牛顿运动定律第一课时牛顿第一定律牛顿第三定律.ppt

第三章 牛顿运动定律 第一课时 牛顿第一定律 牛顿第三定律 第一关:基础关 展望高考,基础知识,一 牛顿第一定律 知识讲解 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.,2.对牛顿第一定律的理解 明确了惯性的概念 定律的前半句话“一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态”,揭示了物体所具有的一个重要属性惯性,即物体保持匀速直线运动状态或静止状态的性质,牛顿第一定律指出一切物体在任何情况下都具有惯性.因此牛顿第一定律又叫惯性定律.,确定了力的含义 定律的后半句话“除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态”,实际上是对力的定义,即力是改变物体运动状态的原因,并不是维持物体运动的原因,这一点要切实理解. 定性揭示了力和运动的关系 牛顿第一定律指出物体不受外力作用时的运动规律,它描述的只是一种理想状态,而实际中不受外力作用的物体是不存在的,当物体所受合力为零时,其效果跟不受外力作用时相同.因此,我们可以把“不受外力作用”理解为“合力为零”.,活学活用,1.如果正在做自由落体运动的物体的重力忽然消失,那么它的运动状态应该是( ) A.悬浮在空中不动 B.运动速度逐渐减小 C.做竖直向下的匀速直线运动 D.以上三种情况都有可能 解析:正在做自由落体运动的物体的重力忽然消失后物体不再受力,由牛顿第一定律可知,物体将保持此时的速度做竖直向下的匀速直线运动,正确答案为C. 答案:C,二 惯性 知识讲解 1.定义:物体保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做惯性.,2.对惯性的理解 惯性是物体的固有属性,一切物体都具有惯性. 惯性与运动状态无关,不论物体是处于怎样的运动状态,惯性总是存在的.当物体原来静止时,它一直“想”保持这种静止状态;当物体原来运动时,它一直“想”以那一时刻的速度做匀速直线运动. 惯性与是否受力无关,与速率大小无关.,3.惯性现象的分析方法 明确研究的物体原来处在怎样的运动状态. 当外力作用在该物体的某一部分(或外力作用在与该物体有关联的其他物体上)时,这一部分的运动状态的变化情况. 该物体由于惯性将保持怎样的运动状态,最后会出现什么现象?,活学活用,2.下列说法中正确的是( ) A.掷出的铅球速度不大,所以其惯性很小,可用手直接去接 B.用力打出的乒乓球速度很大,因此其惯性很大,不能用手直接去接 C.相同的两辆车,速度大的比速度小的难停下,是因为速度大的车惯性大 D.相同的两辆车,速度大的比速度小的难停下,是因为速度大的运动状态变化大,解析:因为惯性的大小仅由质量来决定,铅球质量很大,其惯性大,尽管速度不大,但是运动状态很难改变,故不能用手直接去接;而乒乓球则与其相反,运动状态容易改变,尽管速度很大,但也可以用手直接去接(这一点同学们都有经验),所以AB是错误的. 对于CD,相同的两辆车惯性相同,速度大的停下来,其运动状态变化大,因此较难,故D对. 答案:D,三 牛顿第三定律 知识讲解 1.内容:两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在一条直线上.,2.对牛顿第三定律的理解 作用力和反作用力的相互依赖性.它们相互依存,互以对方作为自己存在的前提. 作用力和反作用力的同时性.它们同时产生,同时变化,同时消失,不是先有作用力后有反作用力. 作用力和反作用力的性质相同.即作用力和反作用力是属同种性质的力. 作用力和反作用力的不可叠加性.