【名师点金】2013届高考物理一轮复习课件第1讲牛顿第一定律 牛顿第三定律.ppt

第第1讲牛顿第一定律牛顿第三定律讲牛顿第一定律牛顿第三定律知识建构模块建构技能建构模块建构知识建构技能建构1.牛顿运动定律、牛顿运动定律的应用2.超重和失重3.实验:验证牛顿运动定律1.从考查的力度来看:本单元内容在新课标高考中占有重要地位,每年都有高考题出现,且所占分值较高.2.从考查内容来看:新课标高考题注重在一定的物理情境下理解及运用牛顿运动定律,并在应用过程中培养分析实际问题、进行综合判断和推理的能力.3.从题型上看:单独考查本专题的题目多为选择题,难度不大;与曲线运动、电磁学相结合的题目多为计算题,属于中档题.1.重视牛顿运动定律与运动学公式相结合,会根据具体问题选取合适的研究对象并对其进行受力分析.2.灵活运用假设法、极限法、整体法和隔离法等思维方法,做到具体问题具体分析,避免思维定势的负面影响.3.预计在2013年新课标高考中,牛顿运动定律与曲线运动、电磁学等知识点综合起来,以实际生活、生产和科学实验中有关问题为命题背景,突出表现物理知识在生活中的应用命题趋势强烈,同时对与v-t图象相结合的问题要予以足够的关注.【考点展示】【考情总结】【备考建议】模块建构知识建构技能建构一、力与运动的关系亚里士多德认为力是维持物体运动的原因.伽利略通过理想实验和科学推理得出力不是维持物体运动的原因.模块建构知识建构技能建构1.内容:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态二、牛顿第一定律模块建构知识建构技能建构(1)宏观、低速运动的物体2.适用条件(2)物体处于惯性参考系中模块建构知识建构技能建构(1)揭示了一切物体都具有惯性,因此牛顿第一定律又称为惯性定律.3.意义(2)揭示了运动和力的关系:力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动的原因,即力是产生加速度的原因.模块建构知识建构技能建构(1)定义:物体保持匀速直线运动状态或静止状态的性质4.惯性模块建构知识建构技能建构(2)对惯性的理解惯性是物体的固有属性,即一切物体都有惯性,与物体的受力情况及运动情况无关.物体的惯性总是以保持“原状”或反抗“改变”两种形式表现出来.惯性与物体是否受力、怎样受力无关,与物体是否运动、怎样运动无关,与物体所处的地理位置无关,惯性的大小仅由质量决定.质量是物体惯性大小的唯一量度,质量大的物体惯性大,质量小的物体惯性小.说明:同一个物体,往往认为速度大的较难停下来,是因为惯性大,速度小的较易停下来,是因为惯性小,其实同一物体质量一样,惯性相模块建构知识建构技能建构同,之所以这样认为,是因为速度大的物体需较长时间停下来,把需时间长误认为难了.三、牛顿第三定律1.内容:两个物体之间的作用力与反作用力总是大小相等,方向相反,作用在同一条直线上.模块建构知识建构技能建构2.公式:F=-F说明:作用力和反作用力具有同时性,它们总是同时产生、同时消失、同种性质,作用在不同的物体上,各产生其效果,不会相互抵消.作用力与反作用力的关系与物体的运动状态无关.借助于牛顿第三定律,可以变换研究对象,把对一个物体的受力分析过渡到对另一个物体的受力分析.模块建构知识建构技能建构内容作用力和反作用力二力平衡受力物体作用在两个相互作用的物体上作用在同一物体上依赖关系相互依存,不可单独存在无依赖关系,撤除一个,另一个依然存在,只是不再平衡叠加性两力作用效果不可抵消,不可叠加,不可求合力两力作用效果可相互抵消,可叠加,可求合力,合力为零3.作用力、反作用力与平衡力的区别力的性质一定是同性质的力可以是同种性质的力,也可以不是模块建构知识建构技能建构1.理想实验有时更能深刻地反映自然规律.伽利略设想了一个理想实验(如图所示),其中有一个是经验事实,其余的都是推论.(1)请将上述理想实验的设想步骤按照正确的顺序排列(只要填写序号即可)模块建构知识建构技能建构(2)在上述的设想步骤中,有的属于可靠的事实,有的则是理想化的推论.