41牛顿第一定律、牛顿第三定律 教案

1、.适用学科高中物理适用年级高一适用区域人教版区域课时时长分钟2课时知识点1. 牛顿第一定律、惯性概念2. 作用力、反作用力与平衡力的区别3. 力和运动的关系4. 伽利略的惯性原理及理想实验5. 牛顿第三定律6. 惯性参考系、非惯性参考系教学目的1、进一步学习分析物体的受力情况，能结合力的性质和运动状态进展分析。2、应用牛顿第二定律解决动力学的两类根本问题3、掌握应用牛顿运动定律解决问题的根本思路和方法 教学重点牛顿第一定律，牛顿第三定律.教学难点会应用其解释物理现象教学过程一、导入历史上关于力和运动的关系有两种不同认识：古希腊哲学家亚里士多德根据人们的直觉经历提出：必须有力作用在物体上，物体才

2、能运动，没有力的作用，物体就要停下来，认为历史维持物体运动所不可缺少的。伽利略通过实验指出：没有使物体改变速度的力，物体就会保持自己的速度不变。二、知识讲解（一）考点解读1牛顿第一定律牛顿第一定律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意义：指出了一切物体都有惯性，因此牛顿第一定律又叫惯性定律。指出力不是维持物体运动状态的原因，而是改变物体运动状态的原因，即产生加速度的原因（二）考点详析考点1 惯性惯性1定义：物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质。2特点：惯性是一切物体都具有的性质，是物体的固有属性，与物体的运动情况和受力情况无关

3、。3量度：质量是惯性大小的唯一量度，质量大的物体惯性大，质量小的物体惯性小。1. 惯性和惯性定律的区别 1惯性是物体保持原有运动状态不变的一种性质，与物体是否受力、受力的大小无关。2惯性定律牛顿第一定律那么反映物体在一定条件下的运动规律。2牛顿第一定律的意义1牛顿第一定律描绘了物体不受外力时的状态，而物体不受力的情形是不存在的，因此牛顿第一定律不是实验定律。2牛顿第一定律明确了力是改变物体运动状态的原因考点2 牛顿第三定律牛顿第三定律1作用力和反作用力两个物体之间的作用总是互相的，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。力是物体与物体间的互相作用，物体间互相作用的

4、这一对力通常叫做作用力和反作用力。2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，作用在同一条直线上。3意义考点3 作用力和反作用力建立了互相作用物体之间的联络及作用力与反作用力的互相依赖关系。作用力与反作用力的比较：四同同大小无论在任何情况下，作用力和反作用力必定大小相等同直线作用力和反作用力一定在同一条直线上同性质作用力和反作用力一定是同一性质的力同存在作用力和反作用力总是同时产生，同时变化，同时消失三不同不同向作用力和反作用力的方向相反不同点作用力和反作用力作用在两个物体上，力的作用点不同不同效果作用力和反作用力在两个物体上的作用效果不同三无关与物体的种类无关与互相作用的两物

5、体的运动状态无关与是否与另外的物体互相作用无关考点4 注意的问题 应用牛顿第三定律应注意的问题定律中的“总是说明对于任何物体，在任何条件下牛顿第三定律都是成立的。牛顿第三定律说明了作用力和反作用力中，假设一个产生或消失，那么另一个必然同时产生或消失，否那么就违犯了“互相关系。3互相作用力与平衡力的比较：对应名称比较内容作用力和反作用力一对平衡力不同点受力物体作用在两个互相作用的物体上作用在同一物体上依赖关系同时产生，同时消失，互相依存，不可单独存在无依赖关系，撤除一个，另一个可仍然存在，只是不再平衡叠加性两力作用效果不可抵消，不可叠加，不可求合力两力作用效果可互相抵消，可叠加，可求合力，合力为

6、零力的性质一定是同性质的力可以是同性质的力，也可以是不同性质的力一样点大小方向大小相等、方向相反、作用在同一条直线上三 、例题精析例题1图为我国女子冰壶队的比赛画面冰壶惯性的大小取决于冰壶的A. 位置B. 速度C. 受力D. 质量【答案】D【解析】质量是惯性大小的唯一量度，那么冰壶惯性的大小取决于冰壶的质量，应选D.【点睛】：质量是惯性大小的唯一量度，那么冰壶惯性的大小取决于冰壶的质量例题216世纪末意大利科学家伽利略在研究运动和力的关系时，提出了著名的斜面实验，其中应用到的物理思想方法属于 A. 等效替代 B. 理想实验 C. 实验归纳 D. 控制变量【答案】B【解析】16世纪末意大利科学家

