第3章 第1讲 牛顿运动定律的理解(Word教参)-【新高考方案】2027年高考物理一轮总复习（江苏专版）

该高中物理高考复习教案聚焦牛顿运动定律核心考点，涵盖惯性、牛顿三定律、单位制及实验探究等内容，按基础落实、综合融通、实验探究分层架构知识体系，通过课前基础梳理、课堂逐点突破，结合考点梳理、方法指导、真题训练，帮助学生构建完整知识网络，突破理解与应用难点。 教案以分层教学和教考衔接为特色，如“课堂逐点清”环节通过题点全练与精要点拨结合，在牛顿第二定律应用中对比教材习题与2024北京高考题，培养学生科学思维与运动和相互作用观念，快速建立解题模型，有效提升应考能力，为教师精准把控复习节奏提供清晰指导。

第三章 牛顿运动定律 大单元分层教学设计 基础　 落实课 第1讲　牛顿运动定律的理解 第2讲　牛顿第二定律的基本应用 综合　 融通课 第3讲　牛顿运动定律的综合应用(一) 第4讲　牛顿运动定律的综合应用(二) 实验　 探究课 第5讲　探究加速度与物体受力、物体质量的关系 第1讲　牛顿运动定律的理解(基础落实课) 课前基础先行 一、惯性 1.定义:物体保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质。 2.普遍性:惯性是一切物体都具有的性质,是物体的固有属性,与物体的运动情况和受力情况无关。 3.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。 二、牛顿运动定律对比 定律 牛顿第一定律 牛顿第二定律 牛顿第三定律 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 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 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 公式 — F=ma F=-F' 联系 牛顿的三个运动定律是一个整体,是动力学的基础,牛顿第二定律是以牛顿第一定律为基础,由实验总结得出的 三、单位制 1.单位制:由基本单位和导出单位一起组成了单位制。 2.基本单位:基本物理量的单位。力学中的基本量有三个,它们分别是质量、长度和时间,它们的国际单位分别是kg、m和s。 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。 微点判断 1.牛顿第一定律是实验定律。 (×) 2.运动的物体惯性大,静止的物体惯性小。 (×) 3.超载时遇到紧急情况刹车不容易停下来,说明质量越大,惯性越大。 (√) 4.由m=可知,物体的质量与其所受合外力成正比,与其运动的加速度成反比。 (×) 5.F=ma是矢量式,a的方向与F的方向相同,与速度方向无关。 (√) 6.功的单位是焦耳(J),1 J=1 kg·m2·s-2。 (√) 经典回练 (人教必修1 P81T7·改编)国际拔河比赛规定,每个队按8名运动员体重的总和分成若干重量级别,同等级别的两队进行比赛。还规定,运动员必须穿“拔河鞋”或没有鞋跟等突出物的平底鞋,不能戴手套。比赛双方相持时,运动员会向后倾斜身体,使地面对人的作用力与身体共线。不计拔河绳的质量,下列说法正确的是 (　 ) A.获胜队伍对绳的拉力大于对方队伍对绳的拉力 B.因为绳子的拉力处处相等,所以两队队员受到的地面摩擦力总是相等 C.双方相持时,若绳子拉力增大,则地面对运动员的作用力增大 D.双方相持时,运动员身体后倾,减小与地面间的夹角,是为了增加与地面间的正压力 解析:选C　对绳子分析可知,两队对绳子的拉力是一对平衡力,大小相等,方向相反,故A错误;对两队整体分析可知,当整体突然向获胜一方移动时,获胜一方受到的静摩擦力大于另一方受到的静摩擦力,故B错误;双方相持时,对人受力分析,竖直方向有N=mg,所以支持力N不变,根据牛顿第三定律,运动员对地面的正压力不变;在水平方向有T=f,当绳子拉力T变大时,则静摩擦力f变大,摩擦力和支持力的合力增大,即地面对运动员的作用力增大,故C正确,D错误。 课堂　逐点清(一)　牛顿第一定律 |题|点|全|练| 1.[力与运动的关系]关于力与运动的关系,下列说法中正确的是 (　 ) A.必须有力的作用物体才能运动 B.牛顿第一定律可以用实验直接验证 C.理想斜面实验否定了“力是维持物体运动的原因” D.