资源简介 (共52张PPT)第三章牛顿运动定律课标要求 热点考向1.通过实验,探究加速度与物体质量、物体受力的关系2.理解牛顿运动定律,用牛顿运动定律解释生活中的有关问题3.通过实验认识超重和失重现象 1.通过牛顿第三定律考查力的相互性2.由牛顿第二定律分析、求解加速度3.动力学的两类基本问题分析与计算4.通过整体法与隔离法考查牛顿第二定律的应用第1节牛顿运动定律一、牛顿第一定律匀速直线运动1.内容:一切物体总保持________________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.特别提醒:(1)牛顿第一定律所描述的是物体不受外力作用时的状态,与物体所受合外力为零是等效的.(2)牛顿第一定律不是实验定律,它是在理想实验的基础上总结得出的.2.惯性.匀速直线运动质量质量大(1)定义:物体具有保持原来________________状态或静止状态的性质.(2)量度:________是物体惯性大小的唯一量度,________的物体惯性大,质量小的物体惯性小.固有(3)表现:物体不受外力作用或所受合外力为零时,有保持静止状态或匀速直线运动状态的性质;物体受到外力作用时,表现为运动状态改变的难易程度.(4)普遍性:惯性是物体的______属性,一切物体都具有惯性.二、牛顿第二定律 力学单位制1.牛顿第二定律.合外力质量F=ma(1)内容:物体的加速度跟所受__________成正比,跟物体的________成反比,加速度的方向跟合外力的方向一致.(2)表达式:________,F 与 a 具有瞬时对应关系.(3)适用范围.惯性匀速直线宏观①牛顿第二定律只适用于________参考系(相对地面静止或做____________运动的参考系);②牛顿第二定律只适用于________物体(相对于分子、原子等)、低速运动(远小于光速)的情况.2.力学单位制.基本单位长度mskg单位制:由______单位和导出单位一起组成了单位制.(1)基本物理量:反映物理学基本问题的物理量.(2)基本单位:单位制中所选定的基本物理量的______.力学单位制中选定的三个基本物理量是________、时间和质量.其国际单位符号分别是________、________和________.(3)导出物理量:由________物理量根据有关物理公式推导出来的其他物理量,如加速度、速度等.基本导出(4)导出单位:由基本物理量根据物理公式推导出其他物理量的单位.常见的速度单位 m/s、加速度单位 m/s2 就是________单位.特别要注意的是力的单位牛(N)也是导出单位,而不是基本单位.三、牛顿第三定律1.作用力和反作用力.相互相等相反两个物体之间的作用总是________的,一个物体对另一个物体施加了力,后一个物体一定同时对前一个物体也施加了力.物体间相互作用的这一对力叫做作用力和反作用力.2.牛顿第三定律.两个物体之间的作用力和反作用力总是大小________,方向________,作用在同一条直线上.【基础自测】1.判断下列题目的正误.(1)在水平地面上运动的物体最终停下来,是因为水平方向没有外力维持其运动的结果.()(2)物体的惯性越大,其运动状态越难改变.()(3)作用力与反作用力大小相等、方向相反,可以作用在同一物体上.()(4)物体的加速度与物体受的力及物体的质量都有关系.()(5)物体所受的合外力减小,加速度一定减小,而速度不一定减小.()答案:(1)× (2)√ (3)× (4)√ (5)√2.(2024 年浙江卷)下列属于国际单位制基本单位符号的是()A.sB.NC.FD.T答案:A3.(2023 年广东佛山月考)如图所示为某次采购的一盆绿植,部分花枝上通过轻质短绳挂有各式各样的小饰品.若所有饰品)质量相同,则下列说法正确的是(A.不同饰品,由于悬挂树枝弯曲程度不同,所受花枝作用力不同B.花枝给饰品作用力大于饰品对花枝的作用力C.经过一段时间,花枝被饰品压到相对较低的位置,但饰品所受花枝作用力不变D.