7、伽利略设想了一个斜面实验：将两个斜面对接起来，当小球一个斜面滚下，会滚上第二斜面，假如摩擦力越小，在第二斜面上滚上的高度越大，设想没有摩擦力，小球会到达相等的高度，将第二斜面放平，小球将永远运动下去。这里伽利略应用的物理思想方法属于理想实验。【点睛】：在第二斜面上滚上的高度越大，设想没有摩擦力，小球会到达相等的高度例题3以下说法正确的选项是 A. 在研究自行车后轮的转动情况时可以将自行车后轮看作质点B. 质量和速度都是物体惯性大小的量度C. 电台报时说：“如今是北京时间8点整，这里的“时间实际上指的是时刻D. 作用力与反作用力跟一对平衡力都是等值反向的一对力，作用效果可以互相抵消【答案】C【解

8、析】A、当研究自行车后轮的转动情况时，就是要看车轮各部分的情况，所以车轮的大小相对于研究的范围不可以忽略不计时，故A错误；B、质量是物体惯性大小的唯一量度，故B错误；C、时刻是时间轴上的点，而时间是时间轴上的一段长度，“如今是北京时间8点整，这里的“时间实际上是一个点，指的是时刻，故C正确；D、作用力和反作用力是作用在两个物体上的；故其效果不能互相抵消，故D错误。【点睛】：对于物理中的根本概念要理解其本质不同，如时刻具有瞬时性的特点，是变化中的某一瞬间通常与物体的状态相对应，时间间隔具有连续性的特点，与某一过程相对应，注意作用力与反作用力和一对平衡力的区别。【点睛】：对于物理中的根本概念要理解

9、其本质不同，如时刻具有瞬时性的特点例题4人在沼泽地行走时容易下陷，下陷的过程中A. 人对沼泽地的压力大于沼泽地对人的支持力B. 人对沼泽地的压力等于沼泽地对人的支持力C. 沼泽地对人的支持力小于人的重力D. 沼泽地对人的支持力等于人的重力【答案】B【解析】人对沼泽地的压力与沼泽地对人的支持力是互为作用力和反作用力，那么人对沼泽地的压力等于沼泽地对人的支持力，选项A错误，B正确；人之所以下陷是因为人的重力大于沼泽地对人的支持力，但下陷过程中，可能是加速下陷，也可能是匀速下陷，还有可能减速下陷，所以沼泽地对人的支持力与人自身重力之间的大小关系，是无法判断，故CD错误；应选B【点睛】：不管人是加速下

10、降、匀速下降还是减速下降，人对沼泽地地面的支持力和沼泽地地面对人的压力总是等大、反向、共线，与人的运动状态无关。【点睛】：人对沼泽地的压力与沼泽地对人的支持力是互为作用力和反作用力四 、课堂运用基础1、如下图的装置中，A、B两物块的质量分别为2kg、1kg，连接轻弹簧和物块的轻绳质量不计，轻弹簧的质量不计，轻绳与滑轮间的摩擦不计，重力加速度为g=10m/s2，那么以下说法正确的选项是A固定物块A，那么弹簧的弹力大小为20NB固定物块B，那么弹簧的弹力大小为40NC先固定物块A，在释放物块A的一瞬间，弹簧的弹力大小为10ND先固定物块A，释放物块A后，A、B、弹簧一起运动的过程中，弹簧的弹力大小

11、为15N【答案】C【解析】A、固定物块A，那么弹簧的弹力大小等于B的重力，为10N，故A错误。B、固定物块B，那么弹簧的弹力大小等于A的重力，为20N，故B错误。C、先固定物块A，弹簧的弹力大小为10N，在释放物块A的一瞬间，弹簧的弹力大小不变，仍为10N，故C正确。D、根据牛顿第二定律得：对A有：mAgF=mAa对B有：FmBg=mBa联立解得弹簧的弹力大小 F=N，故D错误2、如下图，带有光滑竖直杆的三角形斜劈固定在程度地面上，放置于斜劈上的光滑小球与套在竖直杆上的小滑块用轻绳连接，开场时轻绳与斜劈平行。现给小滑块施加一个竖直向上的拉力，使小滑块沿杆缓慢上升，整个过程中小球始终未脱离斜劈，

