高考物理总复习 第三章 牛顿运动定律 第1课时 牛顿第一定律 牛顿第三定律课件 教科版.ppt

第三章牛顿运动定律 第1课时牛顿第一定律牛顿第三定律 基础回顾 核心探究 演练提升 基础回顾自主梳理 融会贯通 知识梳理 一 牛顿第一定律1 内容一切物体总保持状态或静止状态 直到有外力迫使它这种状态为止 2 意义 1 指出力不是物体运动的原因 而是物体运动状态的原因 即力是产生的原因 2 指出了一切物体都有 因此牛顿第一定律又称 匀速直线运动 改变 维持 改变 加速度 惯性 惯性定律 3 惯性 1 定义 物体本身要保持不变的性质 2 量度 是物体惯性大小的量度 的物体惯性大 的物体惯性小 3 普遍性 惯性是物体的属性 一切物体都有惯性 与物体的运动情况和受力情况无关 4 物理学史 对力和运动关系的认识 各物理学家的观点如下 1 亚里士多德 运动必须依靠外力的不断作用才能维持 外力一旦消失 运动也就消失了 2 伽利略 力维持物体运动的原因 通过理想斜面实验得出 3 笛卡儿 如果运动中的物体没有受到力的作用 它将继续以同一速度沿同一直线运动 既不停下来也不偏离原来的方向 4 牛顿 力是改变物体运动的原因 运动状态 质量 质量大 质量小 固有 不是 状态 在一节火车车厢内有一个水平的光滑桌面 当火车在平直铁路上向右匀速行驶时 坐在座椅上的同学将一个小球轻轻地放在桌面上 若该同学发现小球突然向他运动过来 如图所示 这时小球有无受到水平方向的作用力 这时火车是加速运动还是减速运动 答案 不受水平方向的力 火车减速运动 二 牛顿第三定律1 内容 两个物体之间的作用力 f 和反作用力 f 总是大小 方向 且作用在 2 表达式 f f 相等 相反 同一条直线上 把a b两个弹簧测力计连接在一起 b的一端固定 用手拉测力计a 如图所示 可以看到两个测力计的指针同时移动 则两个弹簧测力计的读数有什么关系 它们受力的方向有什么关系 答案 读数总是相等 方向相反 自主检测 1 思考判断 1 在水平面上运动的物体最终停下来 是因为水平方向没有外力维持其运动的结果 2 物体的惯性越大 状态越难改变 3 环绕地球运动的宇宙飞船处于完全失重状态 没有惯性 4 作用力与反作用力可以作用在同一物体上 5 作用力与反作用力的作用效果不能抵消 答案 1 2 3 4 5 2 下列关于力和运动关系的说法中正确的是 a 没有外力作用时 物体不会运动b 物体受力越大 运动得越快c 物体所受合外力为零 则速度一定为零 物体所受合外力不为零 则其速度也一定不为零d 物体所受的合外力最大时 速度却可以为零 物体所受的合外力最小时 速度却可以最大 d 解析 由牛顿第一定律可知 力是改变物体运动状态的原因 而不是维持物体运动状态的原因 速度的大小与力没有关系 故正确选项为d 3 如图所示 大人很轻松地就能将小孩拉过来 如果用两个力传感器与计算机相连 就很容易地显示两个拉力随时间变化的图像 由图像可以得出的正确结论是 a 作用力与反作用力的大小总是相等b 作用力与反作用力的大小不相等c 作用力与反作用力的作用时间不相等d 作用力与反作用力的方向相同 a 解析 由图可以看出作用力与反作用力的大小总是相等 方向总是相反 作用时间相同 故a正确 核心探究分类探究 各个击破 考点一牛顿第一定律的理解与应用 1 明确了惯性的概念 牛顿第一定律揭示了一切物体所具有的一种固有属性 惯性 2 揭示了力的本质 力是改变物体运动状态的原因 而不是维持物体运动的原因 3 理想化状态 牛顿第一定律描述的是物体不受外力时的状态 而物体不受外力的情形是不存在的 如果物体所受的合外力等于零 其效果跟不受外力作用时相同 4 惯性的两种表现形式 1 物体在不受外力或所受的合外力为零时 惯性表现为使物体保持原来的运动状态不变 2 物体受到外力时 惯性表现为反抗运动状态的改变 惯性大 物体的运动状态较难改变 惯性小 物体的运动状态容易改变 典例1 对一些实际生活中的现象 某同学试图从惯性角度加以解释 其中正确的是 a 采用了大功率的发动机后 某些一级方程式赛车 质量不变 的速度甚至能超过某些老式螺旋桨飞机的速度 这表明 可以通过科学手段使小质量的物体获得大惯性b 射出枪膛的子弹在运动相当长一段距离后连一件棉衣也穿不透 这表明它的惯性小了c 货运列车运行到不同的车站时 