物理第3章 牛頓運(yùn)動定律 第1講 牛頓第一定律 牛頓第三定律 新人教版

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1、牛頓運(yùn)動定律牛頓運(yùn)動定律第 三 章第第1講牛頓第一定律牛頓第三定律講牛頓第一定律牛頓第三定律考 試 說 明考點(diǎn)內(nèi)容 要求 說明要點(diǎn)解讀牛頓運(yùn)動定律及其應(yīng)用直接考查或綜合考查。1.理解牛頓運(yùn)動定律，明確力和運(yùn)動的因果關(guān)系。伽利略理想斜面實(shí)驗(yàn)、慣性的理解、作用力與反作用力關(guān)系常在選擇題中考查，難度較小。2.應(yīng)用牛頓第二定律解決動力學(xué)問題。綜合題中難度較大。3.難點(diǎn)：板塊模型的多過程問題分析。4.熱點(diǎn)：牛頓第二定律與圖象結(jié)合，注意從圖象獲取信息及圖象與表達(dá)式的轉(zhuǎn)換。5.重點(diǎn)：熟練掌握應(yīng)用牛頓運(yùn)動定律解決問題的一般步驟和方法，選研究對象、受力分析、過程分析、列方程。6.養(yǎng)成畫圖的習(xí)慣和審題構(gòu)建模型和分

2、析過程的能力?？键c(diǎn)內(nèi)容 要求說明要點(diǎn)解讀超重和失重直接考查，難度較小。其實(shí)質(zhì)是牛頓第二定律在豎直運(yùn)動中的簡單應(yīng)用，一般在選擇題中出現(xiàn)。知道重力和視重的區(qū)別。知道超重和失重現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)，會在具體問題中判斷是否存在超、失重。單位制知道國際單位制中規(guī)定的單位符號細(xì)節(jié)考查或滲透考查。全國課標(biāo)卷沒有單獨(dú)考查單位制，主要滲透在其他試題中考查，要求相對較低，考生容易忽視。例如在實(shí)驗(yàn)題中，測量出的長度單位一般用厘米；汽車的速度往往以千米每小時(shí)為單位；考點(diǎn)內(nèi)容要求說明要點(diǎn)解讀單位制知道國際單位制中規(guī)定的單位符號帶電微粒在電場中運(yùn)動，質(zhì)量可能以克為單位，能量可能以電子伏特為單位；恒定電流中的電流可能以毫安為單位；遠(yuǎn)

3、距離輸電中輸送的電能可能以度(千瓦時(shí))為單位。在計(jì)算時(shí)，要先把單位統(tǒng)一成國際單位制中的單位。實(shí)驗(yàn)四：驗(yàn)證牛頓第二定律直接考查或綜合考查。結(jié)合打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的使用或者光電門的使用進(jìn)行考查。常用鉤碼的重力作為小車受到的拉力近似處理的條件，消除系統(tǒng)誤差的改進(jìn)措施。常結(jié)合圖象進(jìn)行考查。1 1知 識 梳 理 自 測知 識 梳 理 自 測2 2核 心 考 點(diǎn) 突 破核 心 考 點(diǎn) 突 破3 3階段培優(yōu)微專題階段培優(yōu)微專題4 42 2 年 高 考 模 擬年 高 考 模 擬知識梳理自測知識梳理自測 1運(yùn)動狀態(tài)及運(yùn)動狀態(tài)的改變 _是描述物體運(yùn)動狀態(tài)改變的物理量?！斑\(yùn)動狀態(tài)的改變”是指物體的_發(fā)生改變。 2力是物體產(chǎn)

4、生加速度的原因 外力的作用使物體的速度發(fā)生改變，而速度發(fā)生改變一定有_，所以力是使物體產(chǎn)生加速度的原因。力與運(yùn)動的關(guān)系速度速度 運(yùn)動速度運(yùn)動速度 加速度加速度 1牛頓第一定律的內(nèi)容：一切物體總保持_狀態(tài)或_狀態(tài)，直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止。 2慣性的定義：一切物體都有保持_狀態(tài)或_狀態(tài)的性質(zhì)。 3慣性的量度：質(zhì)量是物體慣性大小的唯一量度，質(zhì)量大的物體_，質(zhì)量小的物體_。牛頓第一定律勻速直線運(yùn)動勻速直線運(yùn)動 靜止靜止 勻速直線運(yùn)動勻速直線運(yùn)動 靜止靜止 慣性大慣性大 慣性小慣性小 思考：(1)自行車比賽中，高速行進(jìn)的自行車受到障礙物阻礙，人會向哪倒地？這是什么原因造成的？ (2)剛用濕拖把

