高考物理总复习 第3章 第1课时 牛顿第一定律 牛顿第三定律课件.ppt

第1课时牛顿第一定律牛顿第三定律 导学目标 1 掌握牛顿第一定律 会应用其解释物理现象 2 理解牛顿第三定律 会应用其解释物理现象 一 牛顿第一定律 基础导引 回答下列问题 1 飞机投弹时 如果发现目标在飞机的正下方才投下炸弹 能击中目标吗 为什么 2 地球在从西向东自转 你向上跳起来以后 为什么还落到原地 而不落到原地的西边 3 我国道路交通安全法规定 在各种小型车辆前排乘坐的人必须系好安全带 为什么要作这样的规定 4 一个同学说 向上抛出的物体 在空中向上运动时 肯定受到了向上的作用力 否则它不可能向上运动 这个结论错在什么地方 答案 1 不能击中目标 如图所示 炸弹被投下后 由于惯性 仍有与飞机相同的水平速度 如果 下图 目标是静止的 炸弹就会落到目标的前方 2 因为当你跳起时 由于惯性 你仍有与地球相同的速度 所以还回到原处 而不是落在原地的西边 3 如果不系安全带 当紧急刹车时 车虽然停下了 但人因惯性而仍然向前运动 会发生危险 系上安全带后 人虽然因惯性向前运动 但受安全带的约束 不致发生危险 4 物体以一定速度向上抛出 由于具有惯性而继续向上运动 不是因为受到了向上的力的作用 知识梳理 1 内容 一切物体总保持 状态或 状态 直到有外力迫使它 这种状态为止 2 成立条件 物体不受外力作用或物体受到的所有外力相互抵消 合力为零 3 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为 匀速直线运动 静止 改变 维持 改变 加速度 惯性 惯性定律 4 惯性 1 定义 物体保持原来的 状态或 状态的性质 2 量度 是物体惯性大小的唯一量度 的物体惯性大 的物体惯性小 3 表现 物体不受外力作用或所受合外力为零时 有保持静止状态或匀速直线运动状态的性质 物体受到外力作用时 表现为运动状态改变的难易程度 4 普遍性 惯性是物体的 属性 一切物体都具有惯性 匀速直线运动 静止 质量 质量大 质量小 固有 思考 惯性与物体的受力和运动有关吗 答案 惯性与物体是否受力 怎样受力无关 与物体是否运动 怎样运动无关 与物体所处的地理位置无关 惯性大小仅由物体质量决定 二 牛顿第三定律 基础导引 作用力和反作用力总是成对出现的 现把木箱放在地面上 如果我们所研究的物体只有木箱和地球 涉及木箱和地球的作用力和反作用力有哪几对 木箱所受的力是这几对中的哪几个 地球所受的力是其中的哪几个 答案 共有两对作用力与反作用力 一是对木箱受的重力和木箱吸引地球的力 另一对是木箱受到地面对它的支持力和木箱对地面的压力 木箱受的力是重力和支持力 地球受的力是木箱对它的引力和压力 知识梳理 1 作用力和反作用力 两个物体之间的作用总是 的 一个物体对另一个物体施加了力 另一个物体一定同时对这个物体也施加了力 2 牛顿第三定律的内容 两个物体之间的作用力和反作用力总是大小 方向 作用在 3 表达式 f f 相互 相等 相反 同一条直线上 考点解读 1 明确惯性的概念 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 即物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质 2 揭示力的本质 力是改变物体运动状态的原因 而不是维持物体运动状态的原因 考点一牛顿第一定律的理解与应用 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 在实际情况中 如果物体所受的合外力等于零 与物体不受外力时的表现是相同的 4 与牛顿第二定律的关系 牛顿第一定律和牛顿第二定律是相互独立的 力是如何改变物体运动状态的问题由牛顿第二定律来回答 牛顿第一定律是不受外力的理想情况下经过科学抽象 归纳推理而总结出来的 而牛顿第二定律是一条实验定律 典例剖析 例1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 他发现水面的形状是下图中的 解析列车进站时刹车 速度减小 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 跟踪训练1上题中 1 若列车正在出站 则水面的形状与哪个选项一致 2 若水面形状与选项a中相同 说明列车的运动状态是怎样的 答案 1 b 2 静止或匀速前进 考点解读 1 作用力与反作用力的关系 1 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 