下列关于事实和推论的分类正确的是()A.是事实,是推论B.是事实,是推论C.是事实,是推论D.是事实,是推论【解析】伽利略在可靠的实验事实基础上作了合理的逻辑推理,从而得出了正确结论.由实验可知是可靠的物理事实,因而放在首位;是在斜面上无摩擦力时的情景设想,而最后推理得到在水平面上的理想结果,因而正确的顺序是,选项B也是正确的.【答案】B模块建构知识建构技能建构2.下面说法正确的是()A.惯性是只有物体在匀速运动或静止时才表现出来的性质B.物体的惯性是指物体不受外力作用时仍保持原来直线运动状态或静止状态的性质C.物体不受外力作用时保持匀速直线运动状态或静止状态,有惯性;受外力作用时,不能保持匀速直线运动状态或静止状态,因而就无惯性D.惯性是物体的属性,与运动状态和是否受力无关【解析】惯性与物体的运动状态无关,选项A错误;惯性是物体保持原来的运动状态,与是否受力无关,选项B、C错误;惯性是物体的属性,与运动状态和是否受力无关,选项D正确.【答案】D模块建构知识建构技能建构3.物体静止于水平桌面上,则()A.桌面对物体的支持力的大小等于物体的重力,这两个力是一对平衡力B.物体所受的重力与桌面对它的支持力是一对作用力与反作用力C.物体对桌面的压力就是物体的重力,这两个力是同一种性质的力D.物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力是一对平衡力【解析】桌面对物体的支持力与物体的重力是一对平衡力,大小相等,方向相反,选项A正确,选项B错误;物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力是一对作用力与反作用力,选项D错误;物体对桌面的压力大小等于物体的重力,是两种不同性质的力,选项C错误.【答案】A模块建构知识建构技能建构4.甲、乙两人发生口角,甲打了乙的胸口一拳致使乙受伤,法院判决甲应支付乙的医疗费.甲狡辩说:我打了乙一拳,根据牛顿第三定律,作用力与反作用力大小相等,乙对我也有相同大小的作用力,所以乙并没有吃亏.那么这一事件判决的依据是()A.甲打乙的力大于乙对甲的作用力,判决甲付给乙的医疗费B.甲打乙的力大小等于乙对甲的作用力,但拳头的承受力大于胸口的承受力,所以乙受伤而甲未受伤,甲又主动打乙,故判决甲支付乙的医疗费C.甲打乙的力大小等于乙对甲的作用力,甲的拳和乙的胸口受伤的程度不同,甲轻而乙重,故判决甲支付乙的医疗费D.由于是甲用拳打乙的胸口,所以甲对乙的力远大于乙胸对甲拳模块建构知识建构技能建构的作用力,故判决甲支付乙的医疗费【解析】根据牛顿第三定律,力的作用是相互的,甲打乙的同时,乙也有等大的反作用力作用于甲.但是甲的拳头的承受能力要比乙的胸口的承受能力大得多,所以乙受伤而甲没有受伤.甲主动打乙,因此判决甲支付乙的医药费是正确的,甲不支付医药费的观点是错误的.综上所述B正确.【答案】B模块建构知识建构技能建构例1下列说法中正确的是()A.物体在不受外力作用时,保持原有运动状态不变的性质叫惯性,故牛顿运动定律又叫惯性定律B.牛顿第一定律仅适用于宏观物体,只可用于解决物体的低速运动问题C.牛顿第一定律是牛顿第二定律在物体的加速度a=0条件下的特例D.伽利略根据理想实验推出,如果没有摩擦,在水平面上的物体,一旦具有某一个速度,将保持这个速度继续运动下去一、牛顿第一定律的理解模块建构知识建构技能建构【名师点金】解答本题应把握以下两点:明确牛顿第一定律的适用条件和物理意义;明确牛顿第一定律和牛顿第二定律的区别.模块建构知识建构技能建构【规范全解】牛顿第一定律表明,物体在不受外力作用时,保持原有运动状态不变的性质叫惯性,故牛顿第一定律又叫惯性定律;A错误;牛顿运动定律都是在宏观、低速的情况下得出的结论,在微观、高速的情况下不成立,B正确;牛顿第一定律说明了两点含义,一是所有物体都有惯性,二是物体不受力时的运动状态是静止或匀速直线运动,牛顿第二定律并不能完全包含这两点意义,C错误;伽利略的理想实验是牛顿第一定律的基础,D正确.【答案】BD模块建构知识建构技能建构思维方法.