41牛頓第一定律、牛頓第三定律 教案

1、.適用學科高中物理適用年級高一適用區(qū)域人教版區(qū)域課時時長分鐘2課時知識點1. 牛頓第一定律、慣性概念2. 作用力、反作用力與平衡力的區(qū)別3. 力和運動的關系4. 伽利略的慣性原理及理想實驗5. 牛頓第三定律6. 慣性參考系、非慣性參考系教學目的1、進一步學習分析物體的受力情況，能結合力的性質和運動狀態(tài)進展分析。2、應用牛頓第二定律解決動力學的兩類根本問題3、掌握應用牛頓運動定律解決問題的根本思路和方法 教學重點牛頓第一定律，牛頓第三定律.教學難點會應用其解釋物理現(xiàn)象教學過程一、導入歷史上關于力和運動的關系有兩種不同認識：古希臘哲學家亞里士多德根據(jù)人們的直覺經歷提出：必須有力作用在物體上，物體才

2、能運動，沒有力的作用，物體就要停下來，認為歷史維持物體運動所不可缺少的。伽利略通過實驗指出：沒有使物體改變速度的力，物體就會保持自己的速度不變。二、知識講解（一）考點解讀1牛頓第一定律牛頓第一定律1內容：一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)，除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)。2意義：指出了一切物體都有慣性，因此牛頓第一定律又叫慣性定律。指出力不是維持物體運動狀態(tài)的原因，而是改變物體運動狀態(tài)的原因，即產生加速度的原因（二）考點詳析考點1 慣性慣性1定義：物體具有保持原來勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)的性質。2特點：慣性是一切物體都具有的性質，是物體的固有屬性，與物體的運動情況和受力情況無關

3、。3量度：質量是慣性大小的唯一量度，質量大的物體慣性大，質量小的物體慣性小。1. 慣性和慣性定律的區(qū)別 1慣性是物體保持原有運動狀態(tài)不變的一種性質，與物體是否受力、受力的大小無關。2慣性定律牛頓第一定律那么反映物體在一定條件下的運動規(guī)律。2牛頓第一定律的意義1牛頓第一定律描繪了物體不受外力時的狀態(tài)，而物體不受力的情形是不存在的，因此牛頓第一定律不是實驗定律。2牛頓第一定律明確了力是改變物體運動狀態(tài)的原因考點2 牛頓第三定律牛頓第三定律1作用力和反作用力兩個物體之間的作用總是互相的，一個物體對另一個物體施加了力，另一個物體一定同時對這個物體也施加了力。力是物體與物體間的互相作用，物體間互相作用的

4、這一對力通常叫做作用力和反作用力。2內容兩個物體之間的作用力和反作用力總是大小相等，方向相反，作用在同一條直線上。3意義考點3 作用力和反作用力建立了互相作用物體之間的聯(lián)絡及作用力與反作用力的互相依賴關系。作用力與反作用力的比較：四同同大小無論在任何情況下，作用力和反作用力必定大小相等同直線作用力和反作用力一定在同一條直線上同性質作用力和反作用力一定是同一性質的力同存在作用力和反作用力總是同時產生，同時變化，同時消失三不同不同向作用力和反作用力的方向相反不同點作用力和反作用力作用在兩個物體上，力的作用點不同不同效果作用力和反作用力在兩個物體上的作用效果不同三無關與物體的種類無關與互相作用的兩物

5、體的運動狀態(tài)無關與是否與另外的物體互相作用無關考點4 注意的問題 應用牛頓第三定律應注意的問題定律中的“總是說明對于任何物體，在任何條件下牛頓第三定律都是成立的。牛頓第三定律說明了作用力和反作用力中，假設一個產生或消失，那么另一個必然同時產生或消失，否那么就違犯了“互相關系。3互相作用力與平衡力的比較：對應名稱比較內容作用力和反作用力一對平衡力不同點受力物體作用在兩個互相作用的物體上作用在同一物體上依賴關系同時產生，同時消失，互相依存，不可單獨存在無依賴關系，撤除一個，另一個可仍然存在，只是不再平衡疊加性兩力作用效果不可抵消，不可疊加，不可求合力兩力作用效果可互相抵消，可疊加，可求合力，合力為

