牛顿第一定律牛顿第三定律.ppt

第三章 牛顿运动定律 第1讲 牛顿第一定律 牛顿第三定律,【知识梳理】 知识点1 牛顿第一定律 1.牛顿第一定律： (1)内容：一切物体总保持_状态或_状态,除非作 用在它上面的力迫使它_这种状态。,匀速直线运动,静止,改变,(2)意义。 揭示了物体的固有属性：一切物体都有_,因此牛顿第一定律又叫_。 揭示了力与运动的关系：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。,惯性,惯性定律,维持,改变,加速度,2.惯性： (1)定义：物体具有保持原来_状态或_状态的性 质。 (2)特点：惯性是物体的_,一切物体都具有惯性,与物体的 运动情况和受力情况_(选填“有关”或“无关”)。 (3)表现。 物体不受外力作用时,其惯性表现在保持静止或_状态。 物体受外力作用时其惯性表现在反抗运动状态的_。,匀速直线运动,静止,固有属性,无关,匀速直线运动,改变,(4)量度：_是惯性大小的唯一量度,_的物体惯性大,_ _的物体惯性小。,质量,质量大,质量,小,知识点2 牛顿第三定律 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,另一个物体同时对这个物体也施加了力。 2.牛顿第三定律： (1)内容：两物体之间的作用力与反作用力总是大小_,方向_, 作用在_。 (2)表达式：_。,相互,相等,相反,同一直线上,F=-F,【思维诊断】 (1)惯性的有无与运动状态和受力情况有关。( ) (2)惯性即惯性定律。( ) (3)惯性是一种力。( ) (4)两个大小相等、方向相反、作用在同一直线上的力一定是相互作用力。( ) (5)作用力与反作用力的关系不随运动状态的变化而变化。( ) (6)作用力与反作用力的合力为零。( ),提示：(1)。惯性由质量决定,与物体的运动状态和受力情况无关。 (2)。惯性是物体的固有属性,而惯性定律是一条动力学定律。 (3)。惯性是物体的固有属性,不是一种力。 (4)。两个大小相等、方向相反,作用在同一直线上的力也可能是一对平衡力。 (5)。作用力与反作用力始终大小相等、方向相反,与物体运动状态无关。 (6)。作用力与反作用力作用在不同的两个物体上,其作用效果不能相互抵消,不能进行力的合成。,【小题快练】 1.以下说法正确的是( ) A.物体不受外力作用时,一定处于静止状态 B.要物体运动必须有力作用,没有力的作用,物体将静止 C.要物体静止必须有力作用,没有力的作用,物体将运动 D.物体不受外力作用时,总保持原来的匀速直线运动状态或静止状态,【解析】选D。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,B、C错误。物体不受外力作用时,将处于匀速直线运动状态或静止状态,A错误,D正确。,2.物体A的质量为10 kg,物体B的质量为20 kg,A、B分别以20 m/s和10 m/s的速度运动,则下列说法中正确的是( ) A.A的惯性比B大 B.B的惯性比A大 C.A和B的惯性一样大 D.不能确定 【解析】选B。质量是物体惯性大小的唯一量度,质量越大,惯性越大,惯性大小与速度大小无关,故B的惯性比A大,选项B正确,选项A、C、D都错。,3.如图所示,用细绳把小球悬挂起来,当小球静止时,下 列说法中正确的是( ) A.小球受到的重力和细绳对小球的拉力是一对作用力 和反作用力 B.小球受到的重力和小球对细绳的拉力是一对作用力和反作用力 C.小球受到的重力和细绳对小球的拉力是一对平衡力 D.小球受到的重力和小球对细绳的拉力是一对平衡力,【解析】选C。小球受到的重力与细绳对小球的拉力均作用在小球上,且等大反向,是一对平衡力,A、D错误,C正确;小球对细绳的拉力与细绳对小球的拉力才是一对作用力和反作用力,故B错误。,4.