第三章牛頓運動定律第1頁，共59頁。第2頁，共59頁。牛頓運動定律、牛頓定律的應(yīng)用Ⅱ超重和失重Ⅰ要知道中學(xué)物理中涉及的國際單位制的基本單位和其他物理量的單位，包括小時、分、升、電子伏特(eV)實驗：驗證牛頓運動定律知道國際單位制中規(guī)定的單位符號

第3頁，共59頁。●怎么考對本章知識的考查常以“運動模型”為載體考查對牛頓定律的理解和應(yīng)用，其中重點是對牛頓第二定律的考查．題型有選擇、計算、實驗等，難度中等或中等偏上，是每年高考的重點●怎么辦復(fù)習(xí)時要重點抓住受力分析這個關(guān)鍵．同時要重點掌握一些物理方法的應(yīng)用，熟練應(yīng)用牛頓第二定律解決動力學(xué)問題及運用超失重的知識定性分析一些力學(xué)現(xiàn)象．尤其是綜合運用牛頓定律和運動學(xué)規(guī)律分析、解決多階段(過程)的運動問題

第4頁，共59頁。第一單元牛頓第一、第三定律第5頁，共59頁。核心考點導(dǎo)學(xué)第6頁，共59頁。師說：從高考考點透視看出，牛頓第二定律是考查的重點，每年均考；而牛頓第一定律和牛頓第三定律在牛頓第二定律的應(yīng)用中得到完美體現(xiàn)．與斜面、輕繩、輕桿、輕彈簧、圓周運動等內(nèi)容綜合的題目，命題頻率較高.第7頁，共59頁。1．牛頓第一定律(1)內(nèi)容：一切物體總保持

狀態(tài)或

狀態(tài)，除非作用在它上面的力迫使它

這種狀態(tài)．勻速直線運動靜止改變第8頁，共59頁。(2)牛頓第一定律的意義①指出了一切物體都有

，因此牛頓第一定律又稱 ．②指出力不是

物體運動的原因，而是

物體運動狀態(tài)的原因，即力是產(chǎn)生加速度的原因．慣性慣性定律維持改變第9頁，共59頁。對牛頓第一定律的理解1．明確慣性的概念牛頓第一定律揭示了一切物體所具有的一種固有屬性——慣性，即物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)．

2.揭示力的本質(zhì)力是改變物體運動狀態(tài)的原因，不是維持物體運動狀態(tài)的原因．第10頁，共59頁。3．理想化狀態(tài)牛頓第一定律描述的是物體不受外力時的狀態(tài)，而物體不受外力的情形是不存在的．在實際情況中，如果物體所受的合外力等于零，與物體不受外力時的表現(xiàn)是相同的．4．與牛頓第二定律的關(guān)系牛頓第一定律和第二定律是相互獨立的．力是如何改變物體運動狀態(tài)的問題由牛頓第二定律來回答．牛頓第一定律是不受外力的理想情況下經(jīng)過科學(xué)抽象、歸納推理而總結(jié)出來的，牛頓第二定律是一條實驗定律．第11頁，共59頁。(1)牛頓第一定律是以伽利略的“理想實驗”為基礎(chǔ)，經(jīng)過科學(xué)抽象、歸納推理而總結(jié)出來的．(2)慣性與力不同，慣性不是力．慣性定律指牛頓第一定律．第12頁，共59頁。1．關(guān)于牛頓第一定律的下列說法中，正確的是(

