高考物理一轮复习 3.1牛顿第一定律、牛顿第三定律课件.ppt

第三章　牛顿运动定律第三章　牛顿运动定律复习目标定位复习目标定位 •1.牛顿运动定律及其应用(Ⅱ)•2．超重和失重(Ⅰ)•3．单位制：要知道中学物理中涉及到的国际单位制的基本单位和其他物理量的单位(Ⅰ)•4．实验：验证牛顿第二定律•解读：理解牛顿第一定律、牛顿第三定律，认识惯性和作用力、反作用力的特点；•熟练掌握牛顿第二定律、会用牛顿第二定律分析解决两类典型的动力学问题；•考纲中对超重和失重要求Ⅰ级，但此点是高考的热点，常以选择题形式呈现．•牛顿运动定律是力学的基本规律，是力学的核心知识，在整个物理学中占有非常重要的地位，所以本部分内容是历年高考命题的热点，从型题上看，高考的本章知识的命题既有选择题，又有计算题，命题的热点是牛顿第二定律的应用，同时还需要注意与实际生活，生产和科学实验中有关问题相结合，本部分内容与曲线运动、万有引力定律、电学等相结合的题目出现在计算题中的可能性较大，对验证牛顿第二定律这个实验，近年高考出现的次数较多，命题主要集中在实验原理、控制变量法和数据处理上．•1．应用牛顿定律的关键点是对研究对象正确进行受力分析，必要时结合物体运动状态进行分析．•2．应用牛顿第二定律时要注意合力与加速度的瞬时对应关系，应用正交分解法解题时，选取合适的坐标系，会给解题带来很大的方便．•3．理解牛顿第一定律、牛顿第三定律，认识惯性和作用力、反作用力的特点. 第一讲　牛顿第一定律、第一讲　牛顿第一定律、牛顿第三定律牛顿第三定律回扣教材回扣教材 夯实基础夯实基础 落实考点落实考点基础自主温故基础自主温故•一、牛顿第一定律•[考点自清]•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改变这种状态．•(2)意义：①指出了一切物体都具有￿￿￿￿￿￿￿，因此牛顿第一定律又叫，②指出力不是￿￿￿￿物体运动状态的原因，而是￿￿￿￿￿物体运动状态的原因，即是产生￿￿￿￿￿￿的原因．匀速直线运动匀速直线运动静止静止惯性惯性惯性定律惯性定律维持维持改变改变加速度加速度•2．惯性•(1)定义：物体具有保持原来状态或状态的性质．•(2)性质：惯性是一切物体都具有的性质，是物体的与物体的运动状态和受力．•(3)量度： 是惯性大小的唯一量度，￿￿￿￿￿￿大的物体惯性大，小的物体惯性小．匀速直线运动匀速直线运动静止静止固有属性固有属性无关无关质量质量质量质量质量质量•[基础自测]•1．关于牛顿第一定律的说法正确的是(　　)•A．牛顿第一定律不能在实验室中用实验验证•B．牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因•C．惯性定律与惯性的实质是相同的•D．物体的运动不需要力来维持•解析：牛顿第一定律是物体在理想状态下的运动规律，反映的是物体在不受力的情况下所遵循的规律，而自然界中不受力的物体是不存在的，故选项A正确；￿•惯性是物体保持原有运动状态不变的一种性质，惯性定律(即牛顿第一定律)则是反映物体在一定条件下的运动规律，故选项C错误，由牛顿第一定律可知，物体的运动不需要力来维持，但要改变物体的运动状态，则必须有力的作用，故选项B、D正确．•答案：ABD•二、牛顿第三定律•[考点自清]•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，力是物体间的相互作用，物体间相互作用的这一对力，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，方向，作用在同一条直线上．•3．意义：建立了相互作用物体之间的联系及作用力与反作用力相互依赖的关系．相互相互施加了力施加了力相等相等相反相反•[基础自测]•2．跳高运动员蹬地后上跳，在起跳过程中(　　)•A．运动员蹬地的作用力大小大于地面对他的支持力大小•B．运动员蹬地的作用力大小等于地面对他的支持力大小•C．运动员所受的支持力和重力相平衡•D．