5、拖過的地面較滑，行人不小心滑倒，試用慣性知識解釋這一現(xiàn)象發(fā)生的原因。 答案：(1)自行車前進(jìn)方向，慣性。 (2)當(dāng)人踩著較滑的地面，腳突然向前滑動，即人的下半身運(yùn)動速度變快，而人的上半身由于慣性仍要保持原來較小的速度，于是人就會向后倒下。 1牛頓第三定律的內(nèi)容：兩物體之間的作用力和反作用力總是_。 2作用力與反作用力的特點(diǎn)：同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)消失、同時(shí)變化、同性質(zhì)、分別作用在相互作用的_，效果不能抵消。 思考：人走在松軟的土地上而下陷時(shí)，人對地面的壓力大于地面對人的支持力，對嗎？ 答案：不對。屬于作用力與反作用力，大小相等。牛頓第三定律大小相等、方向相反、作用在同一條直線上大小相等、方向相反、作用

6、在同一條直線上兩物體上兩物體上 思維診斷： (1)物體不受外力作用時(shí)一定處于靜止?fàn)顟B(tài)。() (2)在水平面上滑動的木塊最終停下來，是沒有外力維持木塊運(yùn)動的結(jié)果。() (3)運(yùn)動的物體慣性大，靜止的物體慣性小。() (4)做勻速直線運(yùn)動的物體和靜止的物體沒有慣性。() (5)作用力與反作用力可以是不同性質(zhì)的力。() (6)作用力與反作用力的作用效果不能抵消。()C 解析在伽利略理想斜面實(shí)驗(yàn)中，“小球從兩個(gè)對接的斜面中的固定斜面滾下后將滾上另一個(gè)斜面”是經(jīng)驗(yàn)事實(shí)；“如果沒有摩擦小球?qū)⑦\(yùn)動到與釋放時(shí)相同的高度”是推論；“減小第二個(gè)斜面的傾角，小球在斜面上滑行的距離更長”也是推論；“當(dāng)?shù)诙€(gè)斜面的傾角

7、為0時(shí)，小球?qū)⒀厮矫孀鰟蛩僦本€運(yùn)動而不需要力來維持”是外推的結(jié)果。本實(shí)驗(yàn)是為了否定亞里士多德的觀點(diǎn)，揭示物體的運(yùn)動不需要力來維持。所以C正確，A、B、D均錯(cuò)誤。 解析慣性是物體的固有屬性，始終存在。D C 解析牛頓第一定律揭示了物體不受力時(shí)的運(yùn)動規(guī)律，牛頓第二定律給出了加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系，故牛頓第一定律是牛頓第二定律的基礎(chǔ)，故A錯(cuò)誤；地球上的一切物體都受到重力，完全不受力的物體是沒有的，牛頓第一定律不可以用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，故B錯(cuò)誤；牛頓第二定律成立的參考系是慣性系，故牛頓第二定律在非慣性系中不成立，故C正確；為紀(jì)念牛頓，人們把力的單位規(guī)定為牛頓，即1N1kgm/s2，但不是基本單位，故D錯(cuò)誤。

8、C A繩拉牛的力小于牛拉繩的力 B繩拉牛的力與牛拉繩的力是一對平衡力 C繩拉牛的力與地面對牛的摩擦力是一對平衡力 D繩拉牛的力與地面對牛的摩擦力是相互作用力 解析繩拉牛的力和牛拉繩的力是作用力與反作用力，大小相等、方向相反，故A、B錯(cuò)誤；由于沒有拉動牛，可知繩拉牛的力與地面對牛的摩擦力是一對平衡力，故C正確，故D錯(cuò)誤。核心考點(diǎn)突破核心考點(diǎn)突破 1牛頓第一定律的意義 (1)揭示了物體的一種固有屬性：牛頓第一定律揭示了物體所具有的一個(gè)重要屬性慣性。 (2)揭示了力的本質(zhì)：牛頓第一定律明確了力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因，而不是維持物體運(yùn)動的原因，物體的運(yùn)動不需要力來維持。 (3)揭示了物體不受力作用時(shí)

