牛顿第一定律、牛顿第三定律

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1、1 授课类型牛顿第一、第三定律教学目的1、从深层次理解牛顿第一定律和牛顿第三定律的内容，加深对于惯性概念的理解。2、理解作用力与反作用力与平衡力的区别与联系。3、重点掌握关于牛顿第一定律和牛顿第三定律相关习题类型的分析方法。教学内容1亚里士多德的观点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2伽利略的推论伽利略通过 “ 理想实验 ” 和“ 科学推理 ” ，得出的结论是：一旦物体具有某一速度，如果它不受力，就将以这一速度匀速地运动下去3笛卡尔对伽利略观点的补充和完善法国科学家笛卡尔指出：除非物体受到外力的作用，物体将永远保持静止或匀速运动状态，永远不会使自己沿曲线运动，而只保持

2、在同一直线上运动注意： 力是改变物体运动状态的原因，不是维持物体运动的原因。物体运动状态的改变必定是因为受到不为0 的外力作用，反之，物体受到不为0 的外力作用，则运动状态必然发生改变。力与运动状态没有必然的联系。一、要点提纲：理想实验两个斜面 ,小球从一个斜面的某一高度滚下,将到达另一个斜面的某一高度. 同步讲解 . 课堂导入2 (1)若斜面光滑 ,则小球一定会滚到另一斜面的原来高度;(2)若降低另一个斜面的坡度,则小球将到达同一高度,不过 ,在另一个斜面上将滚得远些;(3)若把另一个斜面改成光滑的水平面,则物体将永远滚动下去。客观事实：小球从一个斜面的高处滚下，会滚上另一个对接的斜面，摩擦

3、力越小，越接近原来的高度。假想：摩擦力大小为零，小球将会达到同一高度。推理：小球将会达到同一高度对接斜面倾角越小，运动距离越远对接斜面倾角为零，小球永远运动假如将轨道弯曲成一侧水平及曲线ABF 的形状，这时会发生什么情况呢？伽利略根据“理想实验”断言：小球应该以恒定的速率永远运动下去.由此可推断，在水平面上做匀速运动的物体并不需要用外力来维持牛顿第一定律牛顿第一定律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原来的运动状态对牛顿第一定律的理解 牛顿第一定律不是实验直接总结出来的,是牛顿以伽利略的理想实验为基础,加之高度的抽象思维概括总结出来的. 揭示了力和运动的关系

4、:力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因，即牛顿第一定律确定了力的含义牛顿第一定律不能看着牛顿第二定律的特殊情况,牛顿第一定律是定性描述物体运动规律的一种物理思想，而不是进行定量计算和求解的具体方法，是一条独立的基本规律.但牛顿第一定律为牛顿第二定律提供了建立的基础. 3 明确了惯性的概念:物体保持匀速直线运动状态或静止状态的性质，揭示了物体所具有的一个重要属性惯性惯性 ：物体保持原来匀速直线运动状态或静止状态不变的性质任何物体都具有惯性，所以牛顿第一定律又叫惯性定律（A）惯性是物体的固有属性，不论物体运动与否、受力与否，都具有惯性。且惯性只和质量 有关。（B）一切物体都具有惯性

5、，物体的运动并非一定需要力来维持。（C）物体的惯性的大小只与质量有关，质量越大，惯性越大，运动状态越难以改变；质量越小，惯性越小，运动状态越容易改变；惯性的大小只与质量有关，与其他因素无关.惯性的理解要点（1）惯性的性质：惯性是一切物体都有的性质，是物体的（固有属性） ，与物体的 （受力情况） 和（运动状态） 无关（）惯性的表现：物体不受外力作用时，有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质；物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（）惯性的量度：（质量） 是惯性大小的唯一量度质量大的物体惯性（大） 试一试 1.关于惯性，下列说法正确的是（）A汽车速度越大越难刹车，表明速度

