1牛顿运动定律
牛顿运动定律：牛顿运动定律及其在力学中的应用
牛顿运动定律：牛顿运动定律及其在力学中的应用牛顿运动定律是描述物体运动规律的重要定律之一，由英国科学家艾萨克·牛顿在17世纪提出。
牛顿运动定律是力学的基础，对于解释物体的运动行为起着至关重要的作用。
本文将详细介绍牛顿运动定律的三个基本定律及其在力学中的应用。
牛顿第一运动定律，也被称为“惯性定律”，其表述为：物体在没有外力作用下，保持匀速直线运动或保持静止的状态。
换句话说，物体会继续保持其原来的状态，除非有外力或力的合力作用在其上。
这意味着若物体处于静止状态，则会保持静止；若物体处于匀速直线运动状态，则会保持匀速直线运动。
这个定律对解释许多日常生活中的现象非常重要。
例如，当我们在汽车突然停下时，身体会有向前的惯性，导致人感到不舒服。
这是因为汽车突然减速，但身体所受的惯性仍然保持在之前的匀速状态。
又如，当我们在火车上行驶时，如果火车突然停下，物体会继续保持它的原有状态，从而发生向前倾的现象。
这些现象都可以通过牛顿第一运动定律来解释。
牛顿第二运动定律是牛顿运动定律中最为重要的定律之一。
它表述为：物体受到的力等于质量与加速度的乘积。
换句话说，当一个物体受到作用力时，它会发生加速度。
而其加速度的大小与所受力的大小成正比，与物体的质量成反比。
这个定律可以以数学公式的形式表示为F=ma，其中F为物体所受到的力，m为物体的质量，a为物体的加速度。
牛顿第二运动定律的应用非常广泛，涵盖了力学中的许多问题。
例如，当我们举起一个重物时，我们需要施加更大的力来克服物体的重力，并使其发生上升的加速度。
根据牛顿第二运动定律，物体的重力与上升的加速度成正比，我们需要施加的力越大。
此外，在运动过程中，物体受到的阻力也是一个重要的因素。
阻力会减缓物体的运动速度，根据牛顿第二运动定律，阻力与物体的质量和减速度成正比。
因此，在设计飞机、汽车等工程项目时，我们需要考虑阻力对物体运动的影响。
牛顿第三运动定律是牛顿运动定律中最简洁却又非常有意义的定律。
牛顿运动定律
er
m1
Fr m2
重力 P mg 矢量式 P mg
g 重力加速度
比 萨 斜 塔
重力加速度和质量无关
F
G
Mm
R2
P mg
g
G
M R2
9.80m/s2
讨论：
万有引力公式只适用于两 质点。
一般物体万有引力很小， 但在天体运动中却起支配 作用。
二、弹性力 (elastic force) 物体发生弹性变形后，内部产生欲恢复形变的力。 常见的有：弹簧的弹力、绳索间的张力、压力、支
a
F 1 a1
aF22aF3 3
Fi ai
4.此式为矢量关系，通常要用分量式：
Fx ma x
Fy ma y
F ma
Fn man
三、牛顿第三定律 (Newton’s Third Law)
作用力与反作用力总是大小相等、
方向相反，作 用在同一条直线上。 F12 F21
★已做和待做的工作：
• 弱、电统一：1967年温伯格等提出理论 1983年实验证实理论预言
• 大统一(弱、电、强 统一)： 已提出一些理论，因目前加速器能量不够
而无法实验证实。
• 超大统一：四种力的统一
电弱相互作用
强相互作用
“超大统一”（尚待实现）
万有引力作用
2.4 牛顿定律的应用举例
应用牛顿定律解题的基本方法
动量为 mv 的质点，在合外力的作用下，其动量
随时间的变化率等于作用于物体的合外力。
表达式：
F合外
dp dt
或： F合外 ma
当
牛顿第一定律(29张)PPT课件
23
-
【解析】选D。牛顿第一定律描述的是物体在不受 任何外力作用时，只可能有两种状态，一种做匀速 直线运动，另一种就是静止，而我们把这种性质叫 做惯性，与惯性的大小没有关系，故A错，B错。一 切物体都具有惯性，无论受不受力，故C错。牛顿 第一定律揭示了运动和力的关系，它说明力不是维 持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因
就越远
B.小车受到的阻力越小，它的速度减小得就越慢
C.小车的速度减小是由于受到了阻力
D.这个实验直接得出了牛顿第一定律
31
-
5.一颗弹珠在水平桌面上滚动，当它刚刚离开桌面 时，假如所受的一切外力都消失，那么它将( C )
A.立即停止运动 B.沿竖直方向匀速直提线示运：动由牛顿第一 C.沿水平方向匀速直定线律运可动知，运动的
的缘故。
6
-
物体在水平面上 做匀速运动不需
要外力来维持
PK
力是维持物体 运动的原因
7
8
-
【实验结论】
如果不受外力的作用，那么运动的物体将永远 运动下去。
力是改变物体运动状态的原因，不是维持物体 运动的原因。 理想实验法：
以已知的实验事实为基础，通过合理的假设和 逻辑推理进行研究的一种方法，是物理学中一种非
物体在不受任何外 D.做曲线运动往力下时掉将沿原来的方
向做匀速直线运动。
32
15
-
说明 牛顿第一定律不是通过实验直接得出的，而是在 大量实验的基础上用推理的方法概括出来的。不
能用பைடு நூலகம்验直接证明。
16
-
思考与讨论 一、汽车在启动和加速时身体为什么向后倾？
二、汽车在刹车时，身体为什么向前倾?