它描述的是物体的运动与受力的关系,说明了力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动的原因.牛顿第一定律的内容包含两层含义,说明了物体所处的两种状态(保持的状态和变化的状态)与物体受力的关系,即:不受力或所受外力之和为零时,物体处于保持状态,运动状态不变;物体受到外力且外力之和不为零时,物体处于变化状态,运动状态一定发生了改变.方法概述牛顿第一定律不是实验定律,无法用实验直接验证,但它是来源于大量实验的基础之上的,是一个理想实验定律,是一种科学的抽象模块建构知识建构技能建构例2就一些实际生活中的现象,某同学试图从惯性角度加以解释,其中正确的是()A.采用了大功率的发动机后,某些一级方程式赛车的速度甚至能超过某些老式螺旋桨飞机的速度.这表明,可以通过科学技术使小质量的物体获得大惯性B.射出枪膛的子弹在运动相当长一段距离后连一件棉衣也穿不透,这表明它的惯性小了C.货运列车运行到不同的车站时,经常要摘下或加挂一些车厢,这会改变它的惯性D.摩托车转弯时,车手一方面要控制适当的速度,另一方面要将身体稍微向里倾斜,通过调控人和车的惯性达到行驶的目的二、对惯性的理解模块建构知识建构技能建构【名师点金】惯性是物体的固有属性,与物体的运动状态,是否受力等无关,质量是惯性大小的唯一量度.模块建构知识建构技能建构【规范全解】采用了大功率的发动机后,某些一级方程式赛车的速度甚至能超过某些老式螺旋桨飞机的速度,原因是功率变大了,但惯性不变,A错;射出枪膛的子弹在运动相当长一段距离后连一件棉衣也穿不透,原因是子弹具有的动能过小,但惯性不变,B错;货运列车运行到不同的车站时,经常要摘下或加挂一些车厢,列车的质量改变了,当然它的惯性也就改变了,C正确;摩托车转弯时,车手一方面要控制适当的速度,另一方面要将身体稍微向里倾斜,调控人和车的重心位置,但整体的惯性不变,D错.【答案】C模块建构知识建构技能建构体受到外力作用时其惯性大小表现在运动状态改变的难易程度上的不同.惯性是物体的固有属性,与物体所在的位置、运动状态、是否受力、速度大小等因素均无关,任何物体都具有惯性.惯性大小的唯一量度是物体的质量,物体的质量越大,惯性就越大,运动状态就越难改变.方法概述物体不受外力作用时,有保持静止或匀速直线运动状态的性质;物模块建构知识建构技能建构例3如图所示,马用力拉马车在平直的路上运动,下列说法正确的是()A.马能拉着马车向前是因为马对马车的拉力大于马车对马的拉力B.马先对马车施加拉力,然后才产生马车对马的拉力C.匀速前进时,马对马车的拉力大小等于马车向后拉马的力;加速前进时,马向前拉马车的力大于马车向后拉马的力D.加速前进时,是因为马对马车的拉力大于地面对马车的摩擦阻力;马加速是因为地面对马向前的作用力大于马车对它的拉力三、牛顿第三定律的理解模块建构知识建构技能建构【规范全解】选项分析如下【名师点金】作用力与反作用力总是大小相等,方向相反,与运动状态无关.选项诊断结论A马对马车的拉力与马车对马的拉力是作用力和反作用力,一定等大、反向错误B作用力和反作用力总是同时产生、同时变化、同时消失错误模块建构知识建构技能建构C作用力与反作用力等大、反向,和物体的运动状态无关错误D加速前进时,是因为马对马车的拉力大于地面对马车的摩擦阻力;马加速是因为地面对马向前的作用力大于马车对它的拉力正确【答案】D模块建构知识建构技能建构方法概述牛顿第三定律反映了作用力与反作用力的关系,四个相同点:大小相同、同时性、同性质、同直线;三个不同点:方向相反、作用在不同物体上、可以产生不同的作用效果.作用力和反作用力同平衡力一样大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,但作用力和反作用力并不是平衡力,作用力和反作用力是作用在两个不同的物体上,且性质相同,而平衡力是作用在同一个物体上,使物体处于平衡状态.