吉林省长春五中高一物理《第10讲 第一 第三定律》课件

(共28张PPT)
　　高考对本讲的考查的内容有两个方面：对惯性及惯性现象的理解，对作用力与反作用力的关系的理解.题型往往为选择题.本讲建议复习一课时.
　　本讲要求掌握牛顿第一定律，初步体会力和运动的关系，理解惯性的概念，理解质量是惯性大小的量度；掌握牛顿第三定律，理解作用力和反作用力的关系，会区分作用力与反作用力和平衡力.
　　牛顿第一定律是对运动和力的关系的定性总结.物体具有保持原有速度的特性,这就是惯性.它是物体的自然属性，只与物体的质量有关；作用力和反作用力满足等大、反向、共线、同增同减同性质的关系；在进行力的转换与求解时应充分注意，作用力与反作用力和一对平衡力存在四个方面的区别.
　　1. ［2006年·广东物理卷］下列对运动的认识不正确的是 　　　　　　　　　　　　　　　　　 (　　)
　?A. 亚里士多德认为物体的自然状态是静止的，只有当它受到力的作用才会运动
　　B. 伽利略认为力不是维持物体速度的原因
　　C. 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
　　D. 伽利略根据理想实验推论出，如果没有摩擦，在水平面上的物体，一旦具有某一个速度，将保持这个速度继续运动下去
　　【解析】　亚里士多德对运动的认识是错误的,力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动速度的原因.
A
　　2. 关于惯性，下列哪些说法是正确的　 (　　)
　?A. 物体只有处在静止或匀速直线运动时才有惯性
　　B. 静止的火车启动时速度变化缓慢，是因为物体静止时惯性大
　?C. 乒乓球可快速抽杀，是因为它的惯性小的缘故
　　D. 在人造卫星内的物体不具有惯性
　　【解析】惯性大小只与物体的质量有关，与其运动状态无关，故正确选项为C.
C
　　3. 机车牵引列车前进，下列关于机车与列车间相互作用力的说法中正确的是　　　　　　(　　)
　?A. 机车拉列车的力比列车拉机车的力大
　　B. 机车牵引列车做加速运动时，机车拉列车的力比列车拉机车的力大
　　C. 机车牵引列车做匀速运动时，机车拉列车的力才与列车拉机车的力大小相等
　　D. 机车拉列车的力总是与列车拉机车的力大小相等、方向相反
D
　　4. 下面哪一组单位属于国际单位制的基本单位
(　　)
　?A. m、N、kg　　　　　B. kg、m/s2、s
　　C. m、kg、s　　　　 　D. m/s2、kg、N
　　【解析】机车拉列车的力与列车拉机车的力是一对作用力与反作用力，根据牛顿第三定律可知，它们应该大小相等，方向相反.正确选项是D.
C
　　【答案】D
　　一、牛顿第一定律
　　定律内容：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种运动状态为止.
　　理　　解： (1)若物体不受力或合力为0，则物体运动状态不改变，加速度为0.
　　(2)若物体受了力或合力不为0，则物体运动状态一定改变，加速度不为0.
　　(3) 物体的惯性.
　　①物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做惯性.
　　②惯性是物体的固有属性，与物体的受力情况及运动情况无关.
　　③质量是物体惯性大小的唯一量度.
　　④物体的惯性越大，物体的运动状态越难改变.
　　二、牛顿第三定律
　　1. 定律内容：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，作用在一条直线上.
　　2. 作用力与反作用力和一对平衡力的主要区别
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 不具有四同
探究点一　牛顿第一定律与惯性
　　例1　下列说法正确的是 　　　　　　 (　　)
　　A. 运动得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. 物体匀速运动时，存在惯性；物体变速运动时，不存在惯性
　?C. 把一个物体竖直向上抛出后，能继续上升,是因为物体仍受到一个向上的推力
　?D. 同一物体，放在赤道上比放在北京惯性大
　?E. 物体的惯性只与物体的质量有关，与其他因素无关
　　【解析】A错误的原因是把“惯性大小表示运动状态改变的难易程度”理解成“惯性大小表示把物体从运动变为静止所用时间的长短”.运动状态改变的难易程度与运动状态的改变量和所用时间的比值有关，与速度大小无关；物体做变速运动，是由于受到外力作用，假设外力突然消失，物体将保持外力消失时的速度做匀速运动，直到有外力改变它为止.因此，物体做变速运动时，仍存在惯性.B错误;物体被抛出后，由于具有保持原运动状态的性质，
　　【点评】惯性是物体的一个固有属性，其实质是保持物体的运动速度不变，它是维持物体运动的原因；而惯性大小表示运动状态改变的难易程度，它只由物体的质量的大小唯一决定.
