技术的进步和发展，特别是物理学的开拓式进展，对事物本质的深入揭示，用无可辩驳的实验事实所证明的一切，又说明了一个什么道理呢？为此，不值得不引人深思。特别是十九世纪中叶以来能量守恒和转化定律、细胞学说和进化论这三个伟大发现，指出了自然界绝对不是死不变的，这更说明了运动是绝对的，静止是相对的。

3.     在利用牛顿力学绝对时空观，探究物体的机械运动问题时，由于机械运动既具有绝对性，又具有相对性，因此在利用牛顿经典力学来研究解决处理问题时，始终是离不开对参考系的选择的，故在利用牛顿经典力学来研究解决处理物体的机械运动问题时首先应选择好参考系，否则就无法正确去研究物体的运动变化情况。为此，我们首先简单谈一下参考系。对于参考系可以是一个不变形的物体，亦可以是几个不变形且无相对运动的物体；参考系应是具体的客观物体，并非是类似于虚拟计机的存在一样虚拟的。并且几何点是不能作为参考系的，因为其不能具体确定物体的位置，即方位。诸如在研究处理问题时若把地心作为参考系是不恰当的。在这里还需要提到的一点是，在运动学中是可以根据研究问题的方便与否，任意的去选择参考系的，而对此在动力学中却就并非如此了。既然在利用经典力学进行分析探究物体运动极其变化时始终离不开参考系，故下面我们在对绝对性和相对性问题进行分析探讨研究时，亦就结合参考系问题来探究一下。

4.     在牛顿的经典力学绝对时空观理论中，人类对事物的发展变化的分析、理解和认识及探究，都是在惯性系即机械运动中进行的，因此是初步的、粗浅的，即并不等价于，人类对事物的发展变化的理解和认识及探究的终结。对此，也正如力学相对性原理所谈到的，不可能借助于在惯性参考系所做的力学实验，来确定该参考系所做的运动为匀速直线运动。就拿自然界中很简单的美与丑、善与恶、好与坏——这一系列真实的事实，不也明显真实的说明了自然界中相对性的存在吗？一切都是相对于一定的参考物而言的吗？现实这个五颜六色、五彩斑斓、炫丽多彩的奇妙世界，随着人类对其认识的深入，其仍在不断的继续发展变化着，只不过仅仅是人类对事物的发展变化，理解和认识及其对其的探究，受主观和客观条件的限制，在此时此刻还未能达到，去对事物做到更深层次的去探究罢了！

5.     我们已已知牛顿定律仅仅适用于惯性系，而在非惯性系中，对其应用是需要添加非惯性力的，同时也知道一旦谈到绝对性和相对性时，就离不开对参考系的选择。在经典物理学中，我们已已知诸如位移、速度等许多物理参量都是相对的，一旦谈到或涉及到位移、速度等其就离不开对参考系的选择，但在这里需要提到的一点是，位移是不同于位置矢量的，尽管二者均与参考系的选择有关，而位置矢量却还与参考点的选择有关。同时，位移是与一定的时间过程相对应的，是过程量，对应的是时间；但位置矢量却是与一定确定的时刻相对应，是一个瞬时量，对应的是时刻；且位移亦不同于路程，路程是物体在发生机械运动时，所实际经过的路经，是绝对的。并且通过实验还发现，对于任何参考系，光速是物体运动的绝对速度。

6.     通过上面所谈，就可知力学中的势能概念是相对的，因其大小与参考点的选择有关，而在研究解决处理问题时势能的增量却又与参考点的选择无关；同样动能定理亦与参考系的选择有关，这完全是由于功与参考系有关，而动能却和速度有关所导致，研究问题时还需注意对于同性质的物理量，参考点的选择一定要应一致，否则对问题是无法研究、解决处理的。再如对于作用力和反作用力的功亦与参考系的选择有关,且作用力和反作用力的功有时也并不一定等值反号，因此其同样是相对的，并非绝对的；而作用力和反作用力的功的代数和却又与参考系的选择无关，即是绝对的。在这里特别提到需要读者注意的一点就是，受力点的跟换并不等于位移。故物体做功的情况是相对的，这完全是由于功与考系有关所导致。同样速度之所以存在有绝对速度、相对速度、牵连速度，这些速度且都是相对的，就绝对速度其也是相对惯性系而言的。在电学中我们所谈到的电位或电势概念其也是相对的，是对于某一考点而言的，离不开对参考点的选择，但电压却是绝对的，因其是俩点间电位或电势之差，故其与参考系或参考点的选择无关。在此再多提的一点就是，功和冲量二者虽都是过程量，但本质却是不同的，因真实位移必定是发生在一段时间内，故一个力若做了功，则必然存在该力的冲量；反之，却不一定。可以说这亦是绝对性和相对性存在的另一方面。再如当声波接受者或声源，在相对于声波传播介质发生相对运动时，此时接受者所接收到的声波的频率会发生改变的，这就是著名的多普勒效应。其进一步证明了运动的绝对性，静止的相对性。且事物的绝对性和相对性是随着人类对事物认识的深入而发展变化着的。

7. 小结本讲

8. 布置作业:  课后作业