内容正文:
素养解读·评价要求
1.本章是高考常考内容,涉及的核心知识是牛顿运动定律的理解及应用,瞬时性问题,两类动力学问题,动力学的图像问题,探究加速度与物体受力、物体质量的关系等。素养方面,主要是强化物体运动的物理观念,培养科学思维方法,提高实验探究能力,培养学生科学严谨的科学精神及态度,同时,关注与实际生活和生产密切联系的问题,学会把实际问题模型化。
2.本章常用物理思想方法主要体现在控制变量法、整体与隔离分析法、图像法、数理结合法等。
3.高考对本章的单独命题,题型以选择题、实验题为主;综合命题通常与动力学、功能关系及电磁学相结合,题型常为计算题。
第1讲 牛顿三定律的理解
授课提示:对应学生用书第57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,直到有外力迫使它改变这种状态为止。
(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:物体的加速度与物体所受到的作用力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向与作用力的方向相同。
(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′。
一、判断题
1.牛顿第一定律不能用实验验证。(√)
2.物体运动时受到惯性力的作用。(×)
3.牛顿第二定律的表达式F=ma在任何情况下都适用。 (×)
4.物理公式不仅确定了物理量之间的数量关系,同时也确定了物理量间的单位关系。(√)
5.两物体相互作用时,先有作用力,后有反作用力。 (×)
6.作用力与反作用等大,反向,其合力为零。(×)
二、选择题
1.下列说法符合史实的是( )
A.伽利略提出力是维持物体运动的原因
B.亚里士多德猜想自由落体运动的速度与下落时间成正比,并直接用实验进行了验证
C.笛卡尔通过理想斜面实验发现了物体的运动不需要力来维持
D.牛顿认为力的真正效应是改变物体的速度,而不是使之运动
解析:亚里士多德提出力是维持物体运动的原因,故A错误;伽利略用数学和逻辑推理得出了自由落体运动的速度与下落时间成正比,故B错误;伽利略利用“理想斜面实验”发现了物体的运动不需要力来维持,推翻了“力是维持物体运动的原因”的观点,故C错误;牛顿认为力的真正效应是改变物体的速度,产生加速度,而不是使之运动,故D正确。
答案:D
2.在国际单位制(简称SI)中,力学和电学的基本单位有:m(米)、kg(千克)、s(秒)、A(安培)。导出单位V(伏特)用上述基本单位可表示为( )
A.m2·kg·s-4·A-1
B.m2·kg·s-3·A-1
C.m2·kg·s-2·A-1
D.m2·kg·s-1·A-1
解析:根据P=UI,P=Fv,F=ma可导出U=,则V==m2·kg·s-3·A-1,故B正确。
答案:B
3.(2023·广东阳江模考)粗糙水平地面上的一只木箱在一水平拉力作用下匀速前进。下列说法正确的是( )
A.拉力与地面对木箱的摩擦力是一对作用力与反作用力
B.木箱对地面的压力与地面对木箱的支持力是一对作用力与反作用力
C.木箱对地面的压力与地面对木箱的支持力是一对平衡力
D.木箱对地面的压力与木箱受到