牛顿第二定律表明物体所受外力越大物体的惯性越大 解析:选C　力是改变物体运动状态的原因,物体不受力时也能保持匀速直线运动,故A错误;牛顿第一定律是在实验的基础上进一步推理概括出来的科学理论,不能直接通过实验得出,但能经住实践的检验,故B错误;伽利略通过理想斜面实验说明,力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因,故C正确;惯性的大小由物体的质量决定,与物体受力的大小无关,与是否受力也无关,故D错误。 2.[牛顿第一定律]下列对牛顿第一定律的理解不正确的是 (　 ) A.牛顿第一定律反映了物体不受外力作用时的运动规律 B.不受外力作用时,物体的运动状态保持不变 C.在水平地面上滑动的木块最终停下来,是由于没有外力维持木块运动的结果 D.奔跑的运动员,由于遇到障碍而被绊倒,这是因为他受到外力作用迫使他改变原来的运动状态 解析:选C　牛顿第一定律描述的是物体不受外力作用时的运动规律,总保持匀速直线运动状态或静止状态不变,A、B正确;牛顿第一定律还揭示了力和运动的关系,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,C错误,D正确。 3.[对惯性的理解](2025·扬州期末)春秋时期齐国人的著作《考工记·辀人篇》中有“劝登马力,马力既竭,辀犹能一取焉”,意思是马拉车的时候,马虽然对车不再施力了,但车还能继续向前运动一段距离,该现象说明 (　 ) A.车有惯性 B.车的惯性在变小 C.车的惯性在变大 D.摩擦力改变了车的惯性 解析:选A　马拉车的时候,马虽然对车不再施力了,但车还能继续向前运动一段距离,该现象说明车有惯性,故A正确;惯性只由质量决定,与受力无关,车的质量不变,惯性不变,故B、C、D错误。 |精|要|点|拨| 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 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) 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 课堂　逐点清(二)　牛顿第二定律 |题|点|全|练| 1.[对牛顿第二定律的理解] 关于物体的运动状态和所受合力的关系,以下说法正确的是 (　 ) A.物体所受合力为零,物体一定处于静止状态 B.只有合力发生变化时,物体的运动状态才会发生变化 C.物体所受合力不为零时,物体的速度一定不为零 D.物体所受的合力不变且不为零,物体的运动状态一定变化 解析:选D　物体所受合力为零,则物体处于平衡状态,因此物体处于静止或匀速直线运动状态,A错误;物体所受合力变化时,物体的运动状态会产生变化,物体受恒定的合力时,物体的运动状态也会产生变化,B错误;物体所受合力不为零时,物体的加速度一定不为零,物体的速度有时可能为零,C错误;物体所受的合力不变且不为零,由牛顿第二定律可知,物体一定有加速度,物体的运动状态一定变化,D正确。 2.[合力、加速度、速度之间的决定关系] (1)(鲁科必修1 P134T3)在粗糙的水平面上,物体在水平推力作用下由静止开始做匀加速直线运动。经过一段时间后,水平推力逐渐减小到0(物体仍在运动)。在水平推力逐渐减小到0的过程中 (　 ) A.物体加速度逐渐减小,速度逐渐减小 B.物体加速度逐渐减小,速度逐渐增大 C.物体加速度先增大后减小,速度先增大后减小 D.物体加速度先减小后增大,速度先增大后减小 解析:选D　物体在水平推力作用下由静止开始做匀加速直线运动,物体水平方向受到推力和滑动摩擦力。水平推力从开始减小到与滑动摩擦力大小相等的过程中,物体受到推力大于摩擦力,物体有加速度,合力减小,加速度减小;此后,推力继续减小,推力小于滑动摩擦力,合力与速度方向相反,物体做减速运动,合力反向增大,加速度反向增大。故物体加速度先减小后增大;速度先增大后减小。 (2)(粤教必修1 P130T4)将一个皮球竖直向上抛出,皮球运动时受到空气阻力的大小与速度的大小成正比。下列描绘皮球在上升过程中加速度的大小a与时间t关系的图像,可能正确的是 (　 ) 解析:选C　皮球在上升过程中受空气阻力方向向下,由牛顿第二定律有mg+kv=ma,解得a=g+,可知皮球做加速度越来越小的减速运动,速度减小到0时其加速度大小减小到重力加速度g,排除B、D;加速度越小,速度减小得越慢,由a=g+可知加速度减小得也越慢,A错误,C正确。 3.[牛顿第二定律的简单应用] (1)(人教必修1 P113T4)如图是采用动力学方法测量空间站质量的原理图。若已知飞船质量为3.0×103 kg,其推进器的平均推力F为900 N,在飞船与空间站对接后,推进器工作5 s内,测出飞船和空间站的速度变化是0.05 m/s,求空间站的质量。 