专题15 牛顿第一定律 牛顿第三定律-2020年初升高物理无忧衔接

专题15 牛顿第一定律和牛顿第三定律 知识精讲 初中知识回顾： 1、 物体在不受力或受到平衡力作用下都会保持静止状态或匀速直线运动状态 2、牛顿第一定律：一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持静止状态或匀速直线运动状态。(牛顿第一定律是在经验事实的基础上，通过进一步的推理而概括出来的，因而不能用实验来证明这一定律)。 3、惯性：物体保持运动状态不变的性质叫惯性。牛顿第一定律也叫做惯性定律。 4、物体平衡状态：物体受到几个力作用时，如果保持静止状态或匀速直线运动状态，我们就说这几个力平衡。当物体在两个力的作用下处于平衡状态时，就叫做二力平衡。 5、二力平衡的条件：作用在同一物体上的两个力，如果大小相等、方向相反、并且在同一直线上，则这两个力二力平衡时合力为零。 高中知识预习： 1、牛顿第一定律 （1）建立过程：根据伽利略斜面实验等进行推理、归纳、总结得到。 （2）内容：一切物体总是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。 （3）意义：牛顿第一定律指出了物体具有惯性，同时也指出物体的运动状态是可以改变的，而改变物体的运动状态需要外力，为牛顿第二定律的得出指明了方向。 伽利略理想斜面实验 在完全没有摩擦的情况下，不管第二个斜面的倾斜度多么小，球在第二个斜面上总要达到相同的高度。最后，如果第二个斜面的倾斜度完全消除了，那么球从第一个斜面上滚下来之后，将以恒定的速度在无限长的平面上永远不停地运动下去。打破了自亚里士多德以来长时期的错误观念：力是物体运动的原因。 对牛顿第一定律的理解 （1）明确了惯性的概念：定律的前半句话“一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态”，揭示了物体所具有的一个重要的属性—惯性，即物体保持匀速直线运动状态或静止状态的性质，牛顿第一定律指出一切物体在任何情况下都具有惯性.因此牛顿第一定律又叫惯性定律。 （2）揭示了力和运动的关系：定律的后半句话“除非作用在它上面的力迫使它改变这种运动状态”，实质上是揭示了力和运动的关系，即力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动的原因. （3）反映了物体不受外力时的运动状态：匀速直线运动或静止（即原来运动的保持其速度不变；原来静止的保持静止）.不受外力作用的物体是不存在的，但物体所受外力的合力为零与不受外力在效果上是等效的，这就使牛顿第一定律具有了实际意义. 2、 惯性 物体保持原来的匀速直线运动或静止状态的性质叫做惯性． 对惯性的理解 ： （1）物体保持原来的匀速直线运动或静止状态的性质叫惯性. （2）惯性是物体的固有属性，一切物体都具有惯性. （3）惯性与物体的运动状态及受力无关，由质量惟一量度. 有的同学总认为：“惯性与物体的运动有关，速度大惯性就大，速度小，惯性就小”，理由是物体运动速度越大，越不容易停下来，速度越小越容易停下来.产生这种错误认识的原因是“把惯性大小理解为把物体从运动改变为静止的难易程度”.事实上，在受到相同阻力的情况下，速度不同质量相同的物体，在相同时间内速度的减小量是相同的，这说明质量相同的物体，它们改变运动状态的难易程度—惯性是相同的，与它们的速度无关. 做一做：下面几个有趣的实验，对加深惯性概念的感性认识也许会有帮助。 1 如图4—1所示，小车上放一个带轮的木块，使木块与小车均处于静止状态。当突然起动小车时，木块由于惯性将相对小车向后运动。 2 如图4—2所示，小车上放一个带轮的木块，使木块与小车一起向右匀速运动。当小车被挡板挡住时，木块由于惯性将继续向前运动。 图4—2 3 如图4—3所示，小车上放一个木块，使木块与小车均处于静止状态，木块与小车间有一定的摩擦力。当突然起动小车时，木块由于惯性将向后倾倒。 4 如图4—4所示，小车上放一个木块，使木块与小车一起向右匀速运动，木块与小车间有一定的摩擦力。当小车被挡板挡住时，木块由于惯性将向前倾倒。 5 如图4—5所示，小车上放一碗水，使碗与小车均处于静止状态，碗与小车间有一定的摩擦力。当突然起动小车时，碗中的水由于惯性将向后泼出。 6 如图4—6所示，小车上放一碗水，使碗与小车一起向右匀速运动，碗与小车间有一定的摩擦力。当小车被挡板挡住时，碗中的水由于惯性将向前泼出。 图4—6 3、 关于物体运动状态的描述与变化 一个物体，如果它的速度的大小和方向都保持不变，则这个物体的运动状态保持不变，也就是说我们是用速度这个矢量来描述物体的运动状态的. 物体运动状态的改变，就是指物体的速度发生了变化.由于速度是矢量，既有大小，又有方向，只要其中之一发生了变化，物体的运动状态就发生了变化.这时物体运动状态的改变有三种情况：①只是速度大小改变，方向不变；②只