第3章第1节 牛顿第一定律牛顿第三定律精选文档.ppt

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1、第3章第1节 牛顿第一定律牛顿第三定律本讲稿第一页，共三十三页本讲稿第二页，共三十三页最新考纲1.牛顿运动定律、牛顿运动定律的应用 2.超重和失重 实验四：验证牛顿运动定律考向瞭望1.利用牛顿运动定律求力和加速度，并进一步确定物体的运动状态是高考中的热点，特别是牛顿运动定律与弹力、摩擦力结合起来考查的几率较大2.考纲中对超重和失重的要求是级，但此考点属于高考的热点3.应用牛顿运动定律解决两类动力学问题是高考中必考的内容.本讲稿第三页，共三十三页本讲稿第四页，共三十三页本本部部分分内内容容在在高高考考中中占占15%15%左左右右，题题型型全全面面，命命题题形形式式既既有有选选择择题题、实实验验题

2、题，也也有有计计算算题题，命命题题方方式式既既有有单单独独命命题题，也也有有和和运运动动学学、能能量量、电电磁磁学学结结合合命命题题，题题目目难难度度以以中中等等难难度度为为主主，若若与与能能量量、电电磁磁学学结结合合，多多为为难难度度较较大大的的压压轴轴题题，例例如如20102010年年浙浙江江卷卷第第1414题题主主要要考考查查超超重重、失失重重问问题题，20102010年年山山东东卷卷23(1)23(1)题题、20102010年年安安徽徽卷卷第第2222题题考考查查了了运运动动学学公公式式、牛牛顿顿运运动动定定律律，20102010年年福福建建卷卷第第2222题题考考查查了了运运动动学学

3、公公式式、牛牛顿顿运运动动定定律律、功功率率、动动能能定定理理等等相相关关知知识识，综综合合考考查查了了考考生生的的分分析析能能力力、理理解解能能力力、知知识识迁迁移移能能力力及及综综合运用数学知合运用数学知识识解决物理解决物理实际问题实际问题的能力的能力.本讲稿第五页，共三十三页本讲稿第六页，共三十三页本讲稿第七页，共三十三页温故自温故自查查1 1运运动动状状态态及运及运动动状状态态的改的改变变 是是描描述述物物体体运运动动状状态态的的改改变变的的物物理理量量“运运动动状状态态的改的改变变”是指物体的是指物体的发发生改生改变变2 2力是物体力是物体产产生加速度的原因生加速度的原因外外力力的的

4、作作用用使使物物体体的的速速度度发发生生改改变变，而而速速度度发发生生改改变变一定有一定有，所以力是使物体，所以力是使物体产产生加速度的原因生加速度的原因速度速度运动速度运动速度加速度加速度本讲稿第八页，共三十三页考点精析考点精析运动状态是否发生改变的判断运动状态是否发生改变的判断由于速度是矢量，所以速度的改变有三个情形：由于速度是矢量，所以速度的改变有三个情形：(1)(1)速速度度大大小小改改变变，方方向向不不变变如如火火车车在在平平直直轨轨道道上上受牵引力作用做匀变速直线运动受牵引力作用做匀变速直线运动(2)(2)速速度度大大小小不不变变，方方向向变变化化如如：在在绳绳的的拉拉力力下下一一

5、小球在水平面上做匀速圆周运动小球在水平面上做匀速圆周运动(3)(3)速速度度大大小小和和方方向向都都改改变变如如：将将一一物物体体斜斜抛抛出出去去后，在重力作用下物体的运动后，在重力作用下物体的运动出出现现上上述述三三种种情情况况之之一一，我我们们就就称称物物体体的的运运动动状状态态(即速度即速度)发生了改变发生了改变.本讲稿第九页，共三十三页温故自温故自查查1 1牛牛顿顿第一定律的内容：一切物体第一定律的内容：一切物体总总保持保持 状状态态或或 状状态态，直到有外力迫使它改，直到有外力迫使它改变这变这种状种状态为态为止止2 2惯惯性的定性的定义义：一切物体都有保持：一切物体都有保持 状状态态

6、或或状状态态的性的性质质3 3惯惯性性的的量量度度：质质量量是是物物体体惯惯性性大大小小的的惟惟一一量量度度，质质量大的物体量大的物体，质质量小的物体量小的物体匀速直匀速直线运动线运动静止静止匀速直线运动匀速直线运动静止静止惯性大惯性大惯性小惯性小本讲稿第十页，共三十三页考点精析考点精析1 1牛顿第一定律的理解要点牛顿第一定律的理解要点(1)(1)牛牛顿顿第第一一定定律律不不像像其其他他定定律律一一样样是是由由实实验验直直接接总总结结出出来来的的，它它是是牛牛顿顿以以伽伽利利略略的的理理想想实实验验为为基基础础，总总结结前前人人的研究成果，加之丰富的想象而提出来的的研究成果，加之丰富的想象而提

