【优化方案】浙江省高考物理总复习 第3章第一节 牛顿第一、第三定律课件 大纲人教.ppt

第一节牛顿第一、第三定律第一节牛顿第一、第三定律 课堂互动讲练课堂互动讲练经典题型探究经典题型探究第第一一节节牛牛顿顿第第一一、第第三三定定律律基础知识梳理基础知识梳理知能优化演练知能优化演练一、牛一、牛顿顿第一定律第一定律1内容：一切物体内容：一切物体总总保持保持_状状态态或或_状状态态，除非作用在它上面的力迫使它，除非作用在它上面的力迫使它_这这种状种状态态2成立条件：宏成立条件：宏观观、低速运、低速运动动的物体，物体的物体，物体处处于于_参考系参考系3牛牛顿顿第一定律的意第一定律的意义义(1)指出了一切物体都有指出了一切物体都有_，因此牛，因此牛顿顿第一定律第一定律又叫又叫_定律定律(2)指出力不是指出力不是_物体运物体运动动状状态态的原因，而是的原因，而是_物体运物体运动动状状态态的原因，即的原因，即产产生加速度的原因生加速度的原因基础知识梳理基础知识梳理匀速直线运动匀速直线运动静止静止惯性惯性惯性惯性惯性惯性维持维持改变改变改变改变二、二、惯惯性性1定定义义：物体具有保持原来：物体具有保持原来_状状态态或或_状状态态的性的性质质2实质实质：惯惯性是一切物体都具有的性性是一切物体都具有的性质质，是物体，是物体的的_属性，与物体的运属性，与物体的运动动情况和受力情况情况和受力情况_3表表现现：物体不受外力作用：物体不受外力作用时时，有保持静止或匀，有保持静止或匀速直速直线线运运动动状状态态的性的性质质；物体受到外力作用；物体受到外力作用时时其其惯惯性大小表性大小表现现在运在运动动状状态态_的的难难易程度上易程度上4量度：量度：_是是惯惯性大小的唯一量度，性大小的唯一量度，_大大的物体的物体惯惯性大，性大，_小的物体小的物体惯惯性小性小匀速直线运动匀速直线运动静止静止固有固有无关无关改变改变质量质量质量质量质量质量特特别别提示：提示：(1)物体的物体的惯惯性性总总是以保持是以保持“原状原状”或反抗或反抗“改改变变”两种形式表两种形式表现现出来出来(2)惯惯性与物体是否受力、怎性与物体是否受力、怎样样受力无关，与物体是受力无关，与物体是否运否运动动、怎、怎样样运运动动无关，与物体所无关，与物体所处处的地理位置无的地理位置无关，关，惯惯性大小性大小仅仅由由质质量决定量决定三、牛三、牛顿顿第三定律第三定律1内容：两物体之内容：两物体之间间的作用力与反作用力的作用力与反作用力总总是大是大小小_，方向，方向_，而且在一条直，而且在一条直线线上上2表达式：表达式：FF.相等相等相反相反特特别别提示：提示：(1)作用力和反作用力同作用力和反作用力同时产时产生，生，同同时时消失，同种性消失，同种性质质，作用在不同的物体上，作用在不同的物体上，各自各自产产生的效果，不会相互抵消生的效果，不会相互抵消(2)作用力和反作用力的关系与物体的运作用力和反作用力的关系与物体的运动动状状态态无关无关(3)借助于牛借助于牛顿顿第三定律，可以第三定律，可以变换变换研究研究对对象，象，把把对对一个物体的受力分析一个物体的受力分析过过渡到渡到对对另一个物另一个物体的受力分析体的受力分析思考感悟思考感悟“以卵以卵击击石石”，鸡鸡蛋蛋“粉身碎骨粉身碎骨”，而石，而石头头却却“安然无恙安然无恙”，鸡鸡蛋与石蛋与石头头之之间间的相互的相互作用力等大作用力等大吗吗？