6、越大惯性越大B乘坐汽车时系好安全带可减小惯性C宇宙飞船中的物体处于完全失重状态，所以没有惯性D乒乓球可快速抽杀，是因为乒乓球惯性小解析：选 D。汽车惯性的大小只与汽车的质量有关，与速度无关，故A错误；因为司机和乘客与汽车一起运动，当汽车突然停止，司机和乘客由于惯性要保持原来的运动状态，容易冲出车外发生事故，因此司机开车时必须使用安全带，但乘客的关系不变，故B错误；宇宙飞船中的物体处于完全失重状态，但惯性仍然存在，所以C 错误；乒乓球质量小，惯性小，所以容易改变其运动状态，选项D正确。力学单位制基本量、基本单位和导出单位1） .基 本量：被选定的利用物理量之间的关系推导出其他物理量的单位的物理量

7、2）基本单位：基本量的单位3）导出单位：由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位单位制和国际单位制4 1）单位制：基本单位和导出单位一起组成单位制2）国际单位制：国际通用的、包括一切计量领域的单位制3）国际单位制中的基本单位来源 :Zx 以下是国际单位制中的七个基本物理量和相应的国际单位制中的基本单位. 物理量名称物理量符号单位名称单位符号长度l 米m 质量m 千克kg时间t 秒s 电流I来源 :学科网安培A 热力学温度T 开(尔文 )K 发光强度I，(Iv)坎(德拉 )cd 在力学范围内，国际单位制中的基本量为质量；时间；长度，相应的基本单位为kg；s；m 试一试 1.一物体在 2 N

8、 的外力作用下， 产生 10 cm/s2的加速度， 求该物 体的质量 下面有几种不同的求法，其中单位运用正确、简洁而又规范的是() A mF a2 10kg0.2 kg B mF a2 N 0.1 m/s220 kg m/s2m/s2 20 kg来源 :Zxxk.ComCmF a2 0.120 kg D mF a2 0.1kg20 kg 解析：选 C。本题考查了单位制的应用。在进行数量运算的同时，也要把单位带进运算。带单位运算时，每一个数据均要带上单位，且单位换算要准确。也可以把题中的已知量的单位都用国际单位表示，计算的结果就用国际单位表示，这样在统一已知量的单位后，就不必一一写出各个量的单位

9、，只在数字后面写出正确单位即可。在备选的四个选项中A、D项均错， B项解题过程正确，但不简捷，只有C项运算正确，且简捷而又规范。2.在解一道文字计算题中(由字母表达结果的计算题)，一个同学解得sF 2m(t1t2)，s 是位移； F 是力； m 是质量； t1，t2是时间用单位制的方法检验，这个结果() 5 A可能是正确的B一定是错误的C如果用国际单位制，结果可能正确D如果用国际单位制，结果错误；如果用其他单位制，结果可能正确解析：选B.可以将右边的力F、时间 t 和质量 m的单位代入公式看得到的单位是否和位移x 的单位一致；还可以根据 Fma ，av/t ，vx/t ，将公式的物理量全部换算

10、成基本物理量的单位，就好判断了在 x(t1 t2) 式中，左边单位是长度单位，而右边单位推知是速度单位，所以结果一定是错误的，单位制选得不同，不会影响结果的准确性，故A、 C、D错牛顿第三定律牛顿第一定律内容：两物体之间的作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，而且作用在同一条直线上特点： 作用力与反作用力同时产生 、同时消失 、同时变化 、同性质 、分别作用在相互作用的两个物体上，作用效果不能抵消作用力与反作用力和一对平衡力的比较内容作用力与反作用力平衡力受力情况作 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 ， 相 互 依存，不可单独存在无依赖关

11、系，撤除一个，另一个可依然存在，只是不再平衡叠加性两 力 的 作 用 效果不可抵消、不可叠加两力作用效果可以抵消、可叠加，可求合力且合力为零力的性质一 定 是 同 性 质的力相同可以相同也可以不同试一试 6 1.（多选）跳高运动员从地面上起跳的瞬间，下列说法中正确的是（）A运动员给地面的压力大小大于运动员受到的重力B地面给运动员的支持力大小大于运动员受到的重力C 地面给运动员的支持力大于运动员对地面的压力D 地面给运动员的支持力的大小等于运动员对地面的压力的大小解析：运动员在起跳过程中运动员的加速度竖直向上，根据牛顿第二定律可知运动员所受合力竖直向上，故地面对运动员的支持力大于运动员的重力，由