9、的運(yùn)動狀態(tài)：牛頓第一定律描述的只是一種理想狀態(tài)，而實(shí)際中不受力作用的物體是不存在的，當(dāng)物體受外力但所受合力為零時(shí)，其運(yùn)動效果跟不受外力作用時(shí)相同，物體將保持靜止或勻速直線運(yùn)動狀態(tài)。牛頓第一定律的理解與應(yīng)用 2理解牛頓第一定律與牛頓第二定律的關(guān)系 (1)牛頓第一定律不是實(shí)驗(yàn)定律，它是以伽利略的“理想實(shí)驗(yàn)”為基礎(chǔ)，經(jīng)過科學(xué)抽象、歸納推理而總結(jié)出來的；牛頓第二定律是通過探究加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系得出的實(shí)驗(yàn)定律。 (2)牛頓第一定律不是牛頓第二定律的特例，而是不受任何外力的理想情況，在此基礎(chǔ)上，牛頓第二定律定量地指出了力和運(yùn)動的聯(lián)系：Fma。A A如果斜面光滑，小球?qū)⑸仙脚cO點(diǎn)等高的位置 B如果小球

10、不受力，它將一直保持勻速運(yùn)動或靜止?fàn)顟B(tài) C如果小球受到力的作用，它的運(yùn)動狀態(tài)將發(fā)生改變 D小球受到的力一定時(shí)，質(zhì)量越大，它的加速度越小 解題導(dǎo)思：(1)由題干可知，小球受到的阻力越小，小球上升的位置越高。 (2)如果小球無阻力的影響，小球?qū)⑸仙脚cO點(diǎn)等高的位置。 解析本題選項(xiàng)之間有一定的邏輯性，需要學(xué)生有一定的辨別能力。三種材料的粗糙程度不同，小球上升的高度不同，若斜面光滑，小球?qū)⑸仙脚cO點(diǎn)，等高位置，A正確，B、C、D選項(xiàng)從本實(shí)驗(yàn)不能直接得出結(jié)論。本題要求從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中直接得出結(jié)論。B、C、D選項(xiàng)中的結(jié)論也是科學(xué)的，正確的，但從本實(shí)驗(yàn)中不能得出。 易錯(cuò)提醒：本題只是伽利略理想實(shí)驗(yàn)的部分過程

11、，容易被直觀認(rèn)為是伽利略理想實(shí)驗(yàn)的全部過程而錯(cuò)選B。類題演練類題演練 1 BD 解析力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因，故當(dāng)物體的運(yùn)動狀態(tài)變化時(shí)，物體受到的合外力不為零，但合外力不一定變化，故A錯(cuò)誤；當(dāng)物體的運(yùn)動狀態(tài)不變時(shí)，物體處于平衡狀態(tài)，說明物體受到的合外力為零，故B正確；根據(jù)牛頓第二定律可知，物體在恒力作用下，加速度的方向與物體所受合外力的方向相同，但加速度的方向與速度的方向不一定相同，物體不一定做勻變速直線運(yùn)動，故C錯(cuò)誤；物體做曲線運(yùn)動時(shí)，物體的速度發(fā)生了變化，受到的合外力一定不是零，但不一定是變力，可以為恒力，如平拋運(yùn)動的物體受到的力就只有重力，大小和方向都不變，故D正確。 1作用力與反作用

12、力的“三同、三異、三無關(guān)” (1)“三同”：大小相同；性質(zhì)相同；變化情況相同。 (2)“三異”：方向不同；受力物體不同；產(chǎn)生的效果不同。 (3)“三無關(guān)”：與物體的種類無關(guān)；與物體的運(yùn)動狀態(tài)無關(guān)；與物體是否和其他物體存在相互作用無關(guān)。牛頓第三定律的理解與應(yīng)用 2“一對相互作用力”與“一對平衡力”的比較內(nèi)容一對相互作用力一對平衡力受力物體作用在兩個(gè)相互作用的物體上作用在同一物體上作用時(shí)間 同時(shí)產(chǎn)生，同時(shí)消失，同時(shí)變化不一定同時(shí)產(chǎn)生或消失力的性質(zhì)一定是同性質(zhì)的力可以是同性質(zhì)的力，也可以是不同性質(zhì)的力大小關(guān)系大小相等大小相等方向關(guān)系方向相反且共線方向相反且共線依賴關(guān)系相互依存，不可單獨(dú)存在無依賴關(guān)系