提示：提示：等大等大一、一、对惯对惯性的理解性的理解1惯惯性的表性的表现现形式：物体的形式：物体的惯惯性性总总是以保持是以保持“原状原状”或反抗或反抗“改改变变”两种形式表两种形式表现现出来出来(1)物体在不受外力或所受的合外力物体在不受外力或所受的合外力为为零零时时，惯惯性表性表现为现为使物体保持原来的运使物体保持原来的运动动状状态态不不变变(静止或匀速直静止或匀速直线线运运动动)(2)物体受到外力物体受到外力时时，惯惯性表性表现为现为运运动动状状态态改改变变的的难难易程度易程度惯惯性大，物体运性大，物体运动动状状态难态难以改以改变变；惯惯性小，性小，物体运物体运动动状状态态容易改容易改变变课堂互动讲练课堂互动讲练2惯惯性是物体的固有属性，一切物体都具有性是物体的固有属性，一切物体都具有惯惯性性惯惯性大小的唯一量度是物体的性大小的唯一量度是物体的质质量，物体的量，物体的质质量量越大，越大，惯惯性就越大性就越大惯惯性与物体是否受力、怎性与物体是否受力、怎样样受受力无关，与物体是否运力无关，与物体是否运动动、怎、怎样样运运动动无关，与物体无关，与物体所所处处的地理位置无关的地理位置无关3惯惯性不是一种力性不是一种力惯惯性大小反映了改性大小反映了改变变物体运物体运动动状状态态的的难难易程度物体的易程度物体的惯惯性越大，它的运性越大，它的运动动状状态态越越难难以改以改变变4外力作用于物体上能使物体的运外力作用于物体上能使物体的运动动状状态态改改变变，但不能但不能认为认为克服或改克服或改变变了物体的了物体的惯惯性性即即时应时应用用(即即时时突破，小突破，小试试牛刀牛刀)1.(2011年安徽年安徽芜芜湖模湖模拟拟)关于关于惯惯性，下列性，下列说说法中正确法中正确的是的是()A磁磁悬悬浮列浮列车车能高速行能高速行驶驶是因是因为为列列车车浮起后浮起后惯惯性性小了小了B卫卫星内的星内的仪仪器由于完全失重器由于完全失重惯惯性消失了性消失了C铁饼铁饼运运动员动员在在掷掷出出铁饼铁饼前快速旋前快速旋转转可增大可增大惯惯性，性，飞飞得更得更远远D月球上物体的重力只有在地面上的月球上物体的重力只有在地面上的1/6，但是，但是惯惯性没有性没有变变化化解析：解析：选选D.惯惯性只与性只与质质量有关，与速度无关，量有关，与速度无关，A、C不正确；失重或重力加速度不正确；失重或重力加速度发发生生变变化化时时，物体物体质质量不量不变变，惯惯性不性不变变，所以，所以B错错D对对二、二、对对牛牛顿顿第一定律的理解第一定律的理解1明确明确惯惯性的概念性的概念牛牛顿顿第一定律揭示了物体所具有的一个重要属性第一定律揭示了物体所具有的一个重要属性惯惯性，即物体性，即物体总总保持匀速直保持匀速直线线运运动动状状态态或静止状或静止状态态的性的性质质2揭示了力的本揭示了力的本质质牛牛顿顿第一定律第一定律对对力的本力的本质进质进行了定行了定义义：力是改：力是改变变物物体运体运动动状状态态的原因，不是的原因，不是维维持物体运持物体运动动状状态态的原因的原因例如，运例如，运动动的物体逐的物体逐渐渐减速直至停止，不是因减速直至停止，不是因为为不受力，而是因不受力，而是因为为受到了阻力受到了阻力3揭示了不受力作用揭示了不受力作用时时物体的运物体的运动规动规律律牛牛顿顿第一定律描述的只是一种理想状第一定律描述的只是一种理想状态态，而，而实实际际中不受外力作用的物体是不存在的，当物体中不受外力作用的物体是不存在的，当物体受外力作用，但所受合力受外力作用，但所