内容正文:
第1讲 对牛顿运动定律的理解
授课提示:对应学生用书第49页
一、牛顿第一定律 惯性
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)意义:①揭示了物体的固有属性:一切物体都有惯性,因此牛顿第一定律又叫惯性定律;
②揭示了运动与力的关系:力不是维持物体运动状态的原因,而是改变物体运动状态的原因,即力是产生加速度的原因。
2.惯性
(1)定义:物体具有的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,一切物体都具有惯性,与物体的运动情况和受力情况无关。
3.伽利略的理想实验
(1)特点:实践操作(实验)+逻辑推理(数学演算)。
(2)作用:提出力不是维持物体运动的原因。
伽利略是物理理想实验的开拓者。理想实验是人们在抽象思维中设想出来而实际上无法做到的实验,可以完美地解释物理学规律或理论。
二、牛顿第二定律 力学单位制
1.牛顿第二定律
(1)内容:物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比,跟它的质量成反比,加速度的方向跟作用力的方向相同。
(2)表达式:F=ma。
(3)适用范围
①牛顿第二定律只适用于惯性参考系,即相对于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宏观物体(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
(1)单位制:基本单位和导出单位一起就组成了单位制。
(2)基本单位:基本量的单位。国际单位制中基本量共七个,其中力学有三个,是长度、质量、时间,单位分别是米、千克、秒。
(3)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。
三、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,当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,通常叫作作用力与反作用力。
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.表达式:F=-F′。
授课提示:对应学生用书第50页
考点一 对牛顿第一定律的理解 基础考点
1.对牛顿第一定律的理解
(1)揭示了物体的惯性:不受力的作用时,一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态。
(2)揭示了力的作用对运动的影响:力是改变物体运动状态的原因。
2.对惯性的认识
惯性是物体保持原来运动状态的性质,与物体是否受力、是否运动及所处的位置无关,物体的惯性只与其质量有关,物体的质量越大,其惯性越大。
3.惯性的两种表现形式
(1)保持“原状”:物体在不受力或所受合外力为零时,惯性表现为使物体保持原来的运动状态(静止或匀速直线运动)。
(2)反抗改变:物体受到外力时,惯性表现为运动状态改变的难易程度。惯性越大,物体的运动状态越难以被改变。
典例1 某同学为了取出如图所示羽毛球筒中的羽毛球,一只手拿着球筒的中部,另一只手用力击打羽毛球筒的上端。下列说法正确的是( )
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
[解析] 羽毛球筒被手击打后迅速向下运动,而羽毛球具有惯性,要保持原来的静止状态,所以会从筒的上端出来,D正确。
[答案] D
1.(对惯性的认识)关于惯性,下列说法正确的是( )
A.抛出去的标枪靠惯性向远处运动
B.完全失重时物体的惯性将消失
C.球由静止释放后加速下降,说明力改变了惯性
D.物体沿水平面滑动,速度越大滑行的时间越长,说明速度大,惯性就大
解析:质量是惯性的唯一量度,抛出去的标枪靠惯性向远处运动,选项A正确;完全失重时物体的惯性不会消失,选项B错误;球由静止释放后加速下落,说明力改变了物体的运动状态,惯性不变,选项C错误;物体沿水平面滑动,速度越大,滑行的时间越长,惯性不变,选项D错误。
答案:A
2.(对牛顿第一定律的应用)如图所示,在一辆表面光滑且足够长的小车上,有质量分别为m1、m2的两个小球(m1>m2),原来随小车一起做匀速直线运动,当小车突然停止时,如不考虑其他阻力,则两个小球( )
A.一定相碰
B.一定不相碰
C.不一定相碰
D.无法确定,因为不知小车的运动方向
解析:小车停止前,两个小球和小车一起做匀速直线运动,并且两个小球和小车具有共同的速度,当小车突然停止时,由于小球在小车光滑表面上,因此两个小球由于惯性,还要保持原来大小不变的速度做匀速直线运动,又两个小球的速度相同,相同时间内通过的位移相同,因此两个小球间的距离不变,一定不会相碰,故B正确,A、C、D错误。
答案:B
考点二 对牛顿第二定律的理解及简