内容正文:
专题3.1牛顿三定律的理解及实验—【讲】
目录
一.讲考纲、讲方向 1
二. 讲考点、讲题型 1
考点一、牛顿第一定律的理解 1
考点二、牛顿第二定律的理解 3
考点三、牛顿第三定律的理解 6
考点四、验证牛顿运动定律 8
一.讲考纲、讲方向
考点内容
考题统计
考查方向
备考方案
惯性的本质
2020全国卷Ⅱ,T23,6分
2019全国卷Ⅰ,T22, 6分
2019全国卷Ⅱ,T22, 6分
2019全国卷Ⅲ,T22, 6分
考查牛顿运动定律及运动和力的关系。
考查探究加速度与所受合外力关系的实验及根据牛顿运动定律设计性实验。
物理观念
1.理解质量的含义,惯性概念
2.理解和掌握牛顿运动定律
科学思维
应用“理想实验”“控制变量”思想方法分析问题
科学探究
通过实验探究加速度与力和质量的关系
牛顿运动三定律的理解及应用
作用力和反作用力
实验:探究加速度与力、质量的关系
二. 讲考点、讲题型
考点一、牛顿第一定律的理解
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时的状态,而物体不受外力的情形是不存在的.如果物体所受的合外力等于零,其运动效果跟不受外力作用时相同,物体保持静止状态或匀速直线运动状态.
【典例1】(对力与运动认识的物理学史)
(2020·广东惠州一中模拟) (多选)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.下列说法中符合历史事实的是( )
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
B.伽利略通过“理想实验”得出结论:运动必具有一定的速度,如果它不受力,它将以这一速度永远运动下去
C.笛卡儿指出,如果运动中的物体没有受到力的作用,它将继续以同一速度沿同一直线运动,既不停下来也不偏离原来的方向
D.牛顿认为,物体都具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质
【答案】 BCD
【解析】亚里士多德认为,必须有力作用在物体上,物体才能运动,故A错误;伽利略通过“理想实验”得出结论:力不是维持运动的原因,即运动必具有一定的速度,如果它不受力,它将以这一速度永远运动下去,故B正确;笛卡儿指出如果运动中的物体没有受到力的作用,它将继续以同一速度沿同一直线运动,既不停下来也不偏离原来的方向,故C正确;牛顿认为物体都具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质,故D正确.
【典例2】对惯性的理解
(2021·潍坊模拟) (多选)在水平路面上有一辆匀速行驶的小车,车上固定一盛满水的碗。现突然发现碗中的水洒出,水洒出的情况如图所示,则关于小车的运动情况,下列叙述正确的是
A.小车匀速向左运动 B.小车可能突然向左加速
C.小车可能突然向左减速 D.小车可能突然向右减速
【答案】BD
【解析】原来水和小车相对静止以共同速度运动,水突然向右洒出有两种可能:①原来小车向左运动,突然加速,碗中的水由于惯性保持原速度不变,故相对碗向右洒出。②原来小车向右运动,突然减速,碗中的水由于惯性保持原速度不变,相对于碗向右洒出,故B、D正确。
【典例3】对牛顿第一定律理解
(2020.甘肃兰州模拟)关于牛顿第一定律的说法中,正确的是( )
A.由牛顿第一定律可知,物体在任何情况下始终处于静止状态和匀速直线运动状态
B.牛顿第一定律只是反映惯性大小的,因此也叫惯性定律
C.牛顿第一定律反映了物体不受外力作用时的运动规律,因此,物体在不受力时才有惯性
D.牛顿第一定律既揭示了物体保持原有运动状态的原因,又揭示了运动状态改变的原因
【答案】D
【解析】牛顿第一定律的内容:物体只在不受外力或所受外力的合力为零时,才保持静止状态或匀速直线运动状态;牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态(或产生加速度)的原因,一切物体总具有惯性.选项A、B、C错误,D正确.
【方法总结】
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,惯性表现为抗拒运动状态的改变,惯性大,物体的运动状态较难改变;惯性小,物体的运动状态较易改变.
2.牛顿第一定律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.
(1)牛顿第一定律告诉我们改变运动状态需要力,力是如何改变物体运动状态的问题则由牛顿第二定律来回答.
(2)牛顿第一定律是经过科学抽象