模块建构知识建构技能建构变式训练甲模块建构知识建构技能建构【规范全解】环在竖直方向上的受力情况如图乙所示,受重力mg及箱子的杆给它的竖直向上的摩擦力Ff,根据牛顿第三定律,环应给杆一个竖直向下的摩擦力Ff,故箱子竖直方向上的受力图如图丙所示,受重力Mg、地面对它的支持力FN以及环给它的摩擦力Ff,由于箱子处于平衡状态,可得FN=Ff+Mg.【答案】Ff+Mg模块建构知识建构技能建构高考真题1(2007年高考海南物理卷)16世纪末,伽利略用实验和推理,推翻了已在欧洲流行了近两千年的亚里士多德关于力和运动的理论,开启了物理学发展的新纪元.下列说法中,与亚里士多德观点相反的是()A.四匹马拉的车比两匹马拉的车跑得快;这说明,物体受的力越大,速度就越大B.一个运动的物体,如果不再受力了,它总会逐渐停下来;这说明,静止状态才是物体长时间不受力时的“自然状态”C.两物体从同一高度自由下落,较重的物体下落较快D.一个物体维持匀速直线运动,不需要力模块建构知识建构技能建构【命题分析】本题主要考查物理学史,命题考察的重点是对亚里士多德对于落体运动和力与运动的观点,学生往往将重点放在对知识和规律的理解及掌握上,对物理学史的掌握较差.【解析提示】亚里士多德是凭生活经验和直观感觉分析的,得出了重的物体下落的快,力是维持物体运动的原因.模块建构知识建构技能建构【规范全解】亚里士多德的多数结论来自观察,当时并没有考虑到摩擦力的作用,所以许多结论都是错误的.根据我们现在所学的内容,力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动状态的原因.所以A、B、C都是他的观点,而D不是.在分析时,由于看前面的例子而易选择A、B、C中的一个,应该看后面的说明.【答案】D模块建构知识建构技能建构考向预测1(2011年北京东城区期末)下列对运动的认识不正确的是()A.亚里士多德认为必须有力作用在物体上,物体才能运动,没有力的作用,物体就静止B.伽利略认为如果完全排除空气的阻力,所有的物体将下落得同样快C.牛顿认为力不是维持物体运动的原因,而是改变物体速度的原因D.伽利略根据理想实验推论出,若没有摩擦,在水平面上运动的物体将保持其速度继续运动下去模块建构知识建构技能建构选项A错误.【答案】A【解析】从现在的观点看亚里士多德的力是维持物体运动状态的原因的结论是错误的,伽利略和牛顿对力和运动的认识是正确的.模块建构知识建构技能建构A.甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是一对平衡力B.甲对绳的拉力与乙对绳的拉力是作用力与反作用力C.若甲的质量比乙大,则甲能赢得“拔河”比赛的胜利D.若乙收绳的速度比甲快,则乙能赢得“拔河”比赛的胜利模块建构知识建构技能建构【解析提示】由于是在冰面上“拔河”,冰面可看成光滑,不考虑摩擦力;又因绳子质量不计,则甲对绳拉力与乙对绳的拉力总是大小相等、方向相反的,再用运动学关系来分析.【命题分析】结合实际生活中的冰面上“拔河”来考查平衡力和作用力与反作用力,考查的重点是甲对绳的拉力与绳对甲的拉力,甲对绳的拉力与乙对绳的拉力的关系.模块建构知识建构技能建构【规范全解】本题以体育运动为背景,考查平衡力跟作用力与反作用力的区别,以及直线运动规律.甲对绳的拉力与绳对甲的拉力为作用力与反作用力,甲对绳的拉力与乙对绳的拉力是一对平衡力,故A、B错;绳对两人的拉力相等,由于甲的质量大,加速度小,相同时间内位移小,甲胜,C对,D错.【答案】C模块建构知识建构技能建构考向预测2用计算机辅助实验系统做验证牛顿第三定律的实验,点击实验菜单中“力的相互作用”.如图甲所示,把两个力探头的挂钩钩在一起,向相反方向拉动,观察显示器屏幕上出现的结果(如图乙所示).观察并分析两个力传感器的相互作用力随时间变化的曲线,得到下列的实验结论中,正确的是()模块建构知识建构技能建构【规范全解】屏幕上显示的是两个力探头挂钩之间的相互作用力,两力的施力物体和受力物体正好相反;由于力是矢量,故两力虽大小相等,但方向相反,故选项C、D正确.【答案】CDA.作用力与反作用力时刻相等B.作用力与反作用力作用在同一物体上C.作用力与反作用力大小相等D.作用力与反作用力方向相反模块建构知识建构技能建构