牛顿第一定律牛顿第二定律
01
热点二 对牛顿第三定律的理解 1.作用力与反作用力的关系 作用力与反作用力的关系可总结为“三同、三异、三无关”.
(1)三同
同大小 同时产生、变化、消失 同性质
大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,作用在两个物体上的力,不一定是一对作用力与反作用力.
特别提示
题型探究 题型1 惯性的应用 就一些实际生活中的现象,某同学试图从惯性角度 加以解释,其中正确的是 ( ) A.采用了大功率的发动机后,某些一级方程式赛车 的速度甚至能超过某些老式螺旋桨飞机的速度. 这表明,可以通过科学进步使小质量的物体获得 大惯性 B.射出枪膛的子弹在运动相当长一段距离后连一件 棉衣也穿不透,这表明它的惯性小了 C.货运列车运行到不同的车站时,经常要摘下或加 挂一些车厢,这些会改变它的惯性
方法提炼
变式练习1 如图1所示，在瓶 内装满水，将乒乓球用细线拴住并 按入水中，线的另一端固定在瓶盖 上.盖上瓶盖并将瓶子翻转,乒乓球 将浮在水中.用手托着瓶子在水平方 向做加速直线运动,乒乓球在瓶中的位置会如何变化?解释你所观察到的现象. 解析 若瓶中只有水,当瓶加速向右运动时,由于惯性,水相对瓶向左侧移动.只有乒乓球时,乒乓球也会相对瓶向左移动.和乒乓球体积相同的水与乒乓
热点聚焦
热点一 牛顿第一定律的意义
01
惯性是物体的固有属性,一切物体都具有惯性.惯性大小的唯一量度是物体的质量,物体的质量越大,惯性就越大,运动状态越难改变.惯性与物体是否受力、怎样受力无关,与物体是否运动、怎样运动无关,与物体所处的地理位置无关.
惯性不是一种力.惯性大小反映了改变物体运动状态的难易程度.物体的惯性越大,它的运动状态越难以改变.
牛顿第一定律ppt课件完整版
力的分类与性质
01
02
03
04
根据力的性质可分为重力、弹 力、摩擦力等。
根据力的作用方式可分为接触 力和非接触力，前者如推力、 拉力等，后者如重力、磁力等。
根据力的作用效果可分为动力 和阻力，动力使物体加速，阻
力使物体减速。
力的合成与分解遵循平行四边 形定则，即两个力可以合成一 个力，一个力也可以分解为两
牛顿第一定律的意义
揭示了物体不受外力作用时的运 动规律，为经典力学奠定了基础。
提出了“惯性”这一重要概念， 解释了物体保持运动状态的原因。
为研究物体的运动提供了基本出 发点和参照系，具有重要的理论
意义和实践价值。
牛顿第一定律的适用范围
牛顿第一定律适用于宏观低速运 动的物体，在相对论和量子力学
中需要修正。
对于微观粒子和高速运动的物体， 需要考虑相对论效应和量子效应。
在日常生活中，由于摩擦力和空 气阻力等因素的影响，牛顿第一 定律往往难以直接观察，但可以
通过实验和推理得到验证。
02
牛顿第一定律与惯性
惯性的定义
惯性是物体保持静止状态或匀 速直线运动状态的性质。
任何物体都具有惯性，惯性的 大小只与物体的质量有关。
力的定义
力是物体之间的相互 作用，可以改变物体 的运动状态或形状。
力的三要素包括大小、 方向和作用点，它们 共同决定了力的效果。
力的单位是牛顿 （N），是国际单位 制中的基本单位。
力与牛顿第一定律的关系
牛顿第一定律指出，物体在不受外力作用时，将保持静止状态或匀速直线运动状态。 力是改变物体运动状态的原因，没有力作用在物体上，物体的运动状态就不会改变。
牛顿第第一定律
牛顿第第一定律
牛顿第一运动定律，简称牛顿第一定律。
又称惯性定律。
任何物体都要保持匀速直线运动或静止状态，直到外力迫使它改变运动状态为止。
英国物理学家艾萨克·牛顿于1687年，在巨著《自然哲学的数学原理》里，提出了牛顿运动定律，牛顿第一运动定律就是其中一条定律。
牛顿在《自然哲学的数学原理》中的原始表述是：任何物体都要保持匀速直线运动或静止状态，直到外力迫使它改变运动状态为止。
该表述在人教版、粤教版高中物理教材中被引用。
牛顿第一定律是什么？
牛顿第一定律是什么？来看看你对牛顿第一定律有多少误解。
很多书上都说：牛顿第一定律是牛顿力学的基石。
不过那些书的编者对待这块基石的实际态度却很差，根本没把这块基石放在眼里。
他们介绍牛顿第一定律更像是走个过场，并没有诠释清楚其中的内涵。
常见的表述是：一切物体总保持静止状态或匀速直线运动状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。
但是，这种表述很不严谨，有很多细节都没交待清楚。
容易让人产生一种“我已经知道牛顿第一定律说了些什么”的错觉。
物理学是一门严谨的学问，要用严谨的语言去书写。
不得不使用自然语言（汉语、英语、德语、……）去书写时，更要注意其表述的严谨。
（笔者确实有意将上面这种常见的表述作为“反面教材”。
）一定要清楚，牛顿第一定律完全称得上是博大精深。
笔者先给出一个自认为足够严谨的表述：这两者互为充分必要条件：1.质点不受外力或所受合外力为零。
2.质点相对于惯性系保持静止或匀速直线运动。
这种表述可谓是字字珠玑，下面将其中的内涵细细道来：（主要是介绍这种表述中出现的各种概念的定义，以及理解这些概念所需的一些额外的知识。
）什么是“质点”？很多人介绍牛顿第一定律时，喜欢使用“物体”一词。
从这里开始就已经不严谨了，因为牛顿力学研究的仅仅只是质点的运动！牛顿运动定律以及万有引力定律都是针对质点提出的定律！（牛顿力学其实是质点力学。