)A．牛頓第一定律是實驗定律B．牛頓第一定律說明力是改變物體運動狀態(tài)的原因C．慣性定律與慣性的實質(zhì)是相同的D．物體的運動不需要力來維持第13頁，共59頁。[答案]②③①④B(2)牛頓第一定律的意義B．物體對斜面的摩擦力和斜面對物體的摩擦力是一對作用力和反作用力括小時、分、升、電子伏特(eV)牛頓運動定律、牛頓定律的應(yīng)用Ⅱ②慣性與物體的狀態(tài)及是否受力無關(guān)．質(zhì)量是慣性大小的唯一量度．B．減速前進(jìn)時，繩子拉物體的力小于物體拉繩子的力C．木箱對地面的壓力與地面對木箱的支持力是一對作用力與反作用力大小相等、方向相反、作用在一條直線上A．①是事實，②③④是推論本題考查慣性的概念及相關(guān)物理學(xué)史內(nèi)容．只要把握好慣性的概念，不論是早期還是現(xiàn)代流行的說法，概念本質(zhì)都是一致的．(1)牛頓第一定律是以伽利略的“理想實驗”為基礎(chǔ)，經(jīng)過科學(xué)抽象、歸納推理而總結(jié)出來的．在實驗中，是將第二個的傾角逐漸減小直到水平，所以程序為：事實②→推論③→推論①→推論④.解析：牛頓第一定律是牛頓在總結(jié)前人經(jīng)驗和結(jié)論的基礎(chǔ)上得出的，并不是由實驗得出的定律．慣性定律是說如果物體不受力或所受合外力為零時，它將保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，而慣性是無論物體受不受力，物體總具有的一種性質(zhì)．力是改變物體運動狀態(tài)的原因，而不是維持物體運動狀態(tài)的原因，B、D正確．答案：BD第14頁，共59頁。

1.牛頓第三定律(1)作用力和反作用力：兩個物體之間的作用總是

的，一個物體對另一個物體施加了力，另一個物體一定同時對這個物體也施加了力．相互第15頁，共59頁。(2)牛頓第三定律內(nèi)容：兩個物體之間的作用力和反作用力總是大小

，方向相反，作用在

直線上．(3)物理意義：建立了相互作用的物體之間的聯(lián)系及作用力與反作用力的相互依賴關(guān)系．相等同一條第16頁，共59頁。2．作用力與反作用力的“四同”和“三不同”四同：(1)

；(2)

；(3)

；(4)

；三不同：(1)

；(2)

；(3)

．大小相同方向在同一直線上性質(zhì)相同出現(xiàn)、存在、消失的時間相同方向不同作用對象不同作用效果不同第17頁，共59頁。作用力和反作用力與平衡力1．作用力和反作用力與平衡力的比較內(nèi)容

作用力和反作用力

平衡力受力物體作用在兩個相互作用的物體上作用在同一物體上依賴關(guān)系相互依存，不可單獨存在，同時產(chǎn)生，同時變化，同時消失無依賴關(guān)系，撤除一個，另一個可依然存在，只是不再平衡第18頁，共59頁。內(nèi)容

作用力和反作用力

平衡力疊加性兩力作用效果不可疊加，不可求合力兩力作用效果可相互抵消，可疊加，可求合力，且合力為零力的性質(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)的力大小方向大小相等、方向相反、作用在一條直線上大小相等、方向相反、作用在一條直線上第19頁，共59頁。2.判斷一對力是否是作用力和反作用力(1)看作用點，作用力與反作用力應(yīng)作用在兩個物體上．(2)看產(chǎn)生的原因，作用力和反作用力是由于相互作用而產(chǎn)生的．(3)作用力與反作用力具有相互性和異體性，與物體運動狀態(tài)無關(guān)．第20頁，共59頁。2．粗糙的水平地面上有一只木箱，現(xiàn)用一水平拉力拉木箱勻速前進(jìn)，則(

)A．拉力與地面對木箱的摩擦力是一對作用力與反作用力B．木箱對地面的壓力與地面對木箱的支持力是一對平衡力C．木箱對地面的壓力與地面對木箱的支持力是一對作用力與反作用力D．木箱對地面的壓力與木箱受到的重力是一對平衡力第21頁，共59頁。解析：拉力與地面對木箱的摩擦力作用在一個物體上，是一對平衡力，A錯．木箱對地面的壓力與地面對木箱的支持力分別作用在地面和木箱上，作用在兩個物體上，不是一對平衡力，B錯．木箱對地面的壓力與地面對木箱的支持力是一對作用力與反作用力，C正確．木箱對地面的壓力與木箱受到的重力方向相同，作用在兩個物體上，不是一對平衡力，D錯．答案：C第22頁，共59頁。第23頁，共59頁。考向案例研究第24頁，共59頁。例1