经常要摘下或加挂一些车厢 这会改变它的惯性d 摩托车转弯时 车手一方面要控制适当的速度 另一方面要将身体稍微向里倾斜 通过调控人和车的惯性达到安全行驶的目的 c 核心点拨 1 惯性是物体保持原来状态的性质 2 质量是物体惯性的唯一量度 质量大惯性大 解析 采用大功率的发动机 能够提高赛车的最大速度 质量不变 则惯性不变 选项a错误 射出枪膛的子弹在运动相当长一段距离后连一件棉衣也穿不透 原因是子弹的动能过小 但惯性不变 选项b错误 货运列车摘下或加挂一些车厢 列车的质量改变了 其惯性也改变了 选项c正确 摩托车转弯时 车手控制速度 调控人和车的重心位置 但整体的惯性不变 选项d错误 方法技巧牛顿第一定律应用技巧 1 由 因 索 果 在判断力与运动之间的关系时 一定要把握准牛顿第一定律的含义 即力是改变物体运动状态的原因 而不是维持物体运动状态的原因 2 由 果 索 因 如果物体的运动状态发生改变 则物体必然受到不为零的合外力的作用 所以判断物体的运动状态是否改变以及如何改变 应分析物体的受力情况 3 应用步骤 应用牛顿第一定律解释有关现象时 一要看物体原来的运动状态 二要看物体现在的受力情况及所受合力是否为零 最后判断由于物体具有惯性将会出现的现象 针对训练 2018 广东广州调研 关于牛顿第一定律 下列说法中正确的是 a 牛顿第一定律是依靠实验事实 直接归纳总结得出的b 根据牛顿第一定律可知 力是改变物体运动状态的原因c 根据牛顿第一定律可知 力是维持物体运动的原因d 牛顿第一定律反映了物体受到外力时的运动规律 b 解析 牛顿第一定律是牛顿在伽利略等前人研究的基础上提出的 是以理想实验为基础 归纳总结得出的 选项a错误 牛顿第一定律说明力改变物体的运动状态 不是维持物体运动的原因 选项b正确 c错误 牛顿第一定律反映物体不受外力时的运动规律 选项d错误 考点二牛顿第三定律的理解与应用 1 定律的普适性定律中的 总是 说明对于任何物体 在任何情况下牛顿第三定律都是成立的 与物体受力情况和运动状态无关 2 相互作用力的 三同 三异 1 三同 2 三异 3 平衡力与作用力和反作用力的比较 典例2 2018 河北保定模拟 如图所示 甲 乙两人在冰面上 拔河 两人中间位置处有一分界线 约定先使对方过分界线者为赢 若绳子质量不计 冰面可看成光滑 则下列说法正确的是 a 甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是一对平衡力b 甲对绳的拉力与乙对绳的拉力是作用力与反作用力c 若甲的质量比乙大 则甲能赢得 拔河 比赛的胜利d 若乙收绳的速度比甲快 则乙能赢得 拔河 比赛的胜利 c 审题指导 方法技巧判断相互作用力与平衡力的方法 1 看作用点 作用力与反作用力的作用点在两个不同的物体上 平衡的两个力的作用点在同一物体上 2 看产生力的原因 作用力与反作用力是由于两个物体相互作用产生的 一定是同一性质的力 平衡力是另外两物体施加的作用 两力的性质可同可不同 针对训练 导学号58826042 2018 泰州模拟 多选 如图所示 一木箱放在水平面上 木箱重g1 人重g2 人站在木箱里用力f向上推木箱 则 a 人对木箱底的压力大小为g2 fb 木箱对人的作用力大小为g2c 木箱对地面的压力大小为g1 g2 fd 地面对木箱的支持力大小为g1 g2 abd 解析 由于人站在木箱里用力f向上推木箱 则木箱上面对人有向下的压力 大小也是f 所以人受重力g2 木箱上面对人的压力f和木箱底面对人向上的支持力 由平衡条件可知 支持力大小为g2 f 所以人对木箱的压力大小也是g2 f 选项a正确 人受重力与木箱对人的作用力 人处于静止状态 所以木箱对人的作用力大小与人的重力大小相等 即为g2 选项b正确 对地面而言 其上放置木箱和人 故木箱对地面的压力就是木箱和人的重力之和 所以地面对木箱的支持力等于木箱的重力与人的重力之和 选项c错误 d正确 考点三 转换研究对象法 在受力分析中的应用 1 解题的思路在对物体进行受力分析时 如果不便于分析物体受到的某个力 则可以通过分析其反作用力来解决问题 使得我们对问题的分析思路更清晰 简捷 2 解题步骤 1 选择合适的研究对象 分析受力情况 判断物体的受力是否可以直接求出 2 转换研究对象 分析待求力的反作用力 