受合力为为零零时时，其作用效果，其作用效果跟不受外力作用跟不受外力作用时时相同因此，我相同因此，我们们可以把理可以把理想情况下的想情况下的“不受外力作用不受外力作用”理解理解为实际为实际情况中情况中的的“所受合外力所受合外力为为零零”4惯惯性与性与惯惯性定律的性定律的实质实质是不同的是不同的(1)惯惯性是物体保持原有运性是物体保持原有运动动状状态态不不变变的一种性的一种性质质，与物体是否受力、受力的大小无关，与物体是否受力、受力的大小无关(2)惯惯性定律性定律(牛牛顿顿第一定律第一定律)则则反映物体在一定反映物体在一定条件下的运条件下的运动规动规律律特特别别提醒：提醒：(1)牛牛顿顿第一定律并非第一定律并非实验实验定律定律它是以伽利略的它是以伽利略的“理想理想实验实验”为为基基础础，经过经过科科学抽象，学抽象，归纳归纳推理而推理而总结总结出来的出来的(2)牛牛顿顿第一定律并非牛第一定律并非牛顿顿第二定律的特例，第二定律的特例，而是不受任何外力的理想化情况而是不受任何外力的理想化情况即即时应时应用用(即即时时突破，小突破，小试试牛刀牛刀)2.下列下列说说法中正确的是法中正确的是()A物体在不受外力作用物体在不受外力作用时时，保持原有运，保持原有运动动状状态态不不变变的性的性质质叫叫惯惯性，故牛性，故牛顿顿运运动动定律又叫定律又叫惯惯性定律性定律B牛牛顿顿第一定律第一定律仅仅适用于宏适用于宏观观物体，只可用于解物体，只可用于解决物体的低速运决物体的低速运动问题动问题C牛牛顿顿第一定律是牛第一定律是牛顿顿第二定律在物体的加速度第二定律在物体的加速度a0条件下的特例条件下的特例D伽利略根据理想伽利略根据理想实验实验推出，如果没有摩擦，在推出，如果没有摩擦，在水平面上的物体，一旦具有某一个速度，将保持水平面上的物体，一旦具有某一个速度，将保持这这个速度个速度继续继续运运动动下去下去解析：解析：选选BD.牛牛顿顿第一定律表明，物体在不受外力第一定律表明，物体在不受外力作用作用时时，保持原有运，保持原有运动动状状态态不不变变的性的性质质叫叫惯惯性，故性，故牛牛顿顿第一定律又叫第一定律又叫惯惯性定律，性定律，A错误错误牛牛顿顿运运动动定定律都是在宏律都是在宏观观、低速的情况下得出的、低速的情况下得出的结论结论，在微，在微观观、高速的情况下不成立，高速的情况下不成立，B正确牛正确牛顿顿第一定律第一定律说说明明了两点含了两点含义义，一是所有物体都有，一是所有物体都有惯惯性，二是物体不性，二是物体不受力受力时时的运的运动动状状态态是静止或匀速直是静止或匀速直线线运运动动，牛，牛顿顿第第二定律并不能完全包含二定律并不能完全包含这这两点意两点意义义，C错误错误伽利伽利略的理想略的理想实验实验是牛是牛顿顿第一定律的基第一定律的基础础，D正确正确2一一对对相互作用力与一相互作用力与一对对平衡力的区平衡力的区别别内容内容作用力和反作用力作用力和反作用力二力平衡二力平衡受力受力物体物体作用在两个相互作用作用在两个相互作用的物体上的物体上作用在同一物体上作用在同一物体上依依赖赖关系关系相互依存，不可相互依存，不可单单独独存在存在无依无依赖赖关系，撤除一关系，撤除一个，另一个依然存在，个，另一个依然存在，只是不再平衡只是不再平衡叠加叠加性性两力作用效果不可抵两力作用效果不可抵消，不可叠加，不可消，不可叠加，不可求合力求合力两力作用效果可相互两力作用效果可相互抵消，可叠加，可求抵消，可叠加，可求合力，合力合力，合力为为零零力的力的性性质质一定是同性一定是同性质质的力的力可以是同种性可以是同种性质质的力，的力，也可以不是也可以不是即即时应时应用用(即即时时突破，小突破，小试试牛刀牛刀)3.