）而质点是对现实物体的抽象，并且有些物体是不能被抽象成质点的，使用“物体”一词盲目地扩大了牛顿第一定律的研究范围。
质点本身很简单，就是：具有质量的点。
在这里先说清楚，为什么要把现实物体抽象成一个质点？其实这是为了描述现实物体的平动。
运动可以被简单分为：平动、转动、振动。
牛顿运动定律仅仅着眼于平动。
可以借助平面图形的平移和旋转来理解平动和转动。
只不过平动可以在三维空间中发生，转动的转轴可以朝向三维空间的任意方向。
可以认为现实物体是由大量质点组成的，当现实物体平动时，组成它的每个质点的运动轨迹都相同。
第二章-牛顿运动定律
Fi 0
( 静力学基本方程 )
二. 牛顿第二定律
某时刻质点动量对时间的变化率正比与该时刻作用在质点上
所有力的合力。
Fi
d(mv) dt
Fi
k
d(mv) dt
取适当的单位，使 k =1 ，则有
Fi
d(mv) dt
dmv dt
m
dv dt
当物体的质量不随时间变化时
Fi
m
dv dt
ma
• 直角坐标系下为
例 一柔软绳长 l ，线密度 ρ，一端着地开始自由下落.
求 下落到任意长度 y 时刻，给地面的压力为多少？
解 在竖直向上方向建坐标，地面为原点（如图）.
取整个绳为研究对象 设压力为 N
N gl dp p p yv
y
dt
N gl d( yv) dy v gt
dt dt
y
l
d( yv) dyv dv y v 2 yg dt dt dt
• 同时性 —— 相互作用之间是相互依存，同生同灭。
讨论
第三定律是关于力的定律，它适用于接触力。对于非接触的 两个物体间的相互作用力，由于其相互作用以有限速度传播， 存在延迟效应。
§2.2 力学中常见的几种力
一. 万有引力
质量为 m1、m2 ，相距为 r 的 两质点间的万有引力大小为
m1
F12
r r0
l
λΔ lg
T (l)
T
N
f2
四. 摩擦力
1. 静摩擦力 当两相互接触的物体彼此之间保持相对静止，且沿接触面有 相对运动趋势时，在接触面之间会产生一对阻止上述运动趋 势的力，称为静摩擦力。
说明
静摩擦力的大小随引起相对运动趋势的外力而变化。最大 静摩擦力为 fmax=µ0 N ( µ0 为最大静摩擦系数，N 为正压力) 2. 滑动摩擦力 两物体相互接触，并有相对滑动时，在两物体接触处出现 的相互作用的摩擦力，称为滑动摩擦力。
大学物理牛顿运动定律
大学物理牛顿运动定律一、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，直到有外力迫使它改变这种状态。
2、说明：（1）牛顿第一定律是牛顿在前人实验的基础上，根据逻辑推理得出的，是以实验为基础，但又不是完全通过实验得出。
（2）牛顿第一定律说明了两点：①力不是维持物体运动的原因（否定了亚里士多德“力是维持物体运动的原因”的观点）；②提出了力是改变物体运动状态的原因。
3、惯性：（1）惯性是物体保持匀速直线运动状态或静止状态的性质。
（2）惯性的大小只与质量有关。
二、牛顿第二定律1、内容：物体的加速度与所受合外力成正比，与物体的质量成反比。
2、说明：（1）公式中的F指物体所受的合外力。
当物体只受一个力时，F就等于该力。
（2）加速度的方向与合力的方向相同。
（3）合力可以改变物体的运动状态，也可以不改变物体的运动状态。
（4）公式适用于任何质点，也适用于物体的一部分（只要这种“部分”可当作质点）。
3、牛顿第二定律的适用范围：低速运动的物体。
由于一般物体的运动速度相对很慢，所以，经典力学适用于低速运动的物体。
目前，牛顿第二定律已广泛用于工程技术中。
特别是汽车、飞机、火箭等现代交通工具的速度非常大，如果我们把这种高速运动的物体当作质点，根据牛顿第一定律，我们可以得出很大的错误结论。
所以，对于高速运动的物体，我们不能把它当作质点来处理。
三、牛顿第三定律31、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。
311、说明：要改变一个物体的运动状态，必须有其它物体和它相互作用。
物体之间的相互作用是通过力体现的。
并且指出力的作用是相互的，有作用力必有反作用力。
它们是作用在同一直线上的，大小相等，方向相反。
同时产生、同时消失、同时变化、互为施力物体和受力物体等四条结论。
大学物理牛顿力学一、牛顿力学的基本概念牛顿力学是物理学的一个重要分支，它主要研究物体运动的基本规律。
在牛顿力学中，物体被视为质点，不受力的情况称为静止，受恒定合力的情况称为匀加速运动，而受变力的情况称为变加速运动。
鲁科版高中物理必修第一册精品课件 第5章 牛顿运动定律 第1节 牛顿第一运动定律
针对训练2 关于物体的惯性,下列说法正确的是( C ) A.骑自行车的人,上坡前要紧蹬几下,是为了增大惯性冲上坡 B.子弹从枪膛中射出后,在空中飞行速度逐渐减小,因此惯性也减小 C.物体惯性的大小,由物体的质量大小决定 D.物体由静止开始运动的瞬间,它的惯性最大 解析 骑自行车的人,上坡前要紧蹬几下是为了增大人和自行车整体的动 能,使得可以克服重力和路面摩擦力做功,提升高度,并不是增大惯性,故A 项错误。惯性是固有属性,只与物体本身质量有关,与物体的运动状态和受 力情况无关,故B、D项错误,C项正确。
探究二 对惯性的理解和应用
【情境探究】
请你用惯性的知识来解释一下为什么当你奔跑时碰到石块,会向前跌倒;而 如果你踩到西瓜皮,会向后倒?
