【广东专用】2012届高考物理一轮复习精品课件第3单元-牛顿运动定律

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
第12讲 │ 编读互动 编读互动
1．牛顿第一定律是正确认识力和运动关系的基础，牛顿第 三定律揭示了物体间相互作用的规律，是解决多个物体的力学 问题必须用到的物理定律．本讲的重点是理解牛顿第一、第三 定律及能用它们分析、解决有关问题，通过本讲的复习要使学 生能够正确认识力和运动关系，准确理解惯性、作用力与反作 用力的概念，正确区分惯性与力、一对相互作用力与平衡力．
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
作用效果 力的性质 变化特点
作用在两个不同的物 体上
不可抵消 一定相同 同增同减同生同灭
作用在同一个物体上
可以抵消 不一定相同 不一定相同
第12讲 │ 要点探究
例 2 (双选)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 12－1 所 示为运动员跳水前的起跳动作．下列说法正确的是( )
第12讲 │ 考点整合 考点整合
一、牛顿第一定律 匀速直线运动 状态或 ________ 静止 状态，除 一切物体总保持 ________ 迫使 它改变这种状态． 非作用在它上面的力________ 二、惯性 静止 1. 定义： 一切物体都有保持匀速直线运动 ________ 状态或 ________ 状态的性质． 质量 2. 惯 性 的 量 度 ： ________ 是物体惯性大小的唯一量 质量 大的物体惯性大，________ 质量 小的物体惯性小． 度．________ 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 │ 要点探究
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．
第三单元
牛顿运动定律
第12讲 第13讲
牛顿第一定律 牛顿第三定律 牛顿第二定律
第14讲 牛顿运动定律的应用
第15讲 本单元实验
第三单元
牛顿运动定律
第三单元 │ 知识框架 知识框架
第三单元 │ 知识框架
第三单元 │ 考试说明 考试说明
新课程标准 (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. 考试说明 牛顿运动定律、牛 顿定律的应用 超重和失重 要求 II 说明
► 探究点一 对牛顿第一定律和惯性的理解
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． (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．
第12讲 │ 编读互动
2．本讲教学可以按下面的思路安排： (1)通过例 1 及变式题理解牛顿第一定律及惯性的概念，学 习如何利用惯性分析、解决日常生活中见到的有关现象； (2)通过例 2 及变式题理解牛顿第三定律，学会区分相互作 用力与平衡力； (3)通过例 3 及变式题学会利用牛顿第三定实验：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
第三单元 │ 复习策略 复习策略
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、应 用牛顿定律分析和计算等内容．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． 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 │ 使用建议 使用建议
1．本单元是在综合前两单元的知识的基础上学习牛顿运动 定律．在带领学生复习本单元知识时应注意以下几点： (1)辨析概念： 通过对比， 使学生搞清惯性和力、 超重和失重、 相互作用力与一对平衡力等的区别与联系． (2)掌握规律： 通过复习牛顿第二定律， 让学生理解其瞬时性、 同向性、独立性、统一性． (3)总结方法：通过求解连接体问题体会整体法和隔离法；通 过求解综合问题总结出求解动力学两类基本问题的方法等． 2．课时安排： 本单元建议安排 7 课时：第 12 讲、第 15 讲、单元训练各 1 课时，第 13 讲、第 14 讲各 2 课时．
[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，竖直向上高高跳 起后，将落在起跳点的后方
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 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 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 │ 考点整合
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 同一直线上 相等 相反 ，作用在________ ________ ，方向________ ．
方向相反 ． 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．
第12讲 │ 要点探究 要点探究
A.运动员受到弹力的直接原因是跳板发生了 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她的作用力 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
第12讲 │ 要点探究
例 2 AD [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．
► 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 大小 方向 做功
结论 一定相等 一定相反 可能都做正功、都做负功；可能一 个力做正功，另一个力做负功；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
例 1 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
变式题 C [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
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 F＝0 时的特 例．
第12讲 │ 要点探究
2.对惯性的理解 (1)惯性的表现形式 ①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)． ②物体受到外力时，惯性表现为运动状态改变的难易程 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． (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．
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 12－3 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，则此时箱子对地面压力大小为多 少？
第12讲 │ 要点探究
例 3 Mg＋Ff [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 Ff，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 Ff′，故 箱子在竖直方向上受重力 Mg、 地面对它的支持力 FN 及环 给它的摩擦力 Ff′， 受力情况如图乙所示， 由平衡条件知：
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
（双选） [2010· 合肥模拟] 如图 12－2 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 说法不正确的是( ) A.大人拉小孩的力一定比小孩拉大人的力大 B.大人与小孩间的拉力是一对作用力与反作用力 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
第12讲 │ 要点探究
变式题 AC [解析] 大人与小孩间的拉力是一对 作用力与反作用力，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．
[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．