[2012·課標(biāo)全國理綜，14]伽利略根據(jù)小球在斜面上運動的實驗和理想實驗，提出了慣性的概念，從而奠定了牛頓力學(xué)的基礎(chǔ)．早期物理學(xué)家關(guān)于慣性有下列說法，其中正確的是(

)A．物體抵抗運動狀態(tài)變化的性質(zhì)是慣性B．沒有力的作用，物體只能處于靜止?fàn)顟B(tài)C．行星在圓周軌道上保持勻速率運動的性質(zhì)是慣性D．運動物體如果沒有受到力的作用，將繼續(xù)以同一速度沿同一直線運動第25頁，共59頁。(一)解讀審題視角本題考查慣性的概念及相關(guān)物理學(xué)史內(nèi)容．只要把握好慣性的概念，不論是早期還是現(xiàn)代流行的說法，概念本質(zhì)都是一致的．第26頁，共59頁。第27頁，共59頁。(三)調(diào)用所學(xué)解題(AD)(四)一語道破天機(jī)區(qū)分真實實驗和理想實驗(1)真實的科學(xué)實驗是一種實踐的活動，而理想實驗則是一種思維的活動；前者是可以將設(shè)計通過物化過程而實現(xiàn)的實驗，后者則是由人們在抽象思維中設(shè)想出來而實際上無法做到的實驗．第28頁，共59頁。(2)理想實驗并不是脫離實際的主觀臆想，首先，理想實驗是以實踐為基礎(chǔ)的．所謂的“理想實驗”就是在真實的科學(xué)實驗的基礎(chǔ)上，抓住主要矛盾，忽略次要矛盾，對實際過程作出更深入一層的抽象分析．其次，理想實驗的推理過程，是以一定的邏輯法則為根據(jù)的，而這些邏輯法則，都是從長期的社會實踐中總結(jié)出來的，并被實踐所證實了的．①牛頓第一定律不是實驗定律．②牛頓第一定律的基礎(chǔ)是伽利略理想實驗．理想實驗屬重要的思想方法．第29頁，共59頁。(五)同類跟蹤訓(xùn)練1．科學(xué)思維和科學(xué)方法是我們認(rèn)識世界的基本手段．在研究和解決問題過程中，不僅需要相應(yīng)的知識，還要注意運用科學(xué)方法．理想實驗有時更能深刻地反映自然規(guī)律，伽利略設(shè)想了一個理想實驗，如圖所示，其中有一個是經(jīng)驗事實，其余是推論．第30頁，共59頁。①減小第二個斜面的傾角，小球在這個斜面上仍然要達(dá)到原來的高度；②兩個對接的斜面，讓靜止的小球沿一個斜面滾下，小球?qū)L上另一個斜面；③如果沒有摩擦，小球?qū)⑸仙皆瓉磲尫诺母叨龋虎芾^續(xù)減小第二個斜面的傾角，最后使它成水平面，小球要沿水平面做持續(xù)的勻速運動．第31頁，共59頁。第一單元牛頓第一、第三定律C．慣性定律與慣性的實質(zhì)是相同的(1)牛頓第一定律是以伽利略的“理想實驗”為基礎(chǔ)，經(jīng)過科學(xué)抽象、歸納推理而總結(jié)出來的．在實驗中，是將第二個的傾角逐漸減小直到水平，所以程序為：事實②→推論③→推論①→推論④.解析：拉力與地面對木箱的摩擦力作用在一個物體上，是一對平衡力，A錯．木箱對地面的壓力與地面對木箱的支持力分別作用在地面和木箱上，作用在兩個物體上，不是一對平衡力，B錯．木箱對地面的壓力與地面對木箱的支持力是一對作用力與反作用力，C正確．木箱對地面的壓力與木箱受到的重力方向相同，作用在兩個物體上，不是一對平衡力，D錯．A．高速運動的物體不容易讓它停下來，所以物體運動速度越大，慣性越大相互依存，不可單獨存在，同時產(chǎn)生，同時變化，同時消失(2)看產(chǎn)生的原因，作用力和反作用力是由于相互作用而產(chǎn)生的．C．牛頓第一定律是牛頓第二定律在物體的加速度a＝0條件下的特例C．物體所受重力和斜面對物體的作用力是一對作用力和反作用力在實際實驗中，永遠(yuǎn)擺脫不了力的作用，特別是摩擦力，所以既不能達(dá)到同樣高度也不能在水平面上永不停止地做勻速直線運動，(2)牛頓第一定律的意義解析：牛頓第一定律是牛頓在總結(jié)前人經(jīng)驗和結(jié)論的基礎(chǔ)上得出的，并不是由實驗得出的定律．慣性定律是說如果物體不受力或所受合外力為零時，它將保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，而慣性是無論物體受不受力，物體總具有的一種性質(zhì)．力是改變物體運動狀態(tài)的原因，而不是維持物體運動狀態(tài)的原因，B、D正確．B．牛頓第一定律僅適用于宏觀物體，只可用于解決物體的低速運動問題B．物體對斜面的摩擦力和斜面對物體的摩擦力是一對作用力和反作用力請將上述理想實驗的設(shè)想步驟按照正確的順序排列________(只要填寫序號即可)．在上述的設(shè)想步驟中，有的屬于可靠的事實，有的則是理想化的推論，下列關(guān)于事實和推論的分類正確的是(