(多选)用计算机辅助实验系统(DIS)做验证牛顿第三定律的实验,把两个测力探头的挂钩钩在一起,向相反方向拉动,观察显示器屏幕上出现的结果(如图所示),分析两个力传感器的相互作用随着时间变化的曲线,以下结论正确的是( ),A.作用力与反作用力同时产生 B.作用力与反作用力作用在同一物体上 C.作用力与反作用力大小相等 D.作用力与反作用力方向相反 【解析】选A、C、D。根据作用力与反作用力总是大小相等、方向相反、同时产生、同时消失,作用在相互作用的两个物体上,故选项B错误,A、C、D正确。,5.一个榔头敲在一块玻璃上把玻璃打碎了。对这一现象,下列说法正确的是( ) A.榔头敲玻璃的力大于玻璃对榔头的作用力,所以玻璃才碎裂 B.榔头受到的力大于玻璃受到的力,只是由于榔头能够承受比玻璃更大的力才没有碎裂 C.榔头和玻璃之间的作用力应该是等大的,只是由于榔头能够承受比玻璃更大的力才没有碎裂 D.因为不清楚玻璃和榔头的其他受力情况,所以无法判断它们之间的相互作用力的大小,【解析】选C。因为相同大小的力作用在不同的物体上效果往往不同,所以不能从效果上去比较作用力与反作用力的大小关系。由牛顿第三定律知,作用力与反作用力等大、反向,故选项C正确。,考点1 对牛顿第一定律的理解 1.牛顿第一定律的意义： (1)揭示了物体的一种固有属性：牛顿第一定律揭示了物体所具有的一个重要属性惯性。 (2)揭示了力的本质：牛顿第一定律明确了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,物体的运动不需要力来维持。,(3)揭示了物体不受力作用时的运动状态：牛顿第一定律描述的只是一种理想状态,而实际中不受力作用的物体是不存在的,当物体受外力但所受合力为零时,其运动效果跟不受外力作用时相同,物体将保持静止或匀速直线运动状态。,2.理解牛顿第一定律与牛顿第二定律的关系： (1)牛顿第一定律不是实验定律,它是以伽利略的“理想实验”为基础,经过科学抽象、归纳推理而总结出来的;牛顿第二定律是通过探究加速度与力和质量的关系得出的实验定律。 (2)牛顿第一定律不是牛顿第二定律的特例,而是不受任何外力的理想情况,在此基础上,牛顿第二定律定量地指出了力和运动的联系：F=ma。,【典例1】(2014北京高考)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,【解题探究】 (1)由题干可知,小球受到的阻力越小,小球上升的位置越_。 (2)如果小球无阻力的影响,小球将上升到_。,高,与O点等高的位置,【解析】选A。从实验可以得到,斜面的阻力越小,小球上升的位置越高,如果不受阻力,就会上升到相等的高度,其他选项都不是由实验直接得到的,A正确,B、C、D错误。,【易错提醒】本题只是伽利略理想实验的部分过程,容易被直观认为是伽利略理想实验的全部过程而错选B。,【总结提升】牛顿第一定律的应用技巧 (1)应用牛顿第一定律分析实际问题时,要把生活感受和理论问题联系起来深刻认识力和运动的关系,正确理解力不是维持物体运动状态的原因,克服生活中一些错误的直观印象,建立正确的思维习惯。 (2)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作用。因此,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。,【变式训练】(多选)(2013海南高考)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：一旦物体具有某一速度,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,【解析】选B、C、D。亚里士多德认为物体的运动需要力来维持,A错误;牛顿根据选项B中伽利略的正确观点和选项C中笛卡儿的正确观点,得出了选项D的正确观点,选项B、C、D正确。,【加固训练】下列说法正确的是( ) A.运动越快的汽车越不容易停下来,是因为汽车运动得越快,惯性越大 B.