(2011年金年金华华模模拟拟)跳高运跳高运动员动员蹬地后上跳，蹬地后上跳，在起跳在起跳过过程中程中()A运运动员动员蹬地的作用力大小大于地面蹬地的作用力大小大于地面对对他的他的支持力大小支持力大小B运运动员动员蹬地的作用力大小等于地面蹬地的作用力大小等于地面对对他的他的支持力大小支持力大小C运运动员动员所受的支持力和重力相平衡所受的支持力和重力相平衡D运运动员动员所受的合力一定向上所受的合力一定向上解析：解析：选选BD.运运动员动员蹬地的作用力与地面蹬地的作用力与地面对对他的他的支持力是作用力和反作用力，大小相等，方向支持力是作用力和反作用力，大小相等，方向相反，相反，B正确、正确、A错误错误；运；运动员动员起跳起跳过过程，是由程，是由静止静止获获得速度的得速度的过过程，因而有程，因而有竖竖直向上的加速直向上的加速度，合力度，合力竖竖直向上，运直向上，运动员动员所受的支持力大于所受的支持力大于重力，重力，D正确、正确、C错误错误 16世世纪纪末，伽利略用末，伽利略用实验实验和推理，推翻了已和推理，推翻了已在欧洲流行了近两千年的在欧洲流行了近两千年的亚亚里士多德关于力和运里士多德关于力和运动动的理的理论论，开启了物理学，开启了物理学发发展的新展的新纪纪元在以下元在以下说说法法中，与中，与亚亚里士多德里士多德观观点相反的是点相反的是()A四匹四匹马马拉的拉的车车比两匹比两匹马马拉的拉的车车跑得快；跑得快；这说这说明，明，物体受的力越大，速度就越大物体受的力越大，速度就越大B一个运一个运动动的物体，如果不再受力了，它的物体，如果不再受力了，它总总会逐会逐渐渐停下来；停下来；这说这说明，静止状明，静止状态态才是物体才是物体长时间长时间不受不受力力时时的的“自然状自然状态态”题型一题型一对牛顿第一定律的理解对牛顿第一定律的理解例例例例1 1经典题型探究经典题型探究C两物体从同一高度自由下落，两物体从同一高度自由下落，较较重的物体重的物体下落下落较较快快D一个物体一个物体维维持匀速直持匀速直线线运运动动，不需要受力，不需要受力【思路点思路点拨拨】理解牛理解牛顿顿第一定律，知道力不第一定律，知道力不是物体运是物体运动动的原因是解答此的原因是解答此题题的关的关键键【解析解析】亚亚里士多德里士多德认为认为物体受的力越大，物体受的力越大，速度就越大；力是物体运速度就越大；力是物体运动动的原因，静止是不的原因，静止是不受力的自然状受力的自然状态态；从同一高度；从同一高度较较重的物体下落重的物体下落得得较较快物体做匀速直快物体做匀速直线线运运动动不需要受力与不需要受力与亚亚里士多德的里士多德的观观点相反，所以本点相反，所以本题选题选D.【答案答案】D【规规律律总结总结】通通过过牛牛顿顿第一定律第一定律进进一一步理解力的作用效果和物体步理解力的作用效果和物体惯惯性的意性的意义义，以及影响运以及影响运动动的因素的因素变变式式训练训练1根据牛根据牛顿顿运运动动定律，以下定律，以下选项选项中中正确的是正确的是()A人只有在静止的人只有在静止的车厢车厢内，内，竖竖直向上高高跳直向上高高跳起后，才会落在起后，才会落在车厢车厢的原来位置的原来位置B人在沿直人在沿直线线匀速前匀速前进进的的车厢车厢内，内，竖竖直向上直向上高高跳起后，将落在起跳点的后方高高跳起后，将落在起跳点的后方C人在沿直人在沿直线线加速前加速前进进的的车厢车厢内，内，竖竖直向上直向上高高跳起后，将落在起跳点的后方高高跳起后，将落在起跳点的后方D人在沿直人在沿直线线减速前减速前进进的的车厢车厢内，内，竖竖直向上直向上高高跳起后，将落在起跳点的后方高高跳起后，将落在起跳点的后方解析：解析：选选C.