　　【答案】E
所以能继续上升，并非受到向上的推力，C错误.D错在混淆了决定惯性大小的是质量而非重力.
　　变式题　做匀速直线运动的小车上水平固定放置一密闭的装满水的瓶子，瓶内有一气泡，如下图所示，当小车突然停止运动时，气泡相对于瓶子怎样运动？
　　【解析】当小车突然停止运动时，固定在小车上的瓶子随即停止运动，而瓶内的气泡和具有流动
性的水都将由于惯性向瓶的前部运动，所以本题的
研究对象不仅仅涉及气泡，还应该有水．由于惯性的大小和质量有关，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，当小车突然停止运动时，水保持向前运动的趋势远大于气泡向前运动的趋势，当水相对于瓶子向前运动时，水将挤压气泡，使气泡相对于瓶子向后运动.
　　【点评】这类问题除了要理解惯性知识外,还要比较所研究的对象与周围物质的密度大小.
探究点二　作用力与反作用力、平衡力
　　例2　物体静止于水平桌面上，则下列说法正确的是　　　　　　　　　　　　　　　　(　　)
　?A. 桌面对物体的支持力的大小等于物体的重力，这两个力是一对平衡力
　　B. 物体所受的重力和桌面对它的支持力是一对作用力与反作用力
　　C. 物体对桌面的压力就是物体的重力，这两个力是同一种性质的力
　　D. 物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力是一对平衡的力
　　【解析】物体和桌面受力情况如
右图所示.对A选项，因物体处于平衡
状态，且FN与G作用于同一物体，因
此FN和G是一对平衡力，故A正确.对
B选项,因作用力和反作用力分别作用
在两个物体上，故B错.对C选项,因压
力是弹力，而弹力与重力是性质不同的两种力，故C错.对D选项，由于支持力和压力是物体与桌面相互作用(挤压)而产生的，因此FN与FN′是一对作用力和反作用力，故D错.
　　【答案】A
　　【点评】1. 一对作用力和反作用力与一对平衡力的最大的区别就是作用点不同，二力平衡时此两力作用点一定是同一物体；作用力和反作用力的作用点一定是分别在两个物体上.
　　2. 两个力是否是“作用力和反作用力”的最直观区别是：看它们是否是因相互作用而产生的. 如B选项中的重力和支持力，由于重力不是因支持才产生的，因此，这一对力不是作用力和反作用力.
　　变式题　［2007届·广西模拟题］甲、乙二人拔河，下面说法中正确的是 　　　　　　　(　　)
　?A. 做匀速运动时，甲、乙二人对绳的拉力大小一定相等
　　B. 不论做何种运动,根据牛顿第三定律,甲、乙二人对绳的拉力大小一定相等
　　C. 绳的质量可以忽略不计时，甲、乙二人对绳的拉力大小一定相等
　　D. 绳的质量不能忽略不计时，甲对绳的拉力一定大于乙对绳的拉力
　　【解析】甲、乙两人对绳的拉力都作用在绳上,即不是作用力和反作用力，故选项B错误;做匀速运动时,绳子受力平衡，即甲、乙两人对绳的拉力大小一定相等，故A项正确；绳的质量可以忽略不计时，绳子所受合力为零，故甲、乙二人对绳的拉力大小一定相等,故C项正确；绳的质量不能忽略不计时，如果有加速度，当加速度向右时，乙对绳的拉力大于甲对绳的拉力，故选项D错误.综上所述．正确选项应为AC.
　　【答案】AC
　　【点评】该题中绳的质量计与不计是两种完全不同的情况．若不计绳的质量，则可等效于甲、乙二人直接相互作用，故拉力一定等大反向；若要计绳的质量，则应选绳为对象进行受力和运动状态的分析来确定甲、乙二人对其拉力的大小．
探究点三　伽利略的理想实验
　　例3　理想实验有时更能深刻地反映自然规律,伽利略设想了一个理想实验，其中有一个是经验事实，其余是推论.
　　①减小第二个斜面的倾角，小球在这个斜面上仍然要达到原来的高度
　　②两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面
　　③如果没有摩擦,小球将上升到原来释放时的高度
　　④继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成为水平面，小球要沿水平面做持续的匀速运动
　　请将上述理想实验的设想步骤按照正确的顺序排列　　　　　　　 (只要填写序号即可).
　　在上述的设想步骤中，有的属于可靠的事实，有的则是理想化的推论. 下列关于事实和推论的分类正确的是 　　　　　　　　　　　　　　 (　　)
　　A. ①是事实，②③④是推论
　　B. ②是事实，①③④是推论
　　C. ③是事实，①②④是推论
　　D. ④是事实，①②③是推论
　　 【答案】②③①④　B
　　【点评】复习时要注意理解重要的物理思维方法，熟记重要的物理史实.