作用在同一条直线上 2 作用力与反作用力总是成对出现 同时产生 同时变化 同时消失 3 作用力和反作用力作用在两个不同的物体上 各自产生其效果 永远不会抵消 考点二牛顿第三定律的理解与应用 4 作用力和反作用力是同一性质的力 5 物体间的相互作用力既可以是接触力 也可以是场力 定律内容可归纳为 作用力与反作用力 三同三不同 及 三无关 三同 是 大小相同 性质相同 出现 存在 消失的时间相同 三不同 是 方向不同 作用的对象不同 作用的效果不同 三无关 是 与物体的种类无关 与相互作用的两物体的运动状态无关 与是否与另外物体相互作用无关 2 作用力和反作用力与一对平衡力的比较 典例剖析 例2 2013 珠海调研 汽车拉着拖车在平直的公路上运动 下列说法正确的是 a 汽车能拉着拖车向前是因为汽车对拖车的拉力大于拖车对汽车的力b 汽车先对拖车施加拉力 然后才产生拖车对汽车的拉力c 匀速前进时 汽车对拖车的拉力等于拖车向后拉汽车的力 加速前进时 汽车对拖车的拉力大于拖车向后拉汽车的力d 拖车加速前进时 是因为汽车对拖车的拉力大于地面对拖车的摩擦阻力 解析汽车对拖车的拉力与拖车对汽车的力是一对相互作用力 而一对相互作用力总是大小相等的 所以a c均错误 因一对相互作用力总是同时产生的 所以b错误 拖车加速前进是因为汽车对拖车的拉力大于地面对拖车的摩擦阻力 所以d正确 答案d 答案 ad 例3如图2所示 一只盛水的容器固定在一个小车上 在容器中分别悬挂和拴着一只铁球和一只乒乓球 容器中的水和铁球 乒乓球都处于静止状态 当容器随小车突然向右运动时 两球的运动状况是 以小车为参考系 a 铁球向左 乒乓球向右b 铁球向右 乒乓球向左c 铁球和乒乓球都向左d 铁球和乒乓球都向右 4 运用 惯性 分析问题时由于惯性思维而产生错误 误区警示由于惯性 物体发生状态变化时呈相反状态 如公共汽车急刹车时乘客都向前倾倒 突然启动时乘客都向后倾倒 这是日常生活中随处可见的惯性现象 根据牛顿第一定律 物体有惯性 若它原来静止就容易保持静止 所以当容器随小车突然向右运动时 两球的运动状况是向左运动 选c 正确解析因为小车突然向右运动时 由于惯性 铁球和乒乓球都有向左运动趋势 但由于与同体积的 水球 相比 铁球的质量大 惯性大 铁球的运动状态难改变 即速度变化慢 而同体积的水球的运动状态容易改变 即速度变化快 而且水和车一起加速运动 所以小车加速运动时 铁球相对于小车向左运动 同理由于与同体积的 水球 相比乒乓球的质量小 惯性小 乒乓球向右运动 故选a 答案a 方法提炼引起错误的原因是惯性思维 认为任何情况下物体都随着其他物体向右加速时向左运动 没有对物体进行受力分析 比较其加速度的大小 对物体的运动与力的关系不清楚 没有正确理解惯性的概念 搞不清惯性的大小与质量的具体关系 跟踪训练3做匀速直线运动的小车上水平放置一密闭的装有水的瓶子 瓶内有一气泡 如图3所示 当小车突然停止运动时 气泡相对于瓶子将 a 向前运动b 向后运动c 无相对运动d 无法判断 答案 b 解析 应用惯性知识分析 由于惯性的大小与质量有关 而水的质量远大于气泡的质量 因此水的惯性远大于气泡的惯性 当小车突然停止时 水保持向前运动的趋势 远大于气泡向前运动的趋势 水相对瓶子向前运动 水将挤压气泡 使气泡相对瓶向后运动 b正确 例4第二十二届世界大学生冬季运动会自由滑比赛中 中国小将张丹 张昊毫无争议地再夺第一名 为中国队夺得第一枚本届大冬会金牌 花样滑冰表演刚开始时他们静止不动 如图4所示 随着优美的音乐响起 他们在相互猛推一下后分别向相反方向运动 假定两人的冰刀与冰面间的动摩擦因数相同 已知张丹在冰面上滑行的距离比张昊滑行得远 下列说法正确的是 5 对牛顿第三定律理解不透彻而产生错误 误区警示错解1对牛顿第三定律认识不清 认为两个人相互作用的时间关系不能确定 容易漏选b 错解2对牛顿第二定律运用不当 不能充分理解 两人的冰刀与冰面间的动摩擦因数相同 的含义 从而不能正确分析两人加速度的大小 错误地根据 张丹在冰面上滑行的距离比张昊滑行得远 而选择d 答案bc 方法提炼两物体无论怎样相互作用 它们的相互作用力总是等大反向的 但获得的初速度大小不一定相等 物体在地面上减速滑行时的加速度大小由动摩擦因数决定 跟踪训练4甲 乙两队进行拔河比赛 结果甲队获胜 假设甲 乙两队的手与绳子之间都没有滑动 拔河所用的绳子质量不计 则在比赛中 甲队与地面的最大静摩擦力大于乙队与地面的最大静摩擦力 甲队拉绳子的力大于乙队拉绳子的力 甲队与地面摩擦力的大小等于乙队与地面摩擦力的大小 甲队拉绳子的力的大小等于乙队拉绳