3 由牛顿第三定律求出待求力 典例3 如图所示为杂技 顶杆 表演 一人站在地上 肩上扛一质量为m的竖直杆 当杆上一质量为m的人以加速度a加速下滑时 杆对 底人 的压力大小为 a m m gb m m g mac m m g mad m m g b 审题指导 解析 对杆上的人受力分析 其受重力mg 向上的摩擦力f 且有mg f ma 对杆受力分析 其受重力mg 摩擦力f 且f f 方向向下 支持力n 由平衡条件得mg f n 又因为杆对 底人 的压力和 底人 对杆的支持力是一对作用力与反作用力 由牛顿第三定律得n n m m g ma b项正确 针对训练 置于水平面上的小车上有一弯折角度为 的细杆 如图所示 细杆一端固定了一个质量为m的小球 当小车以加速度a向左加速前进时 小球对细杆的作用力多大 方向如何 演练提升真题体验 强化提升 高考模拟 1 牛顿第一定律 2014 北京卷 19 伽利略创造的把实验 假设和逻辑推理相结合的科学方法 有力地促进了人类科学认识的发展 利用如图所示的装置做如下实验 小球从左侧斜面上的o点由静止释放后沿斜面向下运动 并沿右侧斜面上升 斜面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐降低的材料时 小球沿右侧斜面上升到的最高位置依次为1 2 3 根据三次实验结果的对比 可以得到的最直接的结论是 a 如果斜面光滑 小球将上升到与o点等高的位置b 如果小球不受力 它将一直保持匀速运动或静止状态c 如果小球受到力的作用 它的运动状态将发生改变d 小球受到的力一定时 质量越大 它的加速度越小 a 解析 由于斜面上先后铺垫粗糙程度逐渐降低的材料 可理解为斜面越来越光滑 小球沿右侧斜面上升的最高位置依次为1 2 3 即依次升高 所以得到的最直接的结论是 如果斜面光滑 小球将上升到与o点等高的位置 选项a正确 b c d选项都不能根据三次实验结果的对比直接得到 选项b c d错误 2 物理学史 2018 冀州模拟 多选 科学家关于物体运动的研究对树立正确的自然观具有重要作用 下列说法符合历史事实的是 a 亚里士多德认为 必须有力作用在物体上 物体的运动状态才会改变b 伽利略通过 理想实验 得出结论 一旦物体具有一定速度 如果它不受力 它将以这一速度永远运动下去c 笛卡儿指出 如果运动中的物体没有受到力的作用 它将继续以同一速度沿同一直线运动 既不停下来也不偏离原来的方向d 牛顿认为 物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质 bcd 解析 亚里士多德认为物体的运动需要力来维持 a错误 伽利略通过 理想实验 得出 一旦物体具有某一速度 如果它不受力 它将以这一速度永远运动下去 b正确 笛卡儿指出 如果运动中的物体没有受到力的作用 它将继续以同一速度沿同一直线运动 既不停下来也不偏离原来的方向 c正确 由牛顿第一定律知 d正确 3 牛顿第三定律的应用 2015 江苏卷 6 多选 一人乘电梯上楼 在竖直上升过程中加速度a随时间t变化的图线如图所示 以竖直向上为a的正方向 则人对地板的压力 a t 2s时最大b t 2s时最小c t 8 5s时最大d t 8 5s时最小 ad 解析 地板对人的支持力n mg ma t 2s时 a有正的最大值 此时n最大 a正确 b错误 t 8 5s时 a有负的最大值 此时n最小 c错误 d正确 惯性的 相对性 1 质量是物体惯性大小的唯一量度 物体的质量越大 惯性越大 状态越难改变 2 悬挂在空气中的实心铁球和木球的惯性都比对应的 空气球 的惯性大 但悬挂在水中的实心木球的惯性不如对应的 水球 的惯性大 拓展增分 1 空气中的铁球和木球 示例1 如图所示 一只容器固定在一个小车上 在容器中分别悬挂一个铁球p和一个木球q 容器中铁球和木球都处于静止状态 当容器随小车突然向右运动时 两球的运动情况是 以小车为参考系 a p球向右偏移b 两球均向左偏移c q球向右偏移d 两球均向右偏移 b 解析 由于惯性 当容器随小车突然向右运动时 p球和q球都相对容器向左偏移 选项b正确 2 水中的铁球和木球 示例2 如图所示 一只盛水的容器固定在一个小车上 水中放入p和q两个小球 p球为铁球 q球为木球 它们用细