依据牛依据牛顿顿定律可知，人定律可知，人竖竖直跳起离开直跳起离开车车厢厢的瞬的瞬时时，人与，人与车车在水平方向上的速度相同，如果在水平方向上的速度相同，如果车车子静止或匀速直子静止或匀速直线线运运动动，则则依据牛依据牛顿顿第一定律，第一定律，人都将落回原地；如果人都将落回原地；如果车车加速前加速前进进，则则在相同在相同时间时间内人的水平位移比内人的水平位移比车车子的水平位移小，故落在起跳子的水平位移小，故落在起跳点后方，点后方，选项选项C正确；反之，如果正确；反之，如果车车子减速前子减速前进进，则则在相同在相同时间时间内人的水平位移将比内人的水平位移将比车车子的水平位移子的水平位移大，故将落在起跳点前方大，故将落在起跳点前方 (2011年山年山东济东济南模南模拟拟)有人做有人做过这样过这样一个一个实验实验：如：如图图311所示，把所示，把鸡鸡蛋蛋A快速向另一个快速向另一个完全一完全一样样的静止的的静止的鸡鸡蛋蛋B撞去撞去(用同一部分撞用同一部分撞击击)，结结果每次都是被撞果每次都是被撞击击的的鸡鸡蛋蛋B被撞破被撞破则则下面下面说说法正确的是法正确的是()题型二题型二作用力与反作用力的关系作用力与反作用力的关系例例例例2 2图图311AA对对B的作用力的大小等于的作用力的大小等于B对对A的作用力的大小的作用力的大小BA对对B的作用力的大小大于的作用力的大小大于B对对A的作用力的大小的作用力的大小CA蛋碰撞瞬蛋碰撞瞬间间，其内蛋黄和蛋白由于，其内蛋黄和蛋白由于惯惯性会性会对对A蛋蛋壳壳产产生向前的作用力生向前的作用力DA蛋碰撞部位除受到蛋碰撞部位除受到B对对它的作用力外，它的作用力外，还还受到受到A蛋中蛋黄和蛋白蛋中蛋黄和蛋白对对它的作用力，所以所受合力它的作用力，所以所受合力较较小小【解析解析】A对对B的作用力和的作用力和B对对A的作用力的作用力为为作用力作用力与反作用力，一定大小相等，与反作用力，一定大小相等，A正确，正确，B错误错误；在撞；在撞击击瞬瞬间间，A蛋内蛋黄和蛋白由于蛋内蛋黄和蛋白由于惯惯性，会性，会产产生生对对A蛋蛋壳向前的作用力，使壳向前的作用力，使A蛋壳接触蛋壳接触处处所受的合力比所受的合力比B蛋蛋壳的小，因此壳的小，因此B蛋壳易被撞破，故蛋壳易被撞破，故C、D正确正确【答案答案】ACD【易易误误警示警示】作用力与反作用力的关系与物体的作用力与反作用力的关系与物体的运运动动状状态态无关，与物体被作用的效果无关无关，与物体被作用的效果无关变变式式训练训练2汽汽车车拉着拖拉着拖车车在平直的公路上运在平直的公路上运动动，下面的下面的说说法正确的是法正确的是()A汽汽车车能拉着拖能拉着拖车车前前进进是因是因为为汽汽车对车对拖拖车车的拉力的拉力大于拖大于拖车对车对汽汽车车的拉力的拉力B汽汽车车先先对对拖拖车车施加拉力，然后才施加拉力，然后才产产生拖生拖车对车对汽汽车车的拉力的拉力C匀速前匀速前进时进时，汽，汽车对车对拖拖车车的拉力等于拖的拉力等于拖车车向后向后拉汽拉汽车车的力；加速前的力；加速前进时进时，汽，汽车车向前拉拖向前拉拖车车的力大的力大于拖于拖车车向后拉汽向后拉汽车车的力的力D拖拖车车加速前加速前进进是因是因为为汽汽车对车对拖拖车车的拉力大于地的拉力大于地面面对对拖拖车车的摩擦阻力；汽的摩擦阻力；汽车车加速前加速前进进是因是因为为地面地面对对汽汽车车向前的作用力向前的作用力(牵牵引力引力)大于拖大于拖车对车对它的拉力它的拉力解析：解析：选选D.