12、那么有A小球对斜劈的压力保持不变B轻绳对小球的拉力先减小后增大C竖直杆对小滑块的弹力先增大再减小D对小滑块施加的竖直向上的拉力逐渐增大【答案】D【解析】AB、对小球受力分析，受重力、支持力和细线的拉力，如下图：根据平衡条件可知，细线的拉力T增加，支持力N减小，根据牛顿第三定律，球对斜面的压力也减小；故A、B错误；CD、对球和滑块整体分析，受重力、斜面的支持力N，杆的支持力N，拉力F，如下图：根据平衡条件，有：程度方向：N=Nsin竖直方向：F+Ncos=G由于N减小，故N减小，F增加；故C错误、D正确3、如下图，半圆形框架竖直放置在粗糙的程度地面上，光滑的小球P在程度外力F的作用下处于静止状态

13、，P与圆心O的连线与程度面的夹角为，将力F在竖直面内沿顺时针方向缓慢地转过90°，框架与小球始终保持静止状态在此过程中以下说法正确的选项是A框架对小球的支持力先减小后增大B拉力F的最小值为mgcosC地面对框架的摩擦力先减小后增大D框架对地面的压力先增大后减小【答案】B【解析】AB、以小球为研究对象，分析受力情况，作出受力示意力图，如下图：根据几何关系可知，用F顺时针转动至竖直向上之前，支持力逐渐减小，F先减小后增大，当F的方向沿圆的切线方向向上时，F最小，此时：F=mgcos故A错误，B正确；C、以框架与小球组成的整体为研究对象，整体受到重力、地面的支持力、地面的摩擦力以及力F的作

14、用；由图可知，F在顺时针方向转动的过程中，F沿程度方向的分力逐渐减小，所以地面对框架的摩擦力始终在减小。故C错误；D、以框架与小球组成的整体为研究对象，整体受到重力、地面的支持力、地面的摩擦力以及力F的作用；由图可知，F在顺时针方向转动的过程中，F沿竖直方向的分力逐渐增大，所以地面对框架的支持力始终在减小。故D错误。应选：B。巩固如下图，质量为m的质点静止地放在半径为R的半球体上，质点与半球体间的动摩擦因数为，质点与球心的连线与程度地面的夹角为，那么以下说法正确的选项是A地面对半球体的摩擦力方向程度向左B质点对半球体的压力大小为mgcosC质点所受摩擦力大小为mgsinD质点所受摩擦力大小为m

15、gcos【答案】D【解析】A、以整体为研究对象，整体处于静止状态，而程度方向不受外力，故半球体不受地面的摩擦力；故A错误；B、对质点受力分析，质点受重力、支持力及摩擦力，三力作用下物体处于平衡状态，那么合力为零，质点对球面的压力为mgsin，故B错误；C、摩擦力沿切线方向，在切线方向重力的分力与摩擦力相等，即f=mgcos，故C错误，D正确；应选D。2、如下图，某同学面向行车方向坐在沿平直轨道匀速行驶的列车车厢里。这位同学发现面前的程度桌面上一个原来静止的小球突然向他滚来，那么可判断A列车正在刹车B列车突然加速C列车突然减速D列车仍在匀速直线运动【答案】B【解析】当列车加速时，小球由于惯性要保

16、持原来的运动状态，相对于小车向后运动，即这位同学发现面前的程度桌面上一个原来静止的小球突然向他滚来的现象；故列车突然加速，选项B正确，ACD错误3、中国古代科技获得了辉煌的成就，在很多方面走在世界前列。例如春秋战国时期，墨家的代表人物墨翟在?墨经?中，就已对力做了比较科学的阐述：“力，刑形之所以奋也“这句话的意思是：力能使物体由静止开场运动，或使运动的物体运动得越来越快。以下说法中，与墨翟对力的阐述最接近的是A力是维持物体运动的原因B力是物体位移变化的原因C力是物体位置变化的原因D力是物体运动状态改变的原因【答案】D【解析】由题意可知：“力，刑形之所以奋也“。这句话的意思是：力能使物体由静止开