作用力和反作用力分别作用在两个不同的物体上,各自产生效果,不可求它们的合力,两力的作用效果不能相互抵消.,不管物体大小形状如何,例如大物体与大物体之间,或大物体与小物体之间,还是任何形状的物体之间,其相互作用力总是大小相等. 不管物体的运动状态如何,例如静止的物体之间、运动的物体之间或静止物体与运动物体之间的相互作用力都是大小相等的.,活学活用 3.关于作用力与反作用力,下列说法正确的是( ) A.马拉车加速行驶,马拉车的力大于车拉马的力 B.从井里将水桶提上来,绳子对桶的拉力大于桶对绳的拉力 C.不论电梯是加速匀速,还是减速上升,人对电梯底板的压力和底板对人的支持力总是大小相等的 D.作用力是弹力,其反作用力也一定是弹力,因为作用力与反作用力是性质相同的力,解析:由牛顿第三定律可知选项CD正确.分析此类问题要搞清楚两个方面的问题:一是正确理解作用力与反作用力;二是要正确认识物体运动状态的改变取决于物体受到的力,而与物体给其他物体的作用力无直接关系. 答案:CD,四 对作用力、反作用力和一对平衡力的区别与联系 知识讲解,活学活用,4.物体静止于一斜面上,如图所示,则下述说法正确的是( ) A.物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力可以是一对平衡力 B.物体对斜面的摩擦力和斜面对物体的摩擦力是一对作用力和反作用力,C.物体所受的重力和斜面对物体的作用力是一对作用力和反作用力 D.物体所受的重力可以分解为沿斜面向下的力和对斜面的压力,解析:根据作用力反作用力和平衡力的特点可知物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力以及物体与斜面间的摩擦力,分别作用在斜面和物体上,因此它们是两对作用力和反作用力,故A错B对. 物体的重力是地球施加的,它的反作用力应作用在地球上,由此可知C是错的.对重力分解其分力也是作用在物体上的,不可能产生作用在斜面上的压力,D的说法也是错的. 答案:B,第二关:技法关 解读高考,解题技法,一 对惯性的理解 技法讲解 关于惯性,可以从以下几个方面加以理解: 1.惯性是物体的根本属性,不论物体处于什么样的运动状态,也不论物体处于什么样的地理位置,物体均具有惯性.,2.质量是物体惯性大小的唯一量度,物体的质量越大,其惯性越大.但不能认为,物体重力越大,其惯性越大.其错误在于:物体的重力与物体所处的地理位置有关,而质量与所处的地理位置无关.况且物体即使处于完全失重状态,仍有惯性,物体确定,其惯性一定.因此千万不能认为物体重力越大,其惯性越大.,3.物体的运动状态改变时,表现出惯性.任何物体在任何情况下都具有惯性,但是只有当物体的运动状态改变时,才表现出惯性.如静止的汽车突然启动,车上的乘客将向后倾斜,不能认为此时物体才有惯性. 4.特别需要指出的是:惯性与物体运动的速度大小无关. 5.惯性不是一种力.力能改变物体的运动状态,而惯性却要使物体保持原来的运动状态. 6.惯性不是惯性定律.牛顿第一定律又叫惯性定律,它揭示了一切物体都具有惯性的本质.,典例剖析,【例1】 我国公安部1993年7月作出规定,在各种小型车辆前排就座的人员(包括司机)必须系好安全带,这主要是为了在急刹车时( ) A.减小车的惯性,确保安全 B.减小人的惯性,确保安全 C.防止由于车的惯性而使人受到较大的冲力 D.防止由于人的惯性而使人撞到汽车挡风板上,解析 在小型车辆前排就座的人员必须系好安全带,这主要是为了在急刹车时,防止由于人的惯性而使人撞到汽车挡风板上受到伤害.故D正确. 答案 D,【例2】 如图所示,一个劈形物体M,各表面均光滑,放在固定的斜面上,上表面水平,在上表面放一个光滑小球m.