)A．①是事實，②③④是推論B．②是事實，①③④是推論C．③是事實，①②④是推論D．④是事實，①②③是推論第32頁，共59頁。[解析]

如圖所示，小球從對接的兩個斜面的一個斜面上滾下，它將滾到另一個斜面上，這可以在實際實驗中做到，所對應(yīng)的是事實②，即②為事實；在實際實驗中，永遠(yuǎn)擺脫不了力的作用，特別是摩擦力，所以既不能達(dá)到同樣高度也不能在水平面上永不停止地做勻速直線運動，第33頁，共59頁。所以①、③、④都是推論；在實驗中，是將第二個的傾角逐漸減小直到水平，所以程序為：事實②→推論③→推論①→推論④.[答案]

②③①④

B第34頁，共59頁。例2下列說法中正確的是(

)A．物體在不受外力作用時，保持原有運動狀態(tài)不變的性質(zhì)叫慣性，故牛頓運動定律又叫慣性定律B．牛頓第一定律僅適用于宏觀物體，只可用于解決物體的低速運動問題第35頁，共59頁。C．牛頓第一定律是牛頓第二定律在物體的加速度a＝0條件下的特例D．伽利略根據(jù)理想實驗推出，如果沒有摩擦，在水平面上的物體，一旦具有某一個速度，將保持這個速度繼續(xù)運動下去第36頁，共59頁。(一)解讀審題視角解答本題應(yīng)把握以下兩點：(1)明確牛頓第一定律的適用條件和物理意義．(2)明確牛頓第一定律和牛頓第二定律的區(qū)別．第37頁，共59頁。(二)名師分析解題牛頓第一定律表明，物體在不受外力作用時，保持原有運動狀態(tài)不變的性質(zhì)叫慣性，故牛頓第一定律又叫慣性定律，A錯誤．牛頓運動定律都是在宏觀、低速的情況下得出的結(jié)論，在微觀、高速的情況下不成立，B正確．牛頓第一定律說明了兩點含義，一是所有物體都有慣性，二是物體不受力時的運動狀態(tài)是靜止或勻速直線運動，牛頓第二定律并不能完全包含這兩點意義，C錯誤．伽利略的理想實驗是牛頓第一定律的基礎(chǔ)，D正確．第38頁，共59頁。(三)調(diào)用所學(xué)解題(BD)(四)一語道破天機(jī)①慣性保持物體運動狀態(tài)，外力改變物體運動狀態(tài)．②慣性與物體的狀態(tài)及是否受力無關(guān)．質(zhì)量是慣性大小的唯一量度．第39頁，共59頁。(五)同類跟蹤訓(xùn)練2．[2013·保定調(diào)研]關(guān)于慣性的大小，下列說法正確的是(