要点提示 奔跑时碰到石块,人的下半身就停了下来,而人的上半身由于惯 性,仍然保持原来的运动状态,所以会向前跌倒。 如果你踩到西瓜皮,脚有一个向前运动的较大的速度,而人的上半身由于惯 性,仍保持原来的状态,所以会向后倒。
【知识归纳】
1.惯性与质量的关系 (1)惯性是物体的固有属性,一切物体都具有惯性。 (2)质量是物体惯性大小的唯一量度,质量越大,惯性越大。 2.惯性与力无关 (1)惯性不是力,而是物体本身固有的一种性质,因此物体“受到了惯性作 用”“产生了惯性”“受到惯性力”等说法都是错误的。 (2)力是改变物体运动状态的原因。惯性是维持物体运动状态的原因。 3.惯性与速度的关系 (1)速度是表示物体运动快慢的物理量,惯性是物体本身固有的性质。 (2)一切物体都有惯性,并且惯性的大小由物体本身质量决定,与物体是否 有速度及速度的大小无关。
第1讲 牛顿运动定律的理解
第1讲牛顿运动定律的理解知识点牛顿第一定律Ⅱ1．牛顿第一定律(1)内容：一切物体总保持01匀速直线运动状态或02静止状态，除非作用在它上面的力迫使它03改变这种状态。
(2)意义①揭示了物体的固有属性：一切物体都有04惯性，因此牛顿第一定律又叫05惯性定律。
②揭示了力与运动的关系：力不是06维持物体运动的原因，而是07改变物体运动状态的原因，即力是产生08加速度的原因。
(3)适用范围：惯性参考系。
2．惯性(1)定义：物体具有保持原来09匀速直线运动状态或10静止状态的性质。
(2)惯性的两种表现①物体不受外力作用时，其惯性表现在保持静止或11匀速直线运动状态。
②物体受外力作用时，其惯性表现在反抗运动状态的12改变。
(3)量度：13质量是惯性大小的唯一量度，14质量大的物体惯性大，15质量小的物体惯性小。
(4)普遍性：惯性是物体的16固有属性，一切物体都具有惯性，与物体的运动情况和受力情况17无关(选填“有关”或“无关”)。
知识点牛顿第二定律Ⅱ单位制Ⅰ1.牛顿第二定律(1)内容：01作用力成正比，02质量成03作用力的方向相同。
(2)表达式：F＝kma，当F、m、a单位采用国际单位制时k＝041，F＝05ma。
(3)适用范围①牛顿第二定律只适用于06惯性参考系(相对地面静止或做匀速直线运动的参考系)。
②牛顿第二定律只适用于07宏观物体(相对于分子、原子)、08低速运动(远小于光速)的情况。
2．单位制、基本单位、导出单位(1)单位制：09基本单位和10导出单位一起组成了单位制。
①基本量：只要选定几个物理量的单位，就能够利用物理公式推导出其他物理量的单位，这些被选定的物理量叫做基本量。
②基本单位：基本量的单位。
力学中的基本量有三个，它们是11质量、12时间、13长度，它们的单位千克、秒、米就是基本单位。
③导出单位：由14基本量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位。
(2)国际单位制的基本单位基本物理物理量符号单位名称单位符号量质量m 千克kg时间t 秒s长度l 米m电流I 安[培] A热力学温度T 开[尔文]K物质的量n 摩[尔]mol发光强度I，(I V)坎[德拉]cd知识点牛顿第三定律Ⅱ1．作用力和反作用力01相互的。
牛顿运动定律学习 (1)
x F FT (m m ) l m m
从式中可以看出，绳中各点的张力是随位置而变的， 即 F F ( x)
T T
当 m m 时 ；FT F
此时绳中各点的张力近似相等，均约等于外力。
§2.4 惯性参考系 力学相对性原理
一 惯性参考系 问题：
车的a=0时单摆和小球的状态符合牛顿定律
2.研究方法： 隔离体法：用力的图示法（示力图法）将研究对象 （质点）从与之相联系的其它物体中隔离出来，然 后画出所有作用在其上的力的大小及方向的分析方 法。
3.步骤： (1)弄清题意：明确已知条件和求解的问题（作出 总草图，有助于理解题意） (2)选取研究对象，用隔离体法画出有关物体的示力 图。
4、弱力：粒子之间的另一种作用力，力程短、力 弱（10－2牛顿） 四种基本自然力的特征和比较
力的种类 相互作用的物体
万有引力 一切质点
力的强度
10－34N
力
无限远
程
弱力
电磁力 强力
大多数粒子
电荷 核子、介子等
10－2N
102N 104N
小于10－17m
无限远 10－15m
重力：由于地球吸引使物体所受的力。质量与重 力加速度的乘积，方向竖直向下。 弹力：发生形变的物体，由于力图恢复原状，对 与它接触的物体产生的作用力。如压力、张力、 拉力、支持力、弹簧的弹力。在弹性限度内f = - kx,方向总是与形变的方向相反。
l
m
m
F