汽汽车对车对拖拖车车的拉力与拖的拉力与拖车对车对汽汽车车的拉力的拉力是一是一对对作用力和反作用力，两者一定等大、反向、作用力和反作用力，两者一定等大、反向、分分别别作用在拖作用在拖车车和汽和汽车车上，故上，故A项错项错；作用力和反；作用力和反作用力作用力总总是同是同时产时产生、同生、同时变时变化、同化、同时时消失的，故消失的，故B项错项错；不；不论论汽汽车车匀速运匀速运动还动还是加速运是加速运动动，作用力，作用力和反作用力大小和反作用力大小总总相等，故相等，故C项错项错；拖；拖车车加速前加速前进进是因是因为为汽汽车对车对拖拖车车的拉力大于地面的拉力大于地面对对拖拖车车的摩擦阻的摩擦阻力力(包括其他阻力包括其他阻力)，汽，汽车车能加速前能加速前进进是因是因为为地面地面对对汽汽车车向前的作用力大于拖向前的作用力大于拖车对车对它向后的拉力，符合它向后的拉力，符合牛牛顿顿第二定律，故第二定律，故D项项正确正确 (满满分分样样板板10分分)一个箱子放在水平地面上，一个箱子放在水平地面上，箱内有一固定的箱内有一固定的竖竖直杆，在杆上套着一个直杆，在杆上套着一个环环，箱与，箱与杆的杆的质质量量为为M，环环的的质质量量为为m，如，如图图312所示，所示，已知已知环环沿杆匀加速下滑沿杆匀加速下滑时时，环环与杆与杆间间的摩擦力大小的摩擦力大小为为Ff，则则此此时时箱子箱子对对地面的地面的压压力大小力大小为为多少？多少？题型三题型三牛顿第三定律的应用牛顿第三定律的应用例例例例3 3图图312【思路点思路点拨拨】箱子箱子对对地面的地面的压压力与地面力与地面对对箱子的支持力是作用力与反作用力因箱子的支持力是作用力与反作用力因此，只要以箱子此，只要以箱子为为研究研究对对象求出地面象求出地面对对箱箱子的支持力即可得到答案子的支持力即可得到答案解解题样题样板板规规范步范步骤骤，该该得的分一分不得的分一分不丢丢！环环在在竖竖直方向上受力情况如直方向上受力情况如图图313甲所示，甲所示，环环受重力及杆受重力及杆给给它的它的竖竖直向上的摩擦力直向上的摩擦力Ff，根据牛，根据牛顿顿第三定律，第三定律，环应给环应给杆一个杆一个竖竖直向下的摩擦力直向下的摩擦力Ff，故，故箱子在箱子在竖竖直方向上受力情况如直方向上受力情况如图图乙所示，受重力乙所示，受重力Mg、地面地面对对它的支持力它的支持力FN，及，及环给环给它的摩擦力它的摩擦力Ff，由平，由平衡条件知：衡条件知：FNMgFf(3分分)FfFf(2分分)图图313再由牛再由牛顿顿第三定律可得箱子第三定律可得箱子对对地面的地面的压压力力为为FNFN(3分分)FNMgFf.(2分分)【答案答案】MgFf【名名师归纳师归纳】求解某力求解某力时时，如果直接研究其，如果直接研究其受力物体，因受力情况复受力物体，因受力情况复杂杂或未知量太多，不或未知量太多，不能求解能求解时时，可以反，可以反过过来求其反作用力，然后再来求其反作用力，然后再根据牛根据牛顿顿第三定律求解第三定律求解