花枝对饰品的作用力方向必垂直于花枝解析:不论树枝弯曲程度如何,饰品都是处于平衡状态,花枝对饰品的作用力等于饰品重力大小,是相同的,A 错误;花枝对饰品的作用力与饰品对花枝的作用力是相互作用力,大小相等,B 错误;不论处于什么位置,饰品所受花枝作用力都等于饰品的重力大小,不会变化,C 正确;花枝对饰品的作用力方向与重力方向相反,为竖直向上,不必垂直于花枝,D 错误.答案:C4.(2022 年上海卷)神舟十三号在返回地面的过程中打开降落伞后,在大气层中经历了竖直向下的减速运动.若返回舱所受的空气阻力随速度的减小而减小,则加速度大小()A.一直减小C.先增大后减小B.一直增大D.先减小后增大解析:依题意,返回舱竖直向下减速运动的过程中,根据牛顿第二定律可得 f-mg=ma,得kv-mg=ma,返回舱速度v减小,则可得加速度 a 一直减小,选 A.答案:A热点 1 牛顿第一定律和惯性概念的理解考向 1 对牛顿第一定律的理解[热点归纳]1.明确了惯性的概念.牛顿第一定律揭示了一切物体所具有的一种固有属性——惯性,即物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质.2.揭示了力的本质.力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动状态的原因.3.理想化状态.牛顿第一定律描述的是物体不受外力的状态,而物体不受外力的情形是不存在的.在实际情况中,如果物体所受的合外力等于零,与物体不受外力的表现是相同的.4.与牛顿第二定律的关系.牛顿第一定律和牛顿第二定律是相互独立的.力是如何改变物体运动状态的问题由牛顿第二定律来回答.【典题 1】(多选,2023 年福建厦门月考)如图所示,一物体在光滑的水平面上受一恒力 F 的作用而运动,在其正前方固定一个足够长的轻质弹簧,当物体与弹簧接触后,下列说法正确的是()A.物体立即做减速运动B.当弹簧的弹力等于 F 时,物体速度为零C.物体在开始一段时间内仍做加速运动D.当弹簧处于最大压缩量时,物体的加速度不等于零解析:物体与弹簧接触后,物体受到弹力,但开始时弹力小于推力,物体继续加速,直到弹力等于推力为止,A 错误,C 正确;物体与弹簧接触后,物体受到弹力,但开始时弹力小于推力,物体继续加速,当弹力增加到等于推力时,物体速度达到最大,此后由于惯性,物体继续向左运动,弹力大于推力,物体开始减速,B 错误;弹簧处于最大压缩量时,速度为零,弹力大于推力,故合力不为零,加速度也不为零,D 正确.答案:CD方法技巧 牛顿第一定律的应用技巧(1)应用牛顿第一定律分析实际问题时,要把生活感受和理论问题联系起来深刻认识力和运动的关系,正确理解力不是维持物体运动状态的原因,克服生活中一些错误的直观印象,建立正确的思维习惯.(2)如果物体的运动状态发生改变,则物体必然受到不为零的合外力作用.因此,判断物体的运动状态是否改变,以及如何改变,应分析物体的受力情况.考向 2 对惯性的理解[热点归纳]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,惯性表现为抗拒运动状态改变的能力.惯性大,物体的运动状态较难改变;惯性小,物体的运动状态容易改变.【典题 2】关于物体的惯性,下列说法正确的是()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,由物体质量的大小决定D.物体由静止开始运动的瞬间,它的惯性最大解析:质量是物体惯性大小的唯一量度,惯性与物体的运动状态无关,故 C 正确.答案:C瞬时性 a 与 F 对应同一时刻矢量性 a 与 F 方向相同因果性 F 是产生 a 的原因,物体具有加速度是因为物体受到了力同一性 (1)加速度 a 相对于同一惯性系(一般指地面).F(2)a= 中,F、 m、a 对应同一物体或同一系统.mF(3)a= 中,各量统一使用国际单位m热点 2 对牛顿第二定律的理解[热点归纳]牛顿第二定律的“六性”.独立性 (1)作用于物体上的每一个力各自产生的加速度都遵循牛顿第二定律.(2)物体的实际加速度等于每个力产生的加速度的矢量和.(3)力和加速度在各个方向上的分量也遵循牛顿第二定律,即局限性 牛顿第二定律只适用于宏观低速物体,不适用于高速运动的物体(续表)【典题3】(2024 年贵州卷)某研究人员将一铁质小圆盘放入聚苯乙烯颗粒介质中,在下落的某段时间内,小圆盘仅受重力 G 和颗粒介质对其向上的作用力 f.