运动员所受的合力一定向上•解析：运动员起跳时蹬地的作用力与地面对他的支持力为一对相互作用力，大小相等，所以A错误、B正确；起跳时，地面对运动员的支持力大于运动员的重力，运动员向上加速，受到向上的合力，故C错误、D正确．•答案：BD考点深析考点深析 拓展延伸拓展延伸 详讲精练详讲精练考点探究讲练考点探究讲练•〈一〉、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)则反映物体在一定条件下的运动规律．一一对惯性定律的理解对惯性定律的理解•〈二〉、牛顿第一定律的意义•1．牛顿第一定律描述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．•3．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．•如图所示，一个劈形物体M，各面均光滑，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￿例例 1题型一题型一牛顿第一定律的应用牛顿第一定律的应用•【思路指导】　球的受力分析特别是水平方向受力情况是解决此问题的根本，结合球的初始状态，判断物体的运动状态．•【解析】　小球在水平方向上不受力，且初始速度为零，根据牛顿第一定律，小球在水平方向上将保持静止(速度为零)的状态，故小球在水平方向上不会发生位移，只在竖直方向向下运动，因此在碰到地面前其运动轨迹是竖直向下的直线，故选项B正确．•【答案】　B•下列关于力、运动状态及惯性的说法，正确的是(　　)•A．牛顿最早指出力不是维持物体运动的原因•B．笛卡儿对牛顿第一定律的建立作出了贡献•C．一个运动的物体，如果不再受力了，它总会逐渐停下来，这说明，静止状态才是物体长时间不受力时的“自然状态”•D．牛顿认为力的真正效应总是改变物体的速度，而不仅仅是使之运动￿变式训练变式训练 1 •解析：伽利略最早提出了力不是维持物体运动的原因，故选项A错误；笛卡儿对牛顿第一定律的建立作出过贡献，选项B正确；一个运动物体，如果不再受力、该物体将做匀速直线运动，故选项C错误；由牛顿第一定律可知，物体在不受外力时，物体将保持静止或匀速直线运动状态，如果物体受到外力，将改变原来的运动状态，所以力是改变物体运动状态的原因，选项D正确．•答案：BD•1．作用力与反作用力“三同”“三异”“三无关”•(1)“三同”：①大小相同；②性质相同；③变化情况相同．•(2)“三异”：①方向不同；②受力物体不同；③产生效果不同．•(3)“三无关”：①与物体的种类无关；②与物体的运动状态无关；③与是否和另外物体相互作用无关．二二牛顿第三定律牛顿第三定律•2．应用牛顿第三定律时应注意的问题•(1)定律中的“总是”两字说明对于任何物体，在任何条件下牛顿第三定律都是成立的．•(2)牛顿第三定律只对相互作用的两个物体成立，因为大小相等、方向相反、作用在两个物体上且作用在同一条直线上的两个力，不一定是作用力和反作用力．•3．相互作用力与一对平衡力的比较　　　名称　　　名称内容　　　内容　　　相互作用力相互作用力一对平衡力一对平衡力不不同同点点作用对象作用对象相互作用的两个相互作用的两个物体物体同一物体同一物体依赖关系依赖关系同时存在，同时同时存在，同时变化变化可单独存在可单独存在叠加性叠加性不可叠加，不可不可叠加，不可求合力求合力可叠加，合力为零可叠加，合力为零力的性质力的性质一定相同一定相同不一定相同不一定相同相同点相同点等大、反向、共线等大、反向、共线•某人用绳子将一桶水从井内向上提的过程中，不计绳子的重力，以下说法正确的是(　　)•A．只有在桶匀速上升的过程中，绳子对桶的拉力才等于桶对绳子的拉力•B．不管桶匀速上升还是加速上升，绳子对桶的拉力都等于桶对绳子的拉力•C．不管桶匀速上升还是加速上升，绳子对桶的拉力都大于桶的重力•D．