1、第三单元 牛顿运动定律 第三单元 知识框架 知识框架 新课程标准 考试说明 要求 说明 (1)通过实验探究加速度与物体质量、物体受力的关系理解牛顿运动定律，用牛顿运动定律解决生活中的有关问题通过实验认识超重和失重现象 (2)认识单位制在物理学中的重要意义知道国际单位制中的力学单位.牛顿运动定律、牛顿运动定律的应用 超重和失重 实验：验证牛顿运动定律 要求会正确使用的仪器主要有：刻度尺、天平、打点计时器 考试说明 第三单元 考试说明 牛顿运动定律是经典物理学中最基本、最重要的规律，也是高考命题的热点高考对本单元的命题特点是：1主要考查惯性的概念、运动和力的关系、超重和失重、运用牛顿定律分析和计算
2、等内容考题覆盖面大、综合性强，经常结合运动学、电场、图象等知识综合命题 2以生产、生活实际为背景，联系交通、体育、科技信息等命题是高考的趋势，考查运用知识的能力和解决实际问题的能力 第三单元 复习策略 复习策略 本单元是经典力学的基础，建议复习时重点突破以下两点：1理解概念规律：特别是注意理解惯性、超重和失重、牛顿运动定律等重要的概念和规律 2掌握解题方法：能全面准确地对研究对象进行受力分析和运动分析 第三单元 知识框架 第12讲 牛顿第一定律、牛顿第三定律 第12讲 牛顿第一定律、牛顿第三定律 一、牛顿第一定律 一切物体总保持_状态或_状态，除非作用在它上面的力_它改变这种状态 二、惯性 1
3、.定义：一切物体都有保持_状态或_状态的性质 2.惯性的量度：_是物体惯性大小的唯一量度_大的物体惯性大，_小的物体惯性小 3.普遍性：惯性是物体固有的属性，一切物体都有惯性.第12讲 考点整合 考点整合 匀速直线运动静止迫使匀速直线运动静止质量质量质量 三、牛顿第三定律1.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_2.表达式：F甲对乙F乙对甲，负号表示_3.意义：揭示了相互作用力的关系相等相反同一直线上方向相反第12讲 考点整合 1.牛顿第一定律的意义 (1)明确了惯性的概念 牛顿第一定律揭示了物体所具有的一个重要属性惯性，即物体总保持匀速直线运动状态或静止状态的性质
4、(2)揭示了力的本质 力是改变运动状态的原因，不是维持运动状态的原因例如，运动的物体逐渐减速直至停止，不是因为不受力，而是因为受到了阻力 探究点一 对质点、参考系概念的理解要点探究 第12讲 要点探究 (3)指出了不受力作用时物体的运动规律 该定律揭示了物体不受任何外力时的运动状态，而不受外力的物体是不存在的，因此该定律描述的是一种理想情况物体不受外力和物体所受合外力为零是有区别的，所以不能把它当成牛顿第二定律在F0时的特例 2.对惯性的理解 (1)惯性的表现形式 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(静止或匀速直线运动)物体受到外力时，惯性表现为运动状态
5、改变的难易程度惯性大，物体运动状态难以改变；惯性小，物体运动状态容易改变 第12讲 要点探究 (2)惯性的量度 质量是惯性的唯一量度，惯性与物体的受力情况、运动状态等其他因素无关 温馨提示：(1)牛顿第一定律是以伽利略理想实验为基础，经过科学抽象，归纳推理而总结出来的，它不是实验定律 (2)惯性不是力，它和力是两个不同的概念 (3)惯性定律与惯性不同惯性是物体保持原有运动状态不变的一种性质，与物体的受力情况、运动快慢无关，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 第12讲 要点探究 例1 2010晋中模拟 在物理学发展史上，伽利略、牛顿等许许多多科学家为物理学的发展做出了巨大贡
6、献以下选项中符合他们观点的是()A.人在沿直线加速前进的车厢内，竖直向上跳起后，将落在起跳点的后方 B.两匹马拉车比一匹马拉车跑得快，这说明：物体受的力越大则速度就越大 C.两物体从同一高度做自由落体运动，较轻的物体下落较慢 D.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：静止状态才是物体不受力时的“自然状态”第12讲 要点探究 A 解析 人在沿直线加速前进的车厢内，竖直向上跳起后，由于惯性，人具有起跳时车的速度，但由于车是加速的，故人将落在起跳点的后方，这正是伽利略、牛顿的观点，亚里士多德却认为力是维持物体运动的原因，物体受力大运动就快，所以才有轻的物体下落较慢及静止状态才是物
7、体不受力时的“自然状态”等错误看法只有A选项是伽利略、牛顿的观点，故只有A正确第12讲 要点探究 点评 对物理学史中物理学家的基本观点，高考偶有考查，但都比较简单关键是要仔细审题，防止出现低级失误对于惯性概念的考查，如果情景较为复杂，惯性的效果不够明显，也可能是求解的难点，如下面的变式题 第12讲 要点探究 根据牛顿运动定律，以下选项中正确的是()A.人只有在静止的车厢内，竖直向上高高跳起后，才会落在车厢的原来位置 B.人在沿直线匀速前进的车厢内，竖直向上高高跳起后，将落在起跳点的后方 C.人在沿直线加速前进的车厢内，竖直向上高高跳起后，将落在起跳点的后方 D.人在沿直线减速前进的车厢内，竖直