)A．高速運動的物體不容易讓它停下來，所以物體運動速度越大，慣性越大B．用相同的水平力分別推放在地面上的兩個材料不同的物體，則難以推動的物體慣性大C．兩個物體只要質(zhì)量相同，那么慣性大小就一定相同D．在月球上舉重比在地球上容易，所以同一物體在月球上比在地球上慣性小第40頁，共59頁。[解析]

本題考查了慣性大小與速度及質(zhì)量的關(guān)系．理解這一關(guān)系時，不能僅從表面現(xiàn)象去分析．慣性是物體的固有屬性，只與物體的質(zhì)量有關(guān)，與速度、受力情況和地理位置無關(guān)，C正確．[答案]

C第41頁，共59頁。例3

[2011·浙江理綜，14]如圖所示，甲、乙兩人在冰面上“拔河”．兩人中間位置處有一分界線，約定先使對方過分界線者為贏．若繩子質(zhì)量不計，冰面可看成光滑，則下列說法正確的是(

)第42頁，共59頁。A．甲對繩的拉力與繩對甲的拉力是一對平衡力B．甲對繩的拉力與乙對繩的拉力是作用力與反作用力C．若甲的質(zhì)量比乙大，則甲能贏得“拔河”比賽的勝利D．若乙收繩的速度比甲快，則乙能贏得“拔河”比賽的勝利第43頁，共59頁。(一)解讀審題視角掌握一對平衡力與作用力、反作用力的區(qū)別是解決本題的關(guān)鍵．注意作用力與反作用力“永遠(yuǎn)”遵守牛頓第三定律．另外，本題由于甲、乙雙方相互作用力大小相等，故勝負(fù)取決于二者質(zhì)量．第44頁，共59頁。第45頁，共59頁。(三)調(diào)用所學(xué)解題(C)(四)一語道破天機(jī)對牛頓第三定律的理解第46頁，共59頁。(五)同類跟蹤訓(xùn)練3．物體靜止在斜面上，如圖所示，下列說法正確的是(

)第47頁，共59頁。A．物體對斜面的壓力和斜面對物體的支持力是一對平衡力B．物體對斜面的摩擦力和斜面對物體的摩擦力是一對作用力和反作用力C．物體所受重力和斜面對物體的作用力是一對作用力和反作用力D．物體所受重力可以分解為沿斜面向下的力和對斜面的壓力第48頁，共59頁。[解析]

作用力與反作用力作用在不同的物體上，平衡力作用在同一物體上，故A、C兩項錯誤，B項正確．物體的分力和合力應(yīng)是針對同一物體，效果相同，故D項錯誤．[答案]

B第49頁，共59頁。單元精彩視窗第50頁，共59頁。【選題·典型秀】示例一物體受繩子的拉力作用由靜止開始前進(jìn)，先做加速運動；然后改為勻速運動；再改做減速運動，則下列說法中正確的是(

)第51頁，共59頁。A．加速前進(jìn)時，繩子拉物體的力大于物體拉繩子的力B．減速前進(jìn)時，繩子拉物體的力小于物體拉繩子的力C．只有勻速前進(jìn)時，繩子拉