解析:整体的加速度a===0.01 m/s2 由牛顿第二定律可得F=(M+m)a 可知空间站的质量为M=-m= kg-3.0×103 kg=8.7×104 kg。 答案:8.7×104 kg (2)(2024·北京高考)如图所示,飞船与空间站对接后,在推力F作用下一起向前运动。飞船和空间站的质量分别为m和M,则飞船和空间站之间的作用力大小为 (　 ) A.F 　 B.F 　 C.F 　 D.F 解析:选A　根据题意,对整体应用牛顿第二定律有F=(M+m)a,对空间站受力分析有F'=Ma,联立两式可得飞船和空间站之间的作用力F'=F,故选A。 |教|考|衔|接| 　　人教版教材中的练习题与2024年北京高考题均考查了牛顿第二定律的简单应用,且教材练习题与高考题命题情境相同,高考题是已知质量求相互作用力,而教材练习题是已知速度变化求质量,学通教材,灵活应用。 |精|要|点|拨| 1.牛顿第二定律的五个特性 2.合力、加速度、速度之间的决定关系 (1)不管速度是大是小,或是零,只要合力不为零,物体都有加速度。 (2)a=是加速度的定义式,a与Δv、Δt无必然联系;a=是加速度的决定式,a∝F,a∝。 (3)合力与速度同向时,物体做加速运动;合力与速度反向时,物体做减速运动。 3.分析物体运动性质时的三点提醒 (1)分析物体的运动性质,要从受力分析入手,先求合力,然后根据牛顿第二定律分析加速度的变化。 (2)速度增大或减小取决于加速度和速度方向间的关系,和加速度的大小没有关系。 (3)加速度如何变化取决于物体的质量和合外力,与物体的速度没有关系。 课堂　逐点清(三)　牛顿第三定律 细作1　作用力和反作用力的关系 1.如图甲所示,将一个力传感器固定在滑块上,用另一个力传感器钩住固定在滑块上的传感器的挂钩向右拉滑块,观察到这对拉力随时间变化的曲线如图乙所示,下列说法正确的是 (　 ) A.作用力大时,反作用力小 B.作用力和反作用力的大小总是相等 C.反作用力总是在作用力出现后才产生 D.图乙所示的曲线只有在滑块静止或做匀速运动时才能得到 解析:选B　观察分析两个力传感器的相互作用力随时间变化的曲线,可以看出作用力与反作用力总是大小相等、方向相反、同时变化,A、C错误,B正确;作用力与反作用力总是等大、反向、共线的关系,与物体的运动状态无关,D错误。 一点一过　作用力和反作用力的关系 细作2　作用力和反作用力与一对平衡力的区别 2.(2025·南通阶段检测)如图所示,某人用轻绳拉着小车在平直路面上匀速运动。下列说法错误的是 (　 ) A.人拉绳的力和绳拉人的力是一对作用力和反作用力 B.人拉绳的力和绳拉人的力是一对平衡力 C.绳拉车的力和车拉绳的力一定同时产生、同时消失 D.人拉绳的力和绳拉车的力一定大小相等 解析:选B　人拉绳的力和绳拉人的力是一对作用力和反作用力,A正确,不符合题意,B错误,符合题意;绳拉车的力和车拉绳的力是一对作用力和反作用力,一定同时产生、同时消失,C正确,不符合题意;根据平衡条件,人拉绳的力等于车拉绳的力,根据牛顿第三定律,车拉绳的力等于绳拉车的力,所以人拉绳的力和绳拉车的力一定大小相等,D正确,不符合题意。 一点一过　作用力和反作用力与一对平衡力的区别 　　名称 项目　　 作用力和反作用力 一对平衡力 作用对象 两个相互作用的不同物体 同一个物体 作用时间 一定同时产生、同时消失 不一定同时产生、同时消失 力的性质 一定相同 不一定相同 作用效果 不可抵消 可相互抵消 细作3　牛顿第三定律的应用 3.如图所示,大圆环质量为m0,经过环心的竖直钢丝(质量不计)上套有一质量为m的橡皮球,现让橡皮球沿钢丝以一定的初速度v0竖直向上运动,大圆环对地面无压力,则橡皮球上升过程中 (　 ) A.钢丝对橡皮球的摩擦力为m0g,方向竖直向上 B.钢丝对橡皮球的摩擦力为0 C.橡皮球的加速度大小为g D.橡皮球的加速度大小为g 解析:选D　大圆环对地面无压力,由牛顿第三定律可知,地面对大圆环无支持力,大圆环受力平衡,所以橡皮球对钢丝的摩擦力F=m0g,方向竖直向上,由牛顿第三定律可知,钢丝对橡皮球的摩擦力F'=F=m0g,方向竖直向下,A、B错误。对橡皮球受力分析,由牛顿第二定律有F'+mg=ma,解得橡皮球的加速度大小a=g,故D正确,C错误。 一点一过　利用牛顿第三定律转换研究对象 　　如果不能直接求解物体受到的某个力时,可先求它的反作用力,如求压力时可先求支持力,然后根据牛顿第三定律得到压力的大小和方向。求摩擦力时也可以用此种方法转换研究对象。 17 / 71 $