17、场运动，或使运动的物体运动得越来越快；即力起到了改变物体运动状态的作用；故与力是改变物体运动状态的原因相接近，故D正确ABC错误拔高如下图，对以下课本插图描绘正确的选项是A图甲右上方的路牌所标的“50因为车辆通行的平均速度B由图乙可推出所有形状规那么的物体重心均在其几何中心处C图丙中掷出后的冰壶能继续运动说明其具有惯性D图丁中电梯向上制动时体重计的读数变小说明人所受重力减小【答案】C【解析】：A图甲右上方的路牌所标的“50为车辆通行的瞬时速度不超过50km/h，故A错误；B由图乙可推出所有形状规那么且质量分布均匀的物体重心均在其几何中心处，故B错误；C惯性是物体保持原来速度不变的性质，图丙中掷

18、出后的冰壶能继续运动说明其具有惯性，故C正确；D图丁中电梯向上制动时体重计的读数变小说明人所受支持力减小，但重力不变，故D错误。2、意大利科学家伽利略在研究物体变速运动规律时，做了著名的“斜面实验，他测量了铜球在较小倾角斜面上的运动情况，发现铜球做的是匀变速直线运动，且铜球加速度随斜面倾角的增大而增大，于是他对大倾角情况进展了合理的外推，由此得出的结论是A力不是维持物体运动的原因B力是使物体产生加速度的原因C自由落体运动是一种匀变速直线运动D物体都具有保持原来运动状态的属性，即惯性【答案】C【解析】铜球在较小倾角斜面上的运动情况，发现铜球做的是匀变速直线运动，且铜球加速度随斜面倾角的增大而增大

19、，倾角最大的情况就是90°时，这时物体做自由落体运动，由此得出的结论是自由落体运动是一种匀变速直线运动3、2019年8月16日，我国发射了全球首颗量子科学实验卫星“墨子号。墨子是春秋战国时期著名的思想家，他关于物理学的研究涉及到力学、光学、声学等分支。关于他的著作?墨经?中对物理知识的阐述，以下说法中不正确的选项是A运动就是物体空间位置的变动原文：动，或徙也B力是物体由静到动，由慢到快的原因原文：力，刑之所以奋也。C重量也是力，物体下坠、上举，都是重量作用的结果原文：力，重之谓，下、與，重奋也。D时间可以是有限长度的，也可以是没有长度的时刻原文：时，或有久，或无久【答案】C【解析】A

20、、物体空间位置的变化就是机械运动，即运动，故A正确；B、根据牛顿第二定律，力是物体由静到动，由慢到快的原因，故B正确；C、重量时重力的大小，物体下坠时合力向下、上举时合力向上的结果，故C错误；D、时间分为时间间隔与时刻，故D正确课堂小结牛顿第一定律，主要从“力和运动的关系和“惯性两方面考察。一定要牢记“力是改变物体运动状态的原因，物体不受合外力，运动状态就不改变，一旦受合外力，运动状态就改变，受不同的合外力，运动状态的改变情况不同。惯性和质量一样，是物体的本质属性，任何物体在任何位置、任何状态，都具有惯性，惯性的大小只由质量唯一决定。惯性就是物体想保持原来运动状态、速度的性质，比方：人坐在车里

21、，和车一起向前运动，当车突然停顿时，人向前的速度没有变，所以人要向前倾。    作用力和反作用力两个物体之间的作用总是互相的，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。力是物体与物体间的互相作用，物体间互相作用的这一对力通常叫做作用力和反作用力课后作业基础1、关于惯性的大小，以下说法中正确的选项是A高速运动的物体不容易让它停下来，所以物体运动速度越大，惯性越大B用一样的程度力分别推放在地面上的两个材料不同的物体，那么难以推动的物体惯性大C两个物体只要质量一样，那么惯性大小就一定一样D在月球上举重比在地球上容易，所以同一个物体在

22、月球上比在地球上惯性小【答案】C【解析】A、高速运动的物体不容易让它停下来，物体运动速度越大，运动时间越长，但物体的惯性不一定大。故A错误。B、质量是物体惯性大小的量度，质量越大，物体的惯性越大。难以推动的物体，最大静摩擦力大，由f=mg，知可能是m大，也可能是大，故惯性不一定大。故B错误。C、质量是物体惯性大小的量度，只要质量一样，两个物体的惯性大小就一定一样。故C正确。D、在月球上举重比在地球上容易，所以同一个物体在月球上比在地球上重力小，而惯性是一样的。故D错误2、量度物体惯性大小的物理量是A质量B体积C密度D速度【答案】A【解析】惯性是物体本身的一种根本属性，惯性的大小只与质量有关，质