7、出来的(2)(2)牛牛顿顿第第一一定定律律成成立立的的条条件件是是物物体体不不受受外外力力或或所所受受的的合外力合外力为为零零(3)(3)牛牛顿顿第第一一定定律律是是独独立立的的一一条条规规律律，绝绝不不能能简简单单地地看看成是牛成是牛顿顿第二定律的特例第二定律的特例本讲稿第十一页，共三十三页(4)(4)牛牛顿顿第第一一定定律律的的意意义义在在于于：指指出出了了一一切切物物体体都都有有惯惯性性，指指出出力力不不是是维维持持物物体体速速度度的的原原因因，而而是是改改变变物物体体速速度度的原因，即的原因，即产产生加速度的原因生加速度的原因本讲稿第十二页，共三十三页2 2惯性的理解要点惯性的理解要点

8、(1)(1)惯惯性性是是物物体体的的固固有有属属性性，与与物物体体的的受受力力情情况况及及运运动动状状态态无关因此人无关因此人们们只能只能“利用利用”惯惯性而不能性而不能“克服克服”惯惯性性(2)(2)物物体体惯惯性性的的大大小小是是由由其其质质量量决决定定的的，质质量量大大的的物物体体惯惯性大，性大，质质量小的量小的惯惯性小，性小，质质量是物体量是物体惯惯性大小的量度性大小的量度(3)(3)惯惯性不是力性不是力(4)(4)惯惯性与受力情况和运性与受力情况和运动动状状态态无关无关.本讲稿第十三页，共三十三页温故自温故自查查1 1牛牛顿顿第第三三定定律律的的内内容容：两两物物体体之之间间的的作作

9、用用力力和和反反作用力作用力总总是是2 2作作用用力力与与反反作作用用力力的的特特点点：同同时时产产生生、同同时时消消失失、同同时变时变化、同性化、同性质质、分、分别别作用在相互作用的作用在相互作用的 ，效效果果不不能抵消能抵消大小相等、方向相反、作用在同一条直线上大小相等、方向相反、作用在同一条直线上两物两物体上体上本讲稿第十四页，共三十三页考点精析考点精析1 1作用力和反作用力与平衡力的比较作用力和反作用力与平衡力的比较内容作用力和反作用力平衡力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同生、同灭、同变化，不可单独存在无依赖关系，撤除一个，另一个可依然存在，只是不再平衡叠加

10、性两个作用效果不可抵消、不可叠加、不可求合力两力作用效果可抵消、可叠加、可求合力且合力为零力的性质一定相同可以相同，也可以不同本讲稿第十五页，共三十三页2.2.判判断断一一对对力力是是否否是是作作用用力力和和反反作作用用力力，主主要要从从两两方方面入手面入手(1)(1)看看作作用用点点作作用用力力与与反反作作用用力力应应作作用用在在两两个个物物体体上上(2)(2)看看产产生生原原因因，作作用用力力和和反反作作用用力力是是由由于于相相互互作作用用而而产产生的生的(3)(3)作作用用力力与与反反作作用用力力具具有有相相互互性性和和异异体体性性，与与物物体体运运动动状状态态无无关关；而而平平衡衡力力

11、具具有有同同体体性性，是是指指物物体体在在某某方方向向上上处处于平衡状于平衡状态时态时，该该方向才会有平衡力方向才会有平衡力本讲稿第十六页，共三十三页本讲稿第十七页，共三十三页命命题题规规律律结结合合物物理理学学史史对对物物理理规规律律、定定律律及及定定理理的的理解及应用，常以选择题形式出现理解及应用，常以选择题形式出现本讲稿第十八页，共三十三页 考考例例1 1 做做匀匀速速直直线线运运动动的的小小车车上上水水平平放放置置一一密密闭闭的的装装有有水水的的瓶瓶子子，瓶瓶内内有有一一气气泡泡，如如图图所所示示，当当小小车车突突然然停止运停止运动时动时，气泡相，气泡相对对于瓶子怎于瓶子怎样样运运动动

12、？解解析析 从从惯惯性性的的角角度度去去考考虑虑瓶瓶内内的的气气泡泡和和水水，显显然然水水的的质质量量远远大大于于气气泡泡的的质质量量，故故水水的的惯惯性性比比气气泡泡的的惯惯性性大大当当小小车车突突然然停停止止时时，水水保保持持向向前前运运动动的的趋趋势势远远大大于于气气泡泡向向前前运运动动的的趋趋势势，于于是是水水由由于于惯惯性性继继续续向向前前运运动动，水水将将挤挤压气泡，使气泡相对瓶子向后运动压气泡，使气泡相对瓶子向后运动 答案答案 气泡相气泡相对对瓶子向后运瓶子向后运动动本讲稿第十九页，共三十三页 总总结结评评述述 分分别别考考虑虑水水和和气气泡泡的的惯惯性性是是解解决决本本题题的的