13、，撤除一個(gè)力，另一個(gè)力依然可以存在，只是不再平衡B Aa上的行李箱受到重力、支持力和摩擦力作用 Bb上的行李箱受到重力、支持力和摩擦力作用 Cb上的行李箱受的支持力與重力是一對平衡力 Da上的行李箱受的支持力與重力是一對作用力與反作用力 解析a輸送帶上的行李箱如果受摩擦力，不可能處于平衡狀態(tài)，所以只受重力和支持力，故A錯(cuò)誤；b輸送帶上的行李箱受重力、支持力、摩擦力，這三個(gè)力使行李箱處于平衡狀態(tài)，故B正確；b上的行李箱受的支持力與重力不是一對平衡力，故C錯(cuò)誤；a上的行李箱受到的支持力與重力是一對平衡力，故D錯(cuò)誤。 規(guī)律總結(jié)： 應(yīng)用牛頓第三定律應(yīng)注意的三個(gè)問題 (1)定律中的“總是”說明對于任何物

14、體，在任何情況下牛頓第三定律都是成立的。 (2)作用力與反作用力雖然等大反向，但因所作用的物體不同，所產(chǎn)生的效果(運(yùn)動效果或形變效果)往往不同。 (3)作用力與反作用力只能是一對物體間的相互作用力，不能牽扯第三個(gè)物體。類題演練類題演練 2 B 解析手對尺子的壓力為N，尺子對手的彈力為N，這兩個(gè)力作用在兩個(gè)物體上，力的性質(zhì)相同，是一對作用力與反作用力，故正確，錯(cuò)誤；N是由于手發(fā)生形變而產(chǎn)生的，而N是由于尺子發(fā)生形變而產(chǎn)生的，故正確，錯(cuò)誤。故選項(xiàng)B正確。 轉(zhuǎn)換研究對象是解決力學(xué)問題時(shí)經(jīng)常用到的解題策略。當(dāng)物體的某個(gè)力不容易求時(shí)，可根據(jù)作用力與反作用力的關(guān)系，先求它的反作用力，如求壓力時(shí)，可先求支持

15、力，摩擦力的求解在很多問題中亦是如此。利用牛頓第三定律轉(zhuǎn)換研究對象，可以使我們分析問題的思路更靈活，更開闊。應(yīng)用牛頓第三定律轉(zhuǎn)換研究對象A 解析環(huán)在豎直方向上受重力及箱子的桿給它的豎直向上的摩擦力f，受力情況如圖甲所示，根據(jù)牛頓第三定律，環(huán)應(yīng)給桿一個(gè)豎直向下的摩擦力f，故箱子豎直方向上受重力Mg、地面對它的支持力N及環(huán)給它的摩擦力f，受力情況如圖乙所示，由于箱子處于平衡狀態(tài)，可得NfMgfMg。根據(jù)牛頓第三定律，箱子對地面的壓力大小等于地面對箱子的支持力，即NMgf，故選項(xiàng)A正確。類題演練類題演練 3 B 解析繩子對物體的拉力F1mgma F1m(ga)210N 繩子對人的拉力F2F1210N

16、 人處于靜止，則地面對人的支持力 FNMgF2490N， 由牛頓第三定律知：人對地面的壓力 FNFN490N 故B項(xiàng)正確。階段培優(yōu)微專題階段培優(yōu)微專題 慣性的“相對性” 一、空氣中的鐵球和塑料球C A鐵球向左，塑料球向右 B鐵球向右，塑料球向左 C鐵球和塑料球都向左 D鐵球和塑料球都向右 解析由于慣性，當(dāng)容器隨小車突然向右運(yùn)動時(shí)，鐵球和塑料球都相對容器向左運(yùn)動，C正確。 二、水中的鐵球和塑料球A 反思領(lǐng)悟： (1)質(zhì)量是物體慣性大小的唯一量度，物體的質(zhì)量越大，慣性越大，狀態(tài)越難改變。 (2)懸掛在空氣中的鐵球和塑料球的慣性都比對應(yīng)的“空氣球”的慣性大，但懸掛在水中的塑料球的慣性沒有對應(yīng)的“水球”的慣性大。 解析對A選項(xiàng)所示情況，可設(shè)想一個(gè)與金屬小球等體積的水球。金屬球位置的變化，必然代替這個(gè)水球的位置。而同體積的水球和金屬球，金屬球的質(zhì)量大，慣性大，運(yùn)動狀態(tài)不容易改變，故相對水球來說滯后。同理，由于同體積水球的質(zhì)量大于泡沫塑料球的質(zhì)量，水球慣性大，相對泡沫塑料球來說水球滯后，泡沫塑料球相對水球在前，因此A選項(xiàng)正確。