23、量越大、惯性越大；惯性的大小和物体是否运动、是否受力以及运动的快慢都无关，所以质量是惯性大小的唯一的量度。故A正确，BCD错误3、甲车快速倒车时车尾撞上静止的同型号的乙车车头，导致两车司机受伤甲车司机、乙车司机最有可能的伤情分别是A胸部受伤，胸部受伤B胸部受伤，背部受伤C背部受伤，胸部受伤D背部受伤，背部受伤【答案】C【解析】甲车向后倒车撞到乙车上而停顿运动，甲车司机相对于甲车向后运动，甲车司机由于惯性继续向后运动而使背部受伤。乙车静止，乙车车头由于受到撞击而向后运动，乙车司机相对于乙车向前运动，所以司机由于惯性保持静止而和乙车的方向盘相碰而造成乙车司机胸部受伤巩固1、关于惯性以下说法正确的选

24、项是A物体的速度越大，惯性越大B物体的质量越大，惯性越大C物体的加速度越大，惯性越大D物体在完全失重的状态下没有惯性【答案】B【解析】A、B、C、惯性的大小只与质量有关，质量越大、惯性越大；惯性的大小和物体是否运动、是否受力以及运动的快慢、加速度的大小是没有任何关系的，故A错误；B正确，C错误；D、惯性是物体本身的一种根本属性，任何物体在任何运动状态下都有惯性。故D错误。2、有以下几种情景，请根据所学知识选择对情景的分析和判断正确的说法A电子绕原子核旋转，同时在自转，由于电子很小，故研究电子的自转时，可将其看作质点B高速飞行的子弹因为速度很快，所以惯性很大C点火后即将升空的火箭，因火箭还没运动

25、，所以加速度一定为零D马拉车向前加速运动时，马对车的拉力与车对马的拉力大小相等，方向相反【答案】D【解析】A、电子绕原子核旋转，同时在自转，电子很小，但在研究电子的自转时，不能把电子看作质点，故A错误；B、质量是惯性大小的唯一量度，与物体的速度大小无关。故B错误；C、点火后即将升空的火箭，虽然火箭还没运动，速度等于0，但加速度不等于零。故C错误；D、马拉车加速前进时，马对车的拉力和车对马的拉力是一对作用力与反作用力，根据牛顿第三定律，马对车的拉力等于车对马的拉力。故D正确3、如下图，在短道速滑接力工程的交接过程中，甲运发动从后面将乙运发动使劲推出过程中，A甲对乙有作用力，乙对甲没有作用力B甲、

26、乙之间的作用时间一定相等C甲、乙之间的作用力是一对平衡力D甲、乙之间的作用力大小相等，方向相反，合力为零【答案】B【解析】A、力的作用是互相的，甲从背后轻轻推乙时，甲对乙有作用力，乙对甲也有互相作用力，故A错误；B、作用力与反作用力同时产生同时消失。甲、乙之间的作用时间一定相等。故B正确；C、作用力与反作用力作用在两个不同的物体上，既不能合成，也不能抵消，不是一对平衡力，故C错误；D、作用力与反作用力作用在两个不同的物体上，既不能合成，也不能抵消，故D错误拔高1、撑杆跳高是一项技术性很强的体育运动，完好的过程可以简化成三个阶段：持杆助跑、撑杆起跳上升、越杆下落。撑杆跳高的过程中包含很多物理知识，以下说法正确的选项是A持杆助跑过程，重力的反作用力是地面对运发动的支持力B撑杆起跳上升阶段，弯曲的撑杆对人的作用力大于人对撑杆的作用C撑杆起跳上升阶段先处于超重状态后处于失重状态D最高点手已分开撑杆，运发动还能继续越过横杆，是因为受到了一个向前的冲力【答案】C【解析】A、重力是由于地球的吸引而产生的，所以任意过程中，其反作用力均为人对地球的引力，故错误；B、弯曲的撑杆对人的作用力和人对撑杆的作用是互相作用力，故撑杆起跳上升阶段，弯曲的撑杆对人的作用力大于人对撑杆的作用，故B错误；C、撑杆起跳上升阶段