解： 如图2-2(b)所示，设想在绳索上点P将绳索分 为两段，它们之间有拉力 FT 和 FT 作用，这一对 拉力称为张力。它们的大小相等、方向相反。
FT
FT
P
牛顿运动定律知识点总结
牛顿运动定律1、牛顿第一定律：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为止。
（1）运动是物体的一种属性，物体的运动不需要力来维持；（2）它定性地揭示了运动与力的关系，即力是改变物体运动状态的原因，（运动状态指物体的速度）又根据加速度定义：t v a ∆∆=，有速度变化就一定有加速度，所以可以说：力是使物体产生加速度的原因。
（不能说“力是产生速度的原因”（3量度。
（4（52（1（2）（3,F y =ma y ,若F 那么a 表示物体在该方向上的分加速度；若F 为物体受的若干力中的某一个力，那么a 仅表示该力产生的加速度，不是物体的实际加速度。
（4）牛顿第二定律F=ma 定义了力的基本单位——牛顿（使质量为1kg 的物体产生1m/s 2的加速度的作用力为1N,即1N=1kg.m/s 2.（5）应用牛顿第二定律解题的步骤： ①明确研究对象。
②对研究对象进行受力分析。
同时还应该分析研究对象的运动情况（包括速度、加速度），并把速度、加速度的方向在受力图旁边画出来。
③若研究对象在不共线的两个力作用下做加速运动，一般用平行四边形定则（或三角形定则）解题；若研究对象在不共线的三个以上的力作用下做加速运动，一般用正交分解法解题（注意灵活选取坐标轴的方向，既可以分解力，也可以分解加速度）。
④当研究对象在研究过程的不同阶段受力情况有变化时，那就必须分阶段进行受力分析，分阶段列方程求解。
3、牛顿第三定律：两个物体之间的作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一直线上。
理解要点：(1)作用力和反作用力相互依赖性，它们是相互依存，互以对方作为自已存在的前提；（2）作用力和反作用力的同时性，它们是同时产生、同时消失，同时变化，不是先有作用力后有反作用力；V^2-V0^2=2axT=2x/a^1/2V=v0+at,x=v0t+1/2at^2二、解析典型问题问题1：必须弄清牛顿第二定律的矢量性。
教科版高中物理必修第一册精品课件 第四章 牛顿运动定律 1 牛顿第一定律
针对训练2 小云同学为了取出如图所示羽毛球筒中的羽毛球,一手拿着球筒的中部,另 一手用一个较大的力F击打羽毛球筒的上端,则( ) A.该同学无法取出羽毛球 B.该同学是在利用羽毛球的惯性 C.该同学击打筒的上端是为了改变羽毛球筒的惯性 D.羽毛球筒向下运动的过程中,羽毛球受到向上的 摩擦力才会从上端出来
[方法突破] 1.惯性与质量的关系 (1)惯性是物体的固有属性,一切物体都具有惯性。 (2)质量是物体惯性大小的唯一量度,质量越大,惯性越大。 2.惯性与力无关 (1)惯性不是力,而是物体本身固有的一种性质,因此物体“受到了惯性作 用”“产生了惯性”“受到惯性力”等说法都是错误的。 (2)力是改变物体运动状态的原因。惯性是维持物体运动状态的原因。
A.伽利略合理外推出小球在水平面丁上运动的结果 B.伽利略推断出任何物体都具有惯性 C.伽利略推断出力是维持物体运动状态不变的原因 D.伽利略推断出物体的运动不需要力来维持
答案 AD 解析 如果没有摩擦,小球将上升到释放时的高度,进一步假设若减小第二 个斜面的倾角,小球在这一斜面上仍然要达到原来的高度,继续减小角度, 最后使它成水平面,小球将沿水平面做匀速运动,即伽利略合理外推出小球 在水平面丁上运动的结果,A正确;理想斜面实验只能说明小球具有惯性,推 广到一切物体的是牛顿,B错误;该实验证实了力不是维持物体运动的原因, 即物体的运动不需要力来维持,C错误,D正确。
答案 A 解析 伽利略理想实验条件中的“没有摩擦”是不存在的,所以这个实验是永 远无法做到的,故A正确;伽利略的理想实验说明了力不是维持物体运动的 原因,故B错误;牛顿第一定律是牛顿在伽利略等前人实验的基础上,根据逻 辑推理得出的,是以实验为基础,但又不是完全通过实验得出的,故C错误; 根据牛顿第一定律可知,力是改变物体运动状态的原因,不是维持物体运动 的原因,当一个做匀加速直线运动的物体所受外力全部消失时,物体将做匀 速直线运动,故D错误。
物理大一轮复习第三章牛顿运动定律第1讲牛顿运动三定律力学单位制课件
3.惯性的表现形式 (1)在物体不受外力时，惯性表现为保持原来的静止状态或匀速直线运动 状态. (2)在物体所受合外力不为零时，惯性表现为运动状态改变的难易程度， 质量越大，惯性越大，运动状态越难改变.