只要桶能上升，人对绳子的拉力就大于桶对绳子的拉力例例 2题型二题型二对牛顿第三定律的理解对牛顿第三定律的理解•【思路指导】　正确理解牛顿第三定律是解决此题的关键，作用力、反作用力始终等大反向，但作用力、反作用力作用在不同的物体上，其作用效果不同．•【解析】　绳子对桶的拉力和桶对绳子的拉力是一对作用力、反作用力，无论桶匀速上升还是加速上升，这对作用力和反作用力都相等，故选项A错误，选项B正确；当桶匀速向上时，绳子对桶的拉力和桶重力才是一对平衡力，若桶加速上升时，绳子对桶的拉力大于桶的重力，选项C错误；因为不计绳的重力，人对绳子的拉力总等于桶对绳子的拉力，故选项D错误．•【答案】　B•汽车拉着拖车在平直公路上运动，下面的说法正确的是(　　)•A．汽车能拉着拖车向前运动是因为汽车对拖车的拉力大于拖车对汽车的拉力•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，汽车向前拉拖车的力大于拖车向后拉汽车的力•D．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；汽车加速前进是因为地面对汽车向前的作用力(牵引力)大于拖车对它向后的拉力变式训练变式训练 2•解析：汽车对拖车的拉力与拖车对汽车的拉力是一对作用力和反作用力．两者一定等大、反向，分别作用在拖车和汽车上，故选项A错误；作用力和反作用力总是同时产生，同时变化，同时消失的，故选项B错误；不论汽车匀速运动还是加速运动，作用力和反作用力大小总相等，故选项C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(包括其他阻力)，汽车能加速前进是因为地面对汽车向前的作用力大于拖车对它向后的拉力，符合牛顿第二定律，故选项D正确．•答案：D思想方法思想方法 技巧运用技巧运用 提升素养提升素养学科素养提升学科素养提升•利用牛顿第三定律在受力分析中转换研究对象•在对物体受力分析时，如果不便于分析求出物体受到的某些力，可以利用牛顿第三定律．转换研究对象，先求它的反作用力．使我们对问题的分析思路更灵活、更活阔．•一个箱子放在水平地面上，箱内有一固定的竖直杆，在杆上套着一个环，箱与杆的质量为M，环的质量为m，如图所示，已知环沿杆匀加速下滑时，环与杆间的摩擦力大小为Ff，则此时箱对地面的压力大小为多少？例例 3•【思路指导】　以环为研究对象分析环受力情况，以箱子为研究对象分析其受力情况，欲求得箱对地面的压力大小，则应以地面为研究对象方能求得，但该题并不具备以地面为研究对象解决问题的条件，故应恰当选取研究对象，利用牛顿第三定律转换研究对象，由求解作用力转换成求反作用力．•【解析】　环在竖直方向上受力情况如图甲所示：受重力mg和杆给它竖直向上的摩擦力Ff，根据牛顿第三定律，环应给杆一个竖直向下的摩擦力Ff′，故箱子在竖直方向上受力如图乙所示：受重力Mg，地面对它的支持力FN及环给它的摩擦力Ff′，•由于箱子处于平衡状态，可得：•FN＝Ff′＋Mg＝Ff＋Mg.•根据牛顿第三定律，箱子对地面的压力大小等于地面对箱子的弹力大小，则FN′＝FN＝Ff＋Mg.•【答案】　Ff＋Mg•如图所示，质量为M＝60 kg 的人站在水平地面上，用定滑轮装置将质量为m＝40 kg的重物送入井中．当重物为2 m/s2的加速度加速下落时，忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦，则人对地面的压力大小为(g取10 m/s2)(　　)•A．200 N　　　　　　B．280 N•C．320 N D．920 N变式训练变式训练 3 •解析：设人对绳子的拉力大小为F，设重物m应用牛顿第二定律，有：F－mg＝ma，F＝480 N，由牛顿第三定律可知，绳对人向上的拉力F′与人对绳的拉力F等大反向，设地面对人的支持力为FN.对人由平衡条件，得F′＋FN＝mg可解得FN＝Mg－F′＝280 N，由牛顿第三定律可知，人对地面的压力大小与地面对人的支持力大小相等，所以人对地面的压力大小为280 N，选项B正确．•答案：B。