13、关关键键，抓抓住住惯惯性性只只与与质质量量有有关关，质质量量越越大大，惯惯性性越越大大，也也就就是是运运动动状状态态不不易易改改变变，同同体体积积的的水水和和气气泡泡比比较较，水水的的质质量大于气泡的量大于气泡的质质量，所以水的量，所以水的惯惯性大性大本讲稿第二十页，共三十三页1616世世纪纪末末，伽伽利利略略用用实实验验和和推推理理，推推翻翻了了已已在在欧欧洲洲流流行行了了近近两两千千年年的的亚亚里里士士多多德德关关于于力力和和运运动动的的理理论论，开开启启了了物物理理学学发发展展的的新新纪纪元元在在以以下下说说法法中中，与与亚亚里里士士多多德德观观点点相反的是相反的是()A A四四匹匹马马

14、拉拉的的车车比比两两匹匹马马拉拉的的车车跑跑得得快快：这这说说明明，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 B一一个个运运动动的的物物体体，如如果果不不再再受受力力了了，它它总总会会逐逐渐渐停停下下来来：这这说说明明，静静止止状状态态才才是是物物体体长长时时间间不不受受力力时时的的“自然状自然状态态”本讲稿第二十一页，共三十三页C C两两物物体体从从同同一一高高度度自自由由下下落落，较较重重的的物物体体下下落落较较快快D 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 答案答案 D D 解解析析 由由牛牛顿顿运运动动定定律律可可知知，力力是是物物体体

15、运运动动状状态态发发生生变变化化的的原原因因，而而不不是是维维持持物物体体运运动动的的原原因因，故故A A、B B错错误误两两物物体体从从同同一一高高度度自自由由下下落落，物物体体下下落落的的速速度度与与物物体体的的质质量量无无关关由由力力的的平平衡衡知知识识可可知知，物物体体处处于于静静止止或或匀匀速速直直线线运运动动时时，所所受受合合外外力力为为零零，故故一一个个物物体体维维持持匀匀速速直直线线运动，不需要外力，选项运动，不需要外力，选项D D正确正确.本讲稿第二十二页，共三十三页命命题题规规律律常常结结合合生生活活实实际际现现象象考考查查对对惯惯性性的的理理解解及及应应用用，能能利利用用

16、惯惯性性解解释释生生活活中中的的一一些些现现象象一一般般以以选选择择题题形式出现形式出现本讲稿第二十三页，共三十三页 考考例例2 2(2010(2010上上海海宝宝山山期期末末)关关于于牛牛顿顿第第一一定定律律，下列下列说说法中正确的是法中正确的是()A A它表明了力是它表明了力是维维持物体运持物体运动动状状态态的原因的原因B B它表明了物体具有保持原有运它表明了物体具有保持原有运动动状状态态的性的性质质C C它表明了改它表明了改变变物体的运物体的运动动状状态态并不需要力并不需要力D D由由于于现现实实世世界界不不存存在在牛牛顿顿第第一一定定律律所所描描述述的的物物理理过过程，所以牛程，所以牛

17、顿顿第一定律没有用第一定律没有用处处 解解析析 牛牛顿顿第第一一定定律律揭揭示示运运动动和和力力的的关关系系：力力是是改改变变物物体体运运动动状状态态的的原原因因，而而不不是是维维持持运运动动状状态态的的原原因因，故故选项选项B B正确正确 答案答案 B B本讲稿第二十四页，共三十三页如如图图所所示示，一一个个楔楔形形物物体体MM放放在在固固定定的的粗粗糙糙斜斜面面上上，MM上上表表面面水水平平且且光光滑滑，下下表表面面粗粗糙糙，在在其其上上表表面面上上放放一一光光滑滑小小球球m m，楔楔形形物物体体由由静静止止释释放放，则则小小球球在在碰碰到到斜斜面面前前的的运运动轨动轨迹是迹是()A A沿

18、斜面方向的直沿斜面方向的直线线 B B竖竖直向下的直直向下的直线线C C无无规则规则的曲的曲线线 D D抛物抛物线线本讲稿第二十五页，共三十三页 答案答案 B B 解解析析 对对小小球球进进行行受受力力分分析析可可知知：小小球球所所受受的的重重力力和和支支持持力力均均沿沿竖竖直直方方向向，小小球球在在水水平平方方向向上上不不受受力力根根据据牛牛顿顿第第一一定定律律可可知知，小小球球在在水水平平方方向向的的运运动动状状态态不不变变，又又因因楔楔形形物物体体由由静静止止释释放放，故故小小球球在在水水平平方方向向上上无无运运动动，只只能沿竖直方向向下做直线运动故能沿竖直方向向下做直线运动故B B正确