例1 科学家关于物体运动的研究对树立正确的自然观具有重要作用.下 列说法不符合历史事实的是
√A.亚里士多德认为，必须有力作用在物体上，物体的运动状态才会改变
变式7 下列关于作用力和反作用力的说法正确的是 A.物体先对地面产生压力，然后地面才对物体产生支持力 B.物体对地面的压力和地面对物体的支持力互相平衡 C.人推车前进，人对车的作用力大于车对人的作用力
√D.物体在地面上滑行，不论物体的速度多大，物体对地面的摩擦力与地
面对物体的摩擦力始终大小相等
解析 答案
弹簧，此时弹簧伸长了2 cm.已知A、B两物体的重力分别
是3 N和5 N.则细线的拉力及B对地面的压力分别是
A.8 N和0 N
B.5 N和7 N
ห้องสมุดไป่ตู้
√C.5 N和3 N
D.7 N和7 N
图9
解析 对A由平衡条件得FT－GA－kx＝0，解得FT＝GA＋kx＝3 N＋
100×0.02 N＝5 N，对B由平衡条件得kx＋FN－GB＝0，解得FN＝GB－kx
物体受到一个水平向右的推力F＝20 N的作用，则物体产
图3
生的加速度是(g取10 m/s2)
A.0 C.2 m/s2，水平向左
√ B.4 m/s2，水平向右
D.2 m/s2，水平向右
解析 物体水平向左运动，所受滑动摩擦力水平向右，Ff＝μmg＝20 N， 故物体所受合外力 F 合＝Ff＋F＝40 N，方向水平向右，由牛顿第二定律可 得：a＝Fm合＝4 m/s2，方向水平向右，B 正确.
初中物理牛顿第一定律教案(优秀9篇)
初中物理牛顿第一定律教案〔优秀9篇〕《牛顿第一定律》教学设计篇一牛顿第一定律1课时知道牛顿第一定律牛顿第一定律是力学中重要的根本定律之一，也是培养学生分析、概括，推理能力很好的素材。
本节课是在学习了运动学和力学知识根底上，首次将力和运动联系起来，研究力和运动的关系和规律的知识，本课内容在初中物理知识体系中占有重要的地位，为后面平衡力等知识的学习打下坚实的根底，起到承前启后的作用。
因此教材比拟注意科学地编排内容，它把理论联系实际，还把物理知识融入到生活中去，能让学生觉得物理就在身边，从而激发学生继续学习物理的兴趣。
本节需要两课时，第一课时主要安排学生实验得出牛顿第一定律的内容。
第二课时要理解惯性的内容。
通过实验并不能直接得出牛顿第一定律，它是总结事实，分析、概括、推理得出的，这方面要注意强调。
1、通过分析具体事例，知道力对物体运动的影响；2、通过探究阻力对物体运动的影响知道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；3、通过教师整合说明，知道牛顿第一定律内容；4、通过探究阻力对物体运动的影响，培养学生观察和实验能力、逻辑推理能力和科学想象能力。
1、通过问题1、2、3、4、5、6检测目标1的达成。
2、通过问题7、8、9、10、11检测目标2的达成。
3、通过教师整合说明和问题12检测目标3的达成。
4、通过问题8、9、10、11检测目标4的达成。
一、导入新课：〔教师根据学生看到的演示实验，在设置问题，引发深入思考〕出示斜面、小车演示：(1〕、用力拉小车在水平木板上前进。
〔2〕、停止用力，小车停止。
问题1：什么原因使小车前进？问题2：能否说物体运动必须受力？问题3：运动需要力来维持吗？〔3〕、将小车放在斜面上，放手后让小车滑下。
问题4：到水平面上后会立即停止吗？问题5：小车能一直运动下去吗？问题6：小车到达水平面时，虽然在水平方向上没有受拉力，但仍然继续前进，运动需要力来维持吗？〔4〕教师总结：学生形成两种不同结论分别代表古希腊学者亚里士多德：运动需要力来维持；意大利科学家伽利略运动不需要历来维持。
牛顿运动定律
牛顿运动定律牛顿第一定律牛顿第三定律基础知识归纳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mm2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？(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？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＝3×103kg/m3，当把弹簧测力计下的金属块平稳地浸入水中深b＝4 cm时，弹簧秤和台秤示数分别为多少？(水的密度是ρ水＝103 kg/m3，取g＝10 m/s2)【例4】关于马拉车时马与车的相互作用，下列说法正确的是()A.马拉车而车未动，马向前拉车的力小于车向后拉马的力B.马拉车只有匀速前进时，马向前拉车的力才等于车向后拉马的力C.马拉车加速前进时，马向前拉车的力大于车向后拉马的力D.无论车是否运动、如何运动，马向前拉车的力都等于车向后拉马的力牛顿第二定律力学单位制基础知识归纳1.牛顿第二定律(1)内容：物体的加速度与所受合外力成正比，跟物体的质量成反比.(2)表达式：F＝ma.(3)力的单位：当质量m的单位是kg、加速度a的单位是m/s2时，力F的单位就是N，即1 kg•m/s2＝1 N.(4)物理意义：反映物体运动的加速度大小、方向与所受合外力的关系，且这种关系是瞬时的.(5)适用范围：①牛顿第二定律只适用于惯性参考系(相对地面静止或匀速直线运动的参考系).