劈形物体从静止开始释放,则小球在碰到斜面前的运动轨迹是( ) A.沿斜面向下的直线 B.竖直向下的直线 C.无规则曲线 D.抛物线,解析 小球在水平方向不受力,且速度为零,根据牛顿第一定律,小球在水平方向将保持静止(速度为零)的状态,该方向上不会发生位移,只在竖直方向向下运动,在碰到斜面前的运动轨迹是竖直向下的直线,B正确. 答案 B,二 牛顿第三定律的应用 技法讲解 在定性分析物体的受力情况或定量计算过程中,会经常用到牛顿第三定律,我们要切实理解掌握作用力和反作用力的关系,即大小相等方向相反.分别作用在不同的两个物体上;它们同时出现同时消失;作用力和反作用力的性质相同等.要弄清作用力和反作用力与一对平衡力的区别和联系.,在讨论物体受到的某个作用力时,如果直接选择该物体为研究对象求此力不方便或无法求时,可以改为求它的反作用力(需要以另一个物体为研究对象),然后再应用牛顿第三定律确定要求的那个力.,典例剖析 【例3】 如图所示,光滑的球放在斜面和挡板之间处于静止状态,球的质量为m,斜面的倾角为.求斜面和挡板受的压力各是多大.,解析 要求斜面和挡板受的压力,以斜面和挡板为研究对象显然是不方便的,这时我们以球为研究对象来计算斜面和挡板对球的作用力.受力图如图所示.根据平衡条件:F1 F2=mgtan 根据牛顿第三定律,球对斜面的力:F1=F1 球对挡板的压力:F2=F2=mgtan.,答案,第三关:训练关 笑对高考,随堂训练,1.如图所示,重球系于易断的DC下端,重球下再系一根同样的线BA,下面说法中正确的是( ) A.在线的A端慢慢增加拉力,结果CD线拉断 B.在线的A端慢慢增加拉力,结果AB线拉断 C.在线的A端突然猛力一拉,结果AB线拉断 D.在线的A端突然猛力一拉,结果CD线拉断,解析:缓慢增加拉力,DC绳上作用力较大,故DC先断;快速猛力一拉,重球惯性较大,速度变化慢,DC线拉力几乎不变,故AB先断. 答案:AC,2.如图所示,一向右运动的车厢顶上悬挂两单摆M和N,它们只能在图示平面上摆动,某一瞬时出现图示情景,由此可知车厢的运动及两单摆相对车厢运动的可能情况是( ) A.车厢做匀速直线运动,M在摆动,N静止 B.车厢做匀速直线运动,M在摆动,N也在摆动 C.车厢做匀速直线运动,M静止,N在摆动 D.车厢做匀加速直线运动,M静止,N也静止,解析:由牛顿第一定律,当车厢做匀速直线运动时,相对于车厢静止的小球,其悬挂应在竖直方向上,故M球一定不能在图示情况下相对车厢静止,说明M正在摆动;而N既有可能相对于车厢静止,也有可能是相对小车摆动恰好达到图示位置,知A、B正确,C错,当车厢做匀加速直线运动时,物体运动状态改变,合外力一定不等于零,故不会出现N球悬线竖直的情况,D错,故应选AB. 答案:AB,3.由同种材料制成的物体A和B放在长木板上,随长木板一起以速度v向右做匀速直线运动,如图所示,已知mAmB,某时刻木板停止运动,下列说法正确的是( ) A.若木板光滑,由于A的惯性较大,AB间的距离将增大 B.若木板光滑,由于B的惯性较小,AB间距离将减小 C.若木板粗糙,AB一定会相撞 D.不论木板是否光滑,AB间的相对距离保持不变,解析:开始AB随木板一起匀速运动,说明AB所受合外力为零.当木板停止运动后: 若木板光滑,AB在水平方向上不受外力作用,仍以原来的速度做匀速运动,则相互间距离保持不变. 若木板粗糙,由于AB材料相同,它们与木板间动摩擦因数相同,故由牛顿第二定律有mg=ma,a=g,即AB以相同的初速度和加速度做匀减速运动,所以它们之间的距离仍保持不变. 综上所述,本题的正确选项为D. 答案:D,4.吊在大厅天花板上的电扇重力为G,静止时固定杆对它的拉力为F,扇叶水平转动起来后,杆对它的拉力为F,则( ) A.F=G,F=F B.F=G,FF C.F=G