19、正确.本讲稿第二十六页，共三十三页命命题题规规律律利利用用牛牛顿顿第第三三定定律律解解释释有有关关生生活活中中的的一一些些现现象象，利利用用牛牛顿顿第第三三定定律律分分析析物物体体受受力力情情况况，及及与与平平衡衡力力的区别，常以选择题出现或在一些受力分析题中运用的区别，常以选择题出现或在一些受力分析题中运用本讲稿第二十七页，共三十三页 考考例例3 3 在在一一粗粗糙糙的的斜斜面面上上放放置置一一正正方方形形的的箱箱子子，其其内内部部刚刚好好放放入入一一质质量量一一定定的的金金属属球球，如如图图所所示示，现现在在从从斜斜面面顶顶部部释释放放箱箱子子，在在其其加加速速下下滑滑过过程程中中，下下列

20、列关关于于球球对对箱子的作用力，箱子的作用力，说说法正确的是法正确的是()A A球球对对箱子箱子a a面有面有压压力力B B球球对对箱子箱子b b面有面有压压力力C C球球对对箱子箱子c c面有面有压压力力 D D球球对对箱子箱子d d面有面有压压力力本讲稿第二十八页，共三十三页 解解析析 整整个个木木箱箱受受到到三三个个力力作作用用：重重力力G G、支支持持力力F FN N和和摩摩擦擦力力F Ff f，如如图图所所示示，木木箱箱的的加加速速度度a ag gsinsin ggc cosos.由由于于小小球球与与木木箱箱一一起起运运动动，所所以以小小球球的的加加速速度度与与木木箱箱的的加加速速度

21、度相相同同要要产产生生相相同同的的加加速速度度，小小球球受受力力应应如如左左图图，即即受受重重力力G G，c c面面的的支支持持力力F FN N，b b面面的的支支持持力力F FN N，由由于于力力的的独独立立性性原原理理，表表达达式式a ag gsinsin ggc cosos 中中g gsinsin 是是由由重重力力G G 产产生生的的，ggc cosos 是是由由F FN N 产产生生的的根根据据牛牛顿顿第第三三定定律律，B B、C C正确正确 答案答案 BCBC本讲稿第二十九页，共三十三页20102010年年2 2月月1616日日，在在加加拿拿大大温温哥哥华华举举行行的的第第二二十十一

22、一届届冬冬奥奥会会花花样样滑滑冰冰双双人人自自由由滑滑比比赛赛落落下下帷帷幕幕，中中国国选选手手申申雪雪、赵赵宏宏博博获获得得冠冠军军在在滑滑冰冰表表演演刚刚开开始始时时他他们们静静止止不不动动，随随着着优优美美的的音音乐乐响响起起，他他俩俩在在相相互互猛猛推推一一下下后后，分分别别向向相相反反方方向向运运动动如如图图假假定定两两人人与与冰冰面面间间的的动动摩摩擦擦因因数数相相同同，如如果果申申雪雪在在冰冰上上滑滑行行的的距距离比离比赵赵宏博宏博远远，这这是由于是由于 ()本讲稿第三十页，共三十三页A A在在推推的的过过程程中中，申申雪雪推推赵赵宏宏博博的的力力小小于于赵赵宏宏博博推推申雪的力

23、申雪的力B B在在推推的的过过程程中中，申申雪雪推推赵赵宏宏博博的的时时间间小小于于赵赵宏宏博博推申雪的推申雪的时间时间C C在在刚刚分开分开时时，申雪的初速度大于，申雪的初速度大于赵赵宏博的初速度宏博的初速度D D在在分分开开后后，申申雪雪的的加加速速度度大大小小小小于于赵赵宏宏博博的的加加速速度大小度大小本讲稿第三十一页，共三十三页 答案答案 C C 解解析析 根根据据牛牛顿顿第第三三定定律律，在在推推的的过过程程中中，作作用用力力和和反反作作用用力力等等大大、反反向向、作作用用在在同同一一直直线线上上，它它们们总总是是同同时时产产生生、同同时时消消失失、同同时时变变化化的的，所所以以推推力力相相等等，作作用用时时间间相相同同由由于于冰冰刀刀和和冰冰面面的的动动摩摩擦擦因因数数相相同同，根根据据牛牛顿顿第第二二定定律律求求得得两两人人的的加加速速度度相相同同均均为为gg，由由运运动动学学公公式式v v2 22 2a as s可可知知，加加速速度度相相同同，申申雪雪在在冰冰上上滑滑行行的的距距离离比比赵赵宏宏博博远远，说说明明在在刚刚分分开开时时，申申雪雪的的初初速速度度大大于于赵赵宏宏博博的的初初速速度度，故故C C正确正确本讲稿第三十二页，共三十三页 请同学们认真完成课后强化作业本讲稿第三十三页，共三十三页