用高速相机记录小圆盘在不同时刻的位置,相邻位置的时间间隔相等,如图所示,则该段时间内下列说法可能正确的是()A.f 一直大于 GB.f 一直小于 GC.f 先小于 G,后大于 GD.f 先大于 G,后小于 G解析:由图可知相等时间内铁质小圆盘的位移先增大后减小,可知铁质小圆盘的速度先增大后减小,以向下为正方向,即铁质f 先小于 G,后大于 G,C 正确.答案:C思路导引根据图中点的距离变化分析加速度特点,明确加速度方向,然后比较重力与阻力的大小关系.六同 性质相同、大小相同、同一直线、同时产生、同时变化、同时消失三异 方向相反、不同物体、不同效果二无关 与物体的运动状态无关与物体是否受其他力无关热点 3 牛顿第三定律的应用考向 1 对牛顿第三定律的理解[热点归纳]作用力与反作用力的“六同、三异、二无关”.【典题 4】(多选)如图所示,搭载着“嫦娥三号”的“长征三号乙”运载火箭在西昌卫星发射中心发射升空,下面关于卫)星与火箭升空的情形叙述正确的是(A.火箭尾部向下喷气,喷出的气体反过来对火箭产生一个反作用力,从而让火箭获得了向上的推力B.火箭尾部喷出的气体对空气产生一个作用力,空气的反作用力使火箭获得飞行的动力C.火箭飞出大气层后,由于没有了空气,火箭虽然向后喷气,但也无法获得前进的动力D.卫星进入运行轨道之后,与地球之间仍然存在一对作用力与反作用力解析:火箭升空时,其尾部向下喷气,火箭箭体与被喷出的气体是一对相互作用的物体.火箭向下喷气时,喷出的气体对火箭产生向上的反作用力,即为火箭上升的推动力.此动力并不是由周围的空气对火箭的反作用力提供的,因而与是否飞出大气层、是否存在空气无关,BC 错误,A 正确;火箭运载卫星进入轨道之后,卫星与地球之间依然存在相互吸引力,即地球吸引卫星,卫星吸引地球,这就是一对作用力与反作用力, D 正确.答案:AD规律总结 牛顿第三定律的三个特点(1)定律中的“总是”说明对于任何物体,在任何情况下牛顿第三定律都是成立的.(2)作用力与反作用力虽然等大反向,但因所作用的物体不同,所产生的效果(运动效果或形变效果)往往不同.(3)作用力与反作用力只能是一对物体间的相互作用力,不能牵扯第三个物体.项目 一对平衡力 作用力与反作用力作用对象 同一个物体 两个相互作用的不同物体作用时间 不一定同时产生、同时消失 一定同时产生、同时消失力的性质 不一定相同 一定相同作用效果 可相互抵消 不可抵消考向 2 平衡力与作用力和反作用力的区别[热点归纳]【典题5】(2024 年重庆期末)一本书静放在桌面上,则下列说法中正确的是()A.书受到的重力和桌面对书的支持力是一对相互作用力与反作用力B.桌面对书的支持力的大小等于书的重力,它们是一对平衡力C.书对桌面的压力就是书的重力,它们是同一性质的力D.书对桌面的压力和桌面对书的支持力是一对平衡力答案:B方法技巧 判断相互作用力与平衡力的方法(1)看作用点:作用力与反作用力的作用点在两个不同的物体上,平衡力的两个力的作用点在同一物体上.(2)看产生力的原因:作用力与反作用力是由于两个物体相互作用产生的,一定是同一性质的力;平衡力是另外两物体施加的作用,两力的性质可同可不同.热点 4 应用牛顿第三定律转换研究对象[热点归纳]一般解题思路:(1)合理选取研究对象,一般以受力较少、分析起来较容易的物体为研究对象,有时“整体法”与“隔离法”综合应用.(2)做好对研究对象的受力分析和运动情况分析,确定作用力和反作用力.(3)利用牛顿第三定律把已知力或所求力转移至研究对象上,求合力.(4)对于不宜直接分析的物体,如地面,可转而分析与之接触的物体,求出作用力后,再利用牛顿第三定律说明反作用力的大小和方向.【典题6】一个箱子放在水平地面上,箱内有一固定的竖直杆,在杆上套着一个圆环,箱与杆的质量为 M,环的质量为 m,如图所示.已知环沿杆匀加速下滑时,环与杆间的摩擦力大小为Ff,则此时箱对地面的压力大小为( )A.Mg+FfB.Mg-FfC.Mg+mgD.Mg-mg解析:环在竖直方向上受重力及箱子的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,由于箱子处于平衡状态,可得 FN=Ff′+Mg=Ff+Mg.