同一物体在地球上不同的位置受到的重力是不同的,所以它的惯性也随位置的变化而变化 C.一个小球竖直上抛,抛出后能继续上升,是因为小球运动过程中受到了向上的推力 D.物体的惯性大小只与本身的质量有关,质量大的物体惯性大,质量小的物体惯性小,【解析】选D。惯性是物体本身的固有属性,其大小只与物体的质量有关,与物体的受力及运动情况无关,故B错,D正确;速度大的汽车要停下来时,速度变化大,由v=at可知需要的时间长,惯性不变,故A错;小球上抛时是由于惯性向上运动,并未受到向上的推力,故C错。,考点2 牛顿第三定律的理解与应用 1.相互作用力的特点： (1)“三相同”：大小相同;性质相同;变化情况相同。 (2)“三不同”：方向不同;受力物体不同;产生效果不同。 (3)“三无关”：与物体的种类无关;与物体的运动状态无关; 与是否和另外物体相互作用无关。,2.一对平衡力与作用力、反作用力的比较：,【典例2】如图所示,质量相等的甲、乙两人所用绳子相同,甲拉住绳子悬在空中处于静止状态;乙拉住绷紧绳子的中点把绳子拉断了,则 ( ),A.绳子对甲的拉力小于甲的重力 B.绳子对甲的拉力大于甲对绳子的拉力 C.乙拉断绳子前瞬间,绳上的拉力一定小于乙的重力 D.乙拉断绳子前瞬间,绳上的拉力一定大于乙的重力,【解题探究】 (1)甲处于静止状态,说明甲受力有什么特点? 提示：由平衡条件知,绳子对甲的拉力大小等于甲的重力。 (2)乙能把绳子拉断,说明了什么? 提示：说明乙拉绳子的力超出绳子的承受能力。 (3)两条绳子完全相同说明了什么? 提示：说明两条绳子具有同样的承受能力。,【解析】选D。由平衡条件可知,绳子对甲的拉力大小等于甲受到的重力,A错;由作用力与反作用力的关系可知,绳子对甲的拉力等于甲对绳子的拉力,B错;乙能把绳子拉断,对于具有同样承受能力的绳子,说明乙拉断绳子前的瞬间绳上的拉力一定大于绳子的承受力,而甲拉的绳子能承受甲的重力,甲、乙质量相等,因此乙拉绳子的拉力一定大于乙的重力,C错,D对。,【总结提升】应用牛顿第三定律应注意的三个问题 (1)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。 (2)作用力与反作用力虽然等大反向,但因所作用的物体不同,所产生的效果(运动效果或形变效果)往往不同。 (3)作用力与反作用力只能是一对物体间的相互作用力,不能牵扯第三个物体。,【变式1+1】 1.(拓展延伸)在【典例2】中,如果甲在空中抓住绳子前后摆动(设绳子未断),那么绳子对甲的拉力与甲的重力大小还相等吗?甲对绳子的拉力与绳子对甲的拉力大小关系如何? 提示：由于甲抓住绳子前后摆动,故甲处于不平衡状态,绳子对甲的拉力与甲的重力不再是一对平衡力了,二者大小不相等。 甲对绳子的拉力和绳子对甲的拉力是一对作用力与反作用力,其大小始终相等,和物体的运动状态无关。,2.(多选)跳高运动员从地面起跳的瞬间,下列说法中正确的是( ) A.运动员对地面的压力大于运动员受到的重力 B.地面对运动员的支持力大于运动员受到的重力 C.地面对运动员的支持力大于运动员对地面的压力 D.运动员对地面的压力大小等于运动员受到的重力 【解析】选A、B。运动员起跳的瞬间向上做加速运动,由牛顿第二定律得FN-mg=ma,故地面对运动员的支持力大于运动员的重力,由牛顿第三定律得运动员对地面的压力等于地面对运动员的支持力,选项A、B正确,C、D错误。,【加固训练】如图所示,物块P与木板Q叠放在水平地面上,木板Q对物块P的支持力的反作用力是( ) A.物块P受到的重力 B.地面对木板Q的弹力 C.物块P对木板Q的压力 D.地球对木板Q的吸引力,【解析】选C。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,所以Q对P的支持力的反作用力是P对Q的压力,选项C正确。,【资源平台】备选角度：一对相互作用力和一对平衡力的区别 【