牛顿第一定律、牛顿第三定律

牛顿第一定律牛顿第三定律

一、教学目标：

1、理解牛顿第一定律的内容

2、理解牛顿第二定律的内容

二、教学重难点：

1、重点：惯性的理解，平衡力和相互作用力

2、难点：惯性的理解、平衡力和相互作用力的区别

三、教学内容：

基础知识归纳

1、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）牛顿第一定律的意义

①指出了一切物体都有惯性，因此牛顿第一定律又称惯性定律.

②指出力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因，

即力是产生加速度的原因.

（3）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量度：质量是物体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.

③普遍性：惯性是物体的固有属性，一切物体都有惯性.

2、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相互的，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.

（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）物理意义：建立了相互作用的物体之间的联系及作用力与反作用力的相互依赖关系.

4、作用力与反作用力的“四同”和“三不同”

四同：（1）大小相同

（2）方向在同一直线上

（3）性质相同

（4）出现、存在、消失的时间相同

三不同：（1）方向不同

（2）作用对象不同

（3）作用效果不同

重点难点突破

一、如何理解牛顿第一定律

1、建立惯性的概念，即一切物体都具有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.是物体固有的一种属性，与物体是否受力及物体的运动状态无

关.

2、对力的概念更加明确.力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原

因，即力是物体产生加速度的原因.

3、牛顿第一定律不是实验定律，即不能由实验直接加以验证，它是在可靠的实验事

实基础上采用科学的抽象思维而推理和总结出来的.

二、牛顿第一定律、惯性、牛顿第二定律的比较

1、力不是维持物体运动的原因，牛顿第一定律指出“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状态为止”.因此物体在不受力时

仍可以匀速运动，并不需要力来维持，力是改变这种状态的原因，也就是力是

产生加速度的原因.

2、惯性是一切物体保持原来运动状态的性质，而力是物体间的相互作用.因此惯性

不是一种力，力是使物体运动状态发生改变的外部因素，惯性则是维持物体运

动状态，阻碍物体运动状态发生改变的内部因素.

3、惯性的表现：物体的惯性总是以保持“原状”或反抗“改变”两种形式表现出来，

物体不受外力时，惯性表现在维持原运动状态不变，即反抗加速度产生，且在

外力一定时，质量越大的物体运动状态越难改变，加速度越小.

4、牛顿第一定律不是牛顿第二定律的特例，而是牛顿第二定律的基础，牛顿第一定

律不是由实验直接总结出来的，是以伽利略的理想实验为基础，通过对大量实

验现象的思维抽象、推理而总结出来的.牛顿第一定律定性地给出了物体在不受

力的理想情况下的运动规律，在此基础上牛顿第二定律定量地指出了力和运动

的关系：F＝ma.

三、作用力和反作用力与平衡力

2、判断一对力是否是作用力和反作用力

（1）看作用点，作用力与反作用力应作用在两个物体上.

（2）看产生的原因，作用力和反作用力是由于相互作用而产生的.

（3）作用力与反作用力具有相互性和异体性，与物体运动状态无关.

典例精析

1、牛顿第一定律的应用

【例1】如图所示，在一辆表面光滑的小车上，有质量分别为m1、m2

的两个小球(m1>m2)随车一起匀速运动，当车停止时，如不考

虑其他阻力，设车足够长，则两个小球()

A.一定相碰

B.一定不相碰

C.不一定相碰

D.难以确定是否相碰，因为不知小车的运动方向【解析】两个小球放在光滑的小车表面上，又不考虑其他阻力，故水平方向不受外力，由牛顿第一定律可知，两小球仍然以相同的速度做匀速直线运动，永远不相碰，只有B对. 【答案】B

【思维提升】运用牛顿第一定律解决问题时，正确的受力分析是关键，如果物体不受力或所受合外力为零，物体的运动状态将保持不变，同理可知，如果物体在某一方向上不受力或所受合外力为零，则物体在这一方向上的运动状态(即速度)保持不变.

2、对惯性概念的理解

【例2】做匀速直线运动的小车上，水平放置一密闭的装有水的瓶子，瓶内有一气泡，如图所示，当小车突然停止运动时，气泡相对于瓶子怎样运动？

【解析】从惯性的角度去考虑瓶内的气泡和水，显然水的质量远大于气

泡的质量，故水的惯性比气泡的惯性大.当小车突然停止时，水保持向前

运动的趋势远大于气泡向前运动的趋势，于是水由于惯性继续向前运

动，水将挤压气泡，使气泡相对瓶子向后运动.

【思维提升】分别考虑水和气泡的惯性是解决本题的关键，抓住惯性只与质量有关，质量越大，惯性越大，也就是运动状态更不易改变.

【拓展1】在上题中：

（1）若在瓶内放一小软木块，当小车突然停止时，软木块相对于瓶子怎样运动？

（2）若在瓶内放一小铁块，又如何？

【解析】(1)由于木块的密度小于水的密度，所以同体积的水质量大于木块的质量，水的惯性比木块大，木块将相对于瓶子向后运动.

(2)由于同体积的铁块质量大于水的质量，铁块的惯性比水大，所以铁块相对于瓶子将向前运动.

3、作用力与反作用力和平衡力的区别

【例3】如图所示，在台秤上放半杯水，台秤示数为G′＝50 N，另用挂在支架上的弹簧测力计悬挂一边长a＝10 cm的金属块，金属块的密度ρ＝3×103 kg/m3，当把弹簧测力计