8、向上高高跳起后，将落在起跳点的后方 第12讲 要点探究 解析 人竖直向上高高跳起后，由于惯性，跳起时具有与车厢相同的速度，所以当人在静止的或沿直线匀速前进的车厢内跳起后，均将落在车厢内原来的位置；而在沿直线加速前进的车厢内，将落在起跳点的后方；在沿直线减速前进的车厢内，将落在起跳点的前方 第12讲 要点探究 C 探究点二 对牛顿第三定律的理解 牛顿第三定律给出了力的作用的相互性，明确了作用力和反作用力的关系对牛顿第三定律的理解要做好以下两方面的比较 第12讲 要点探究 1.作用力和反作用力的比较 比较项目 结论 大小 一定相等方向 一定相反 做功 可能都做正功、都做负功；可能一个力做正功，一个
9、力做负功；也可能一个力做功，另一个力不做功；两个力做的功可能相等，也可能不相等第12讲 要点探究 2.作用力与反作用力和一对平衡力的区别 区别 作用力与反作用力 一对平衡力 受力物体 作用在两个不同的物体上 作用在同一个物体上 作用效果 不可抵消 可以抵消 力的性质 一定相同 不一定相同 变化特点 同增同减同生同灭 不一定相 第12讲 要点探究 例2 2010年6月跳水世界杯上吴敏霞、何姿在女子双人3米板上夺冠据统计，双人项目自1995开始进入跳水世界杯，至今九届比赛共36枚金牌中，中国队共夺得了其中的33个冠军，展示了在双人项目上的强势如图121所示为运动员跳水前的起跳动作下列说法正确的是(
10、)A.运动员受到弹力的直接原因是运动员发生了形变 B.运动员所受的支持力和重力是一对平衡力 C.运动员能跳得高的原因之一，是因为她对 板的作用力远大于板对他的作用力 D.运动员能跳得高的原因之一，是因为板对 她的作用力大于他的重力 图121 第12讲 要点探究 D 解析 跳板发生了形变，要恢复原状，则要对运动员产生向上的弹力，A正确运动员所受的支持力和重力大小不相等，不是一对平衡力，B错误运动员能跳得高的原因之一，是因为板对他的作用力大于他的重力，C错误、D正确第12讲 要点探究 点评 不能错误地认为：运动员能跳得高，原因是运动员对板的作用力远大于板对运动员的作用力，实际上此二力是一对作用力与
11、反作用力，二者大小相等诸如此类的错误观点如：马拉车，车前进的原因是马拉车的力大于车拉马的力；鸡蛋碰石头，鸡蛋碎的原因是石头对鸡蛋的作用力大于鸡蛋对石头的作用力等 第12讲 要点探究 第12讲 要点探究 2010合肥模拟 如图122所示，一个大人(甲)跟一个小孩(乙)站在水平地面上手拉手比力气，结果大人把小孩拉过来了对这个过程中作用于双方的力的关系，下列说法正确的是()A.大人拉小孩的力一定比小孩拉大人的力大 B.先产生大人拉小孩的力，后产生小孩拉大人的力 C.大人拉小孩的力与小孩拉大人的力是一对平衡力 D.在大人把小孩拉动的过程中，两人的拉力一样大 图122 解析 大人与小孩间的拉力是一对作用
12、力与反作用力，根据牛顿第三定律，大人拉小孩的力与小孩拉大人的力大小一定相等而且同时产生，同时变化，同时消失 第12讲 要点探究 A 点评 做物理题要依据物理规律，本题研究的是两个物体之间的相互作用力的关系，解答时应根据牛顿第三定律分析，绝不能根据日常生活中的一些片面的表面经验解题，如本题现象中认为大人对小孩的拉力大于小孩对大人的拉力 第12讲 要点探究 探究点三 利用牛顿第三定律转换研究对象 求解某力时，如果直接研究其受力物体，因受力情况复杂或未知量太多，不能求解时，可以反过来求其反作用力，然后再根据牛顿第三定律求解这样，牛顿第三定律会起到非常重要的转换研究对象的作用，使得我们对问题的分析思路
13、更灵活、更广阔例如：人从高处跳下，求落地瞬间人对地面的平均作用力，可以通过求落地瞬间地面对人的平均作用力来实现 第12讲 要点探究 例3 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123所示，已知环沿杆匀加速下滑时，环与杆间的摩擦力大小为f，则此时箱子对地面压力大小为多少？图123第12讲 要点探究 Mgf 解析 环在竖直方向上受重力及杆给它的竖直向上的摩擦力f，受力情况如图甲所示，根据牛顿第三定律，环应给杆一个竖直向下的摩擦力f，故箱子在竖直方向上受重力Mg、地面对它的支持力N及环给它的摩擦力f，受力情况如图乙所示，由平衡条件知：NM
14、gfff 再由牛顿第三定律可得箱子对地面的压力为 NNMgf第12讲 要点探究 点评 箱子对地面的压力与地面对箱子的支持力是作用力与反作用力，因此只要以箱子为研究对象求出地面对箱子的支持力即可得到答案请看下面以生活实际为背景的变式题 第12讲 要点探究 吊在大厅天花板上的吊扇的总重力为G，静止时吊杆对吊环的拉力大小为F1，当接通电源，让扇叶转动起来后，吊杆对吊环的拉力大小为F2，则有()图124A.F1G，F2F1B.F1G，F2F1C.F1G，F2F1第12讲 要点探究 C 解析 电风扇静止时受力如图甲所示当电风扇转动起来以后，扇叶把空气推向下方，即扇叶对其下方的空气有向下的力，由牛顿第三定律可知：空气对扇叶同时也有向上的力，因此电风扇在竖直方向上受到3个力的作用，即：竖直向下的重力G、吊杆对电风扇的竖直向上的拉力F2和空气对电风扇向上的力F，受力如图乙所示所以，电风扇转动后吊杆对电风扇的拉力一定要比静止的时候小 第12讲 要点探究