12、牛顿第三定律可知，运动员受到的支持力等于运动对地面的压力，故A正确，B正确， C错误， D正确故选： ABD 一、怎样判断物体运动状态是否发生变化？1从条件出发进行判断当物体所受合外力不为零时，物体的运动状态必发生变化2从结果出发进行判断 （1）当速度的大小发生了变化时，物体的运动状态也随之发生变化（）当速度的方向发生了变化时，物体的运动状态也随之发生变化（）当速度的大小、方向同时发生变化时，物体的运动状态也随之发生变化从运动的状态进行判断只要不是静止或匀速直线运动状态，则物体的运动状态必定发生变化【例 1】关于运动状态的改变，下列说法正确的是（）A速度方向不变，速度大小改变的物体，运动状态发

13、生了变化B速度大小不变，速度方向改变的物体，运动状态发生了变化C速度大小和方向同时改变的物体，运动状态一定发生了变化D做匀速圆周运动的物体，运动状态没有改变 【解析 】运动状态是否改变是指速度是否改变. 因为速度是矢量, 既有大小 , 又有方向 , 只要大小和方向两个因素中有一个因素改变 , 速度就发生改变, 运动状态就发生改变. 故 A、 B、 C 项都正确 . 做匀速圆周运动的物体, 速度的大小不变, 而速度的方向时刻发生变化, 故运动状态不断改变, 所以 D 选项错误 . 【答案 】ABC 【点拨 】判断物体运动状态是否发生变化就是要判断物体的速度是否发生变化，而速度是矢量，因此只要是速

14、度的大小变化或是速度的方向发生了变化，则物体的运动状态就发生了改变.拓展在以下各种情况中，物体运动状态发生了改变的有（）A静止的物体B物体沿着圆弧运动，在相等的时间内通过相同的路程C物体做竖直上抛运动，到达最高点过程 . 知识结构7 D跳伞运动员竖直下落过程，速率不变【解析 】只有静止或匀速直线运动的物体其运动状态不变，故A、D 选项错误；除此之外的其它的运动其运动状态就一定改变，故 B、C 选项正确 . 【答案 】BC 二、对惯性的理解1.惯性是物体的固有属性，与物体的受力情况和运动状态无关因此人们只能“利用”惯性而不能“克服”惯性.2.物体惯性的大小是由其质量决定的, 凡是有关惯性的问题都

15、要同质量联系起来，可以减少出错. 3. 惯性不是力4. 惯性在不同的情况下, 表现形式不同, 当物体不受外力或所受合外力为零时, 惯性表现为维持物体运动状态不变, 当物体所受合外力不为零时,其惯性表现在改变运动状态的难易程度上【例 2】如图 3-1-1 所示做匀速直线运动的小车上水平放置一密闭的装有水的水槽，水槽内有一气泡，如图所示，当小车突然停止运动时，气泡相对于水槽怎么运动？【解析 】从惯性的角度去考虑水槽内的气泡和水，显然同体积的水的质量远大于气泡的质量，故水的惯性比气泡的惯性大. 当小车突然停止运动时，水保持向前的运动趋势远大于气泡向前移动的趋势，于是水由于惯性继续向前运动并挤压气泡，

16、使气泡相对水槽向后运动.【答案 】气泡相对水槽向后运动. 【点拨 】一切物体都有惯性，它是物体的固有属性，只与物体的质量，因此凡是有关惯性的问题都要同质量联系起来，就会减少错误.拓展一天，下着倾盆大雨. 某人乘坐列车时发现，车厢的双层玻璃窗内积水了. 列车进站过程中，他发现水面的现状如图3-1-2中的（）【解析 】列车进站时要刹车，而水由于惯性仍要保持原来较大的速度，所以水向前涌，液面形状和选项C 一致 .【答案 】C三、对牛顿第三定律的理解和应用应用牛顿第三定律时应注意的问题1. 定律中的“总是”二字说明对于任何物体，在任何条件下牛顿第三定律都是成立的. 2. 作用力与反作用力的关系与物体所处运动状态无关, 与物体被作用的效果也无关.易错门诊图 3-1-2 A 列车行驶方向列车行驶方向C B 列车行驶方向D 列车行驶方向v 图 3-1-1 8 【例 3】关于马拉车时马与车的相互作