②牛顿第二定律只适用于宏观物体(相对于分子、原子)、低速运动(远小于光速)的情况.2.单位制单位制：由基本单位和导出单位一起组成了单位制.①基本单位：基本物理量的单位.力学中的基本物理量有三个，它们是长度、质量、时间；它们的国际单位分别是米、千克、秒.②导出单位：由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位.3.力和运动关系的分析分析力和运动关系问题时要注意以下几点：1.物体所受合力的方向决定了其加速度的方向，合力与加速度的大小关系是F合＝ma，只要有合力，不管速度是大还是小，或是零，都有加速度，只有合力为零时，加速度才能为零，一般情况下，合力与速度无必然的联系，只有速度变化才与合力有必然的联系.2.合力与速度同向时，物体加速，反之则减速.3.物体的运动情况取决于物体受的力和物体的初始条件(即初速度)，尤其是初始条件是很多同学最容易忽视的，从而导致不能正确地分析物体的运动过程.典例精析1.瞬时性问题分析【例1】如图甲所示，一质量为m的物体系于长度分别为L1、L2的两根细线上，L1的一端悬挂在天花板上，与竖直方向夹角为θ，L2水平拉直，物体处于平衡状态.(1)现将L2线剪断，求剪断瞬间物体的加速度；(2)若将图甲中的细线L1改为质量不计的轻弹簧而其余情况不变，如图乙所示，求剪断L2线瞬间物体的加速度.【拓展1】如图所示，弹簧S1的上端固定在天花板上，下端连一小球A，球A与球B之间用线相连.球B与球C之间用弹簧S2相连.A、B、C的质量分别为m A、m B、m C，弹簧与线的质量均不计.开始时它们都处于静止状态.现将A、B间的线突然剪断，求线刚剪断时A、B、C的加速度.2.应用牛顿第二定律解题的基本方法【例2】一物体放置在倾角为θ的斜面上，斜面固定于加速上升的电梯中，加速度为a，如图所示，在物体始终相对于斜面静止的条件下，下列说法正确的是()A.当θ一定时，a越大，斜面对物体的正压力越小B.当θ一定时，a越大，斜面对物体的摩擦力越大C.当a一定时，θ越大，斜面对物体的正压力越小D.当a一定时，θ越大，斜面对物体的摩擦力越小【拓展2】风洞实验中可产生水平方向的、大小可以调节的风力，先将一套有小球的细杆放入风洞实验室，小球孔径略大于细杆直径，如图所示.(1)当杆在水平方向上固定时，调节风力的大小，使小球在杆上匀速运动，这时所受风力为小球所受重力的0.5倍，求小球与杆的动摩擦因数；(2)保持小球所受风力不变，使杆与水平方向间夹角为37°并固定，则小球从静止出发在细杆上滑下距离x的时间为多少.(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)易错门诊3.力和运动的关系【例3】如图所示，弹簧左端固定，右端自由伸长到O点并系住物体m，现将弹簧压缩到A点，然后释放，物体一直可以运动到B点，如果物体受到的摩擦力恒定，则()A.物体从A到O加速，从O到B减速B.物体从A到O速度越来越小，从O到B加速度不变C.物体从A到O间先加速后减速，从O到B一直减速运动D.物体运动到O点时所受合力为零牛顿运动定律的应用重点难点突破一、动力学两类基本问题的求解思路两类基本问题中，受力分析是关键，求解加速度是桥梁和枢纽，思维过程如下：二、用牛顿定律处理临界问题的方法1.临界问题的分析思路解决临界问题的关键是：认真分析题中的物理情景，将各个过程划分阶段，找出各阶段中物理量发生突变或转折的“临界点”，然后分析出这些“临界点”应符合的临界条件，并将其转化为物理条件.2.临界、极值问题的求解方法(1)极限法：在题目中如出现“最大”、“最小”、“刚好”等词语时，一般隐含着临界问题，处理此类问题时，应把物理问题(或过程)推向极端，从而使临界现象(或状态)暴露出来，达到尽快求解的目的.(2)假设法：有些物理过程中没有明显出现临界问题的线索，但在变化过程中可能出现临界问题，也可能不出现临界问题，解答此类题目，一般采用假设法.此外，我们还可以应用图象法等进行求解.典例精析1.动力学基本问题分析【例1】在光滑的水平面上，一个质量为200 g的物体，在1 N的水平力F作用下由静止开始做匀加速直线运动，2 s后将此力换为相反方向的1 N的力，再过2 s将力的方向再反过来……这样物体受到的力大小不变，而力的方向每过2 s改变一次，求经过30 s物体的位移.【拓展1】质量为40 kg的雪橇在倾角θ＝37°的斜面上向下滑动(如图甲所示)，所受的空气阻力与速度成正比.今测得雪橇运动的v-t图象如图乙所示，且AB是曲线的切线，B点坐标为(4,15)，CD是曲线的渐近线.试求空气的阻力系数k和雪橇与斜坡间的动摩擦因数μ.2.临界、极值问题【例2】如图所示，一个质量为m＝0.2 kg的小球用细绳吊在倾角为θ＝53°的光滑斜面上，当斜面静止时，绳与斜面平行.当斜面以10 m/s2的加速度向右做加速运动时，求绳子的拉力及斜面对小球的弹力.【拓展2】如图所示，长L＝1.6 m，质量M＝3 kg的木板静放在光滑水平面上，质量m＝1 kg的小物块放在木板的右端，木板和物块间的动摩擦因数μ＝0.1.现对木板施加一水平向右的拉力F，取g＝10 m/s2，求：(1)使物块不掉下去的最大拉力F；(2)如果拉力F＝10 N恒定不变，小物块的所能获得的最大速度.易错门诊3.