根据牛顿第三定律,箱子对地面的压力大小等于地面对箱子的支持力,即 FN′=Mg+Ff,A 正确.甲乙答案:A【迁移拓展】(多选)木箱重 G1,人重 G2,人站在木箱里用力F 向上推木箱,如图所示,则有( )A.人对木箱底的压力大小为 G2+FB.人对木箱底的压力大小为 G2C.木箱对地面的压力大小为 G2+G1-FD.木箱对地面的压力大小为 G1+G2解析:对人隔离受力分析,人受到的力有:竖直向下的重力G2、向下的作用力 F、向上的支持力 FN,可得 FN=G2+F,根据牛顿第三定律,人对木箱底的压力大小为 G2+F,故 A 正确,B错误;将人与木箱看成一个整体,可得木箱对地面的压力大小为G1+G2,故 C 错误,D 正确.答案:AD物理量名称 物理量符号 单位名称 单位符号长度 l 米 m质量 m 千克(公斤) kg热点 5 力学单位制[热点归纳]1.单位制:基本单位和导出单位一起组成了单位制.2.国际单位制中的七个基本量和相应的基本单位物理量名称 物理量符号 单位名称 单位符号时间 t 秒 s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(Iv) 坎[德拉] cd(续表)说明:厘米(cm)、千米(km)、小时(h)、分钟(min)是基本量的单位,但不是国际单位制中的单位.3.单位制的四个主要应用(1)简化计算过程的单位表达:在解题计算时,已知量均采用国际单位制,计算过程中不用写出各个量的单位,只要在式子末尾写出所求量的单位即可.(2)推导物理量的单位:物理公式确定了各物理量的数量关系的同时,也确定了各物理量的单位关系,所以我们可以根据物理公式中物理量间的关系推导出物理量的单位.(3)判断比例系数的单位:根据公式中物理量的单位关系,可判断公式中比例系数有无单位,如公式 F=kx 中 k 的单位为 N/m,Ff=μFN 中μ无单位,F=kma 中 k 无单位.(4)单位制可检查物理量关系式的正误:根据物理量的单位,如果发现某公式在单位上有问题,或者所求结果的单位与采用的单位制中该量的单位不一致,那么该公式或计算结果肯定是错误的.【典题7】(2024 年广东深圳二模)以下单位与牛顿(N)等价的是()①kg·m·s2;②W·s·m-1;③J·m-1;④W·s-1·mA.①②B.①③C.②③D.②④kg·m·s-2、W·s·m-1、J·m-1,C正确.答案:C若需要用基本单位表示电学单位,如欧姆、伏特,一般需要以功的单位焦耳或功率的单位瓦为中介,这是由于电学和力学中都有功和功率.惯性的“相对性”1.质量是物体惯性大小的唯一量度,物体的质量越大,惯性越大,状态越难改变.2. 悬挂在空气中的铁球和乒乓球的惯性都比对应的“空气球”的惯性大,但悬挂在水中的乒乓球的惯性不如对应的“水球”的惯性大.【典题 8】如图所示,一只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.当容器随小车突然向右运动时,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解析:因为小车突然向右运动,铁球和乒乓球都有向左运动的趋势,并且铁球和乒乓球与同体积“空气球”相比,质量大,惯性大,运动状态难改变,故两球都向左运动.答案:C【触类旁通】如图 所示,一只盛水的容器固定在一个小车上,在容器中分别悬挂和拴住一只铁球和一只乒乓球.容器中的水和铁球、乒乓球都处于静止状态.当容器随小车突然向右运动时,)两球的运动状况是(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解析:因为小车突然向右运动,铁球和乒乓球都有向左运动的趋势,但由于与同体积的“水球”相比,铁球质量大、惯性大,铁球的运动状态难改变,所以小车加速运动时,铁球相对小车向左运动.同理,由于乒乓球与同体积的“水球”相比,质量小,惯性小,乒乓球相对小车向右运动.答案:A 展开更多...... 收起↑ 资源预览