多过程问题分析【例3】如图，有一水平传送带以2 m/s的速度匀速运动，现将一物体轻轻放在传送带上，若物体与传送带间的动摩擦因数为0.5，则传送带将该物体传送10 m的距离所需时间为多少？(取重力加速度g＝10 m/s2)超重与失重整体法和隔离法基础知识归纳1.超重与失重和完全失重(1)实重和视重①实重：物体实际所受的重力，它与物体的运动状态无关.②视重：当物体在竖直方向上有加速度时，物体对弹簧测力计的拉力或对台秤的压力将不等于物体的重力.此时弹簧测力计的示数或台秤的示数即为视重.(2)超重、失重和完全失重的比较现象实质超重物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力大于自身重力的现象系统具有竖直向上的加速度或加速度有竖直向上的分量失重物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力小于自身重力的现象系统具有竖直向下的加速度或加速度有竖直向下的分量完全失重物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力等于零的现象系统具有竖直向下的加速度，且a＝g2.连接体问题(1)连接体两个或两个以上存在相互作用或有一定关联的物体系统称为连接体，在我们运用牛顿运动定律解答力学问题中常会遇到.(2)解连接体问题的基本方法整体法：把两个或两个以上相互连接的物体看成一个整体，此时不必考虑物体之间的内力.隔离法：当求物体之间的作用力时，就需要将各个物体隔离出来单独分析.解决实际问题时，将隔离法和整体法交叉使用，有分有合，灵活处理.典例精析1.超重和失重现象【例1】升降机由静止开始上升，开始2 s 内匀加速上升8 m ，以后3 s 内做匀速运动，最后2 s 内做匀减速运动，速度减小到零.升降机内有一质量为250 kg 的重物，求整个上升过程中重物对升降机的底板的压力，并作出升降机运动的v-t 图象和重物对升降机底板压力的F-t 图象.(g 取10 m/s 2)【拓展1】如图所示，小球的密度小于杯中水的密度，弹簧两端分别固定在杯底和小球上.静止时弹簧伸长Δx .若全套装置自由下落，则在下落过程中弹簧的伸长量将( D )A.仍为ΔxB.大于ΔxC.小于Δx ，大于零D.等于零2.整体法和隔离法的应用【例2】如图所示，质量为m ＝1 kg 的物块放在倾角为θ的斜面上，斜面体质量为M ＝2 kg ，斜面与物块间的动摩擦因数μ＝0.2，地面光滑，θ＝37°.现对斜面体施一水平推力F ，要使物块m 相对斜面静止，力F 应为多大？(设物块与斜面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g 取10 m/s 2)3.整体运用牛顿第二定律【例3】如图所示，倾角α＝30°、质量M ＝34 kg 的斜面体始终停在粗糙的水平地面上，质量m A ＝14 kg 、m B ＝2 kg 的物体A 和B ，由细线通过定滑轮连接.若A 以a ＝2.5 m/s 2的加速度沿斜面下滑，求此过程中地面对斜面体的摩擦力和支持力各是多少？易错门诊【例4】如图所示，一个质量为M 、倾角为30°的光滑斜面体放在粗糙水平桌面上，质量为m 的小木块从斜面顶端无初速度滑下的过程中，斜面体静止不动.则下列关于此斜面体对水平桌面压力F N的大小和桌面对斜面体摩擦力F f 的说法正确的( )A.F N ＝Mg ＋mgB.F N ＝Mg ＋43mg C.F f 方向向左，大小为23mg D.F f 方向向左，大小为43mg。
牛顿运动定律(1)
第一讲牛顿运动定律[人教版必修第一册]1. 第四章第1节P79页，关于力和运动的关系的认知历史上经历了哪几个阶段，对应人物是谁？2.第三章第3节P64页，一对相互平衡的力与一对作用力和反作用力的主要区别是什么？3.第四章第1节P80页伽利略用了什么方法揭示了力和运动的关系？4.第四章复习与提高A组P105页的第1题，正确理解惯性的意义。
考点一牛顿第一定律的理解与应用1.牛顿第一定律：惯性(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，即产生的原因。
③牛顿第一定律描述的是物体不受外力时的状态，而物体不受外力的情形是不存在的，因此该定律不是实验定律，而是基于事实实验基础上的科学推理与归纳。
(3)惯性①定义：物体具有保持原来状态或状态的性质。
②普遍性：惯性是一切物体都具有的性质，是物体的，与物体的运动情况和受力情况。
③量度：是惯性大小的唯一量度，的物体惯性大，的物体惯性小。
题型一牛顿第一定律的应用某同学为了取出如图所示羽毛球筒中的羽毛球，一手拿着球筒的中部，另一手用力击打羽毛球筒的上端，则()A.此同学无法取出羽毛球B.羽毛球会从筒的下端出来C.羽毛球筒向下运动过程中，羽毛球受到向上的摩擦力才会从上端出来D.该同学是在利用羽毛球的惯性题型二惯性的理解及应用如图所示，一容器固定在一个小车上，在容器中分别悬挂一只铁球和一只乒乓球，容器中铁球和乒乓球都处于静止状态，若容器中装满水，当容器随小车突然向右运动时，则两球的运动情况是(以小车为参考系)（）A.铁球向左，乒乓球向右B.铁球向右，乒乓球向左C.铁球和乒乓球都向左D.铁球和乒乓球都向右1.惯性的两种表现形式：(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。