6、零力的性質一定是同性質的力可以是同性質的力，也可以是不同性質的力一樣點大小方向大小相等、方向相反、作用在同一條直線上三 、例題精析例題1圖為我國女子冰壺隊的比賽畫面冰壺慣性的大小取決于冰壺的A. 位置B. 速度C. 受力D. 質量【答案】D【解析】質量是慣性大小的唯一量度，那么冰壺慣性的大小取決于冰壺的質量，應選D.【點睛】：質量是慣性大小的唯一量度，那么冰壺慣性的大小取決于冰壺的質量例題216世紀末意大利科學家伽利略在研究運動和力的關系時，提出了著名的斜面實驗，其中應用到的物理思想方法屬于 A. 等效替代 B. 理想實驗 C. 實驗歸納 D. 控制變量【答案】B【解析】16世紀末意大利科學家

7、伽利略設想了一個斜面實驗：將兩個斜面對接起來，當小球一個斜面滾下，會滾上第二斜面，假如摩擦力越小，在第二斜面上滾上的高度越大，設想沒有摩擦力，小球會到達相等的高度，將第二斜面放平，小球將永遠運動下去。這里伽利略應用的物理思想方法屬于理想實驗。【點睛】：在第二斜面上滾上的高度越大，設想沒有摩擦力，小球會到達相等的高度例題3以下說法正確的選項是 A. 在研究自行車后輪的轉動情況時可以將自行車后輪看作質點B. 質量和速度都是物體慣性大小的量度C. 電臺報時說：“如今是北京時間8點整，這里的“時間實際上指的是時刻D. 作用力與反作用力跟一對平衡力都是等值反向的一對力，作用效果可以互相抵消【答案】C【解

8、析】A、當研究自行車后輪的轉動情況時，就是要看車輪各部分的情況，所以車輪的大小相對于研究的范圍不可以忽略不計時，故A錯誤；B、質量是物體慣性大小的唯一量度，故B錯誤；C、時刻是時間軸上的點，而時間是時間軸上的一段長度，“如今是北京時間8點整，這里的“時間實際上是一個點，指的是時刻，故C正確；D、作用力和反作用力是作用在兩個物體上的；故其效果不能互相抵消，故D錯誤?！军c睛】：對于物理中的根本概念要理解其本質不同，如時刻具有瞬時性的特點，是變化中的某一瞬間通常與物體的狀態(tài)相對應，時間間隔具有連續(xù)性的特點，與某一過程相對應，注意作用力與反作用力和一對平衡力的區(qū)別?！军c睛】：對于物理中的根本概念要理解

9、其本質不同，如時刻具有瞬時性的特點例題4人在沼澤地行走時容易下陷，下陷的過程中A. 人對沼澤地的壓力大于沼澤地對人的支持力B. 人對沼澤地的壓力等于沼澤地對人的支持力C. 沼澤地對人的支持力小于人的重力D. 沼澤地對人的支持力等于人的重力【答案】B【解析】人對沼澤地的壓力與沼澤地對人的支持力是互為作用力和反作用力，那么人對沼澤地的壓力等于沼澤地對人的支持力，選項A錯誤，B正確；人之所以下陷是因為人的重力大于沼澤地對人的支持力，但下陷過程中，可能是加速下陷，也可能是勻速下陷，還有可能減速下陷，所以沼澤地對人的支持力與人自身重力之間的大小關系，是無法判斷，故CD錯誤；應選B【點睛】：不管人是加速下

10、降、勻速下降還是減速下降，人對沼澤地地面的支持力和沼澤地地面對人的壓力總是等大、反向、共線，與人的運動狀態(tài)無關。【點睛】：人對沼澤地的壓力與沼澤地對人的支持力是互為作用力和反作用力四 、課堂運用基礎1、如下圖的裝置中，A、B兩物塊的質量分別為2kg、1kg，連接輕彈簧和物塊的輕繩質量不計，輕彈簧的質量不計，輕繩與滑輪間的摩擦不計，重力加速度為g=10m/s2，那么以下說法正確的選項是A固定物塊A，那么彈簧的彈力大小為20NB固定物塊B，那么彈簧的彈力大小為40NC先固定物塊A，在釋放物塊A的一瞬間，彈簧的彈力大小為10ND先固定物塊A，釋放物塊A后，A、B、彈簧一起運動的過程中，彈簧的彈力大小

11、為15N【答案】C【解析】A、固定物塊A，那么彈簧的彈力大小等于B的重力，為10N，故A錯誤。B、固定物塊B，那么彈簧的彈力大小等于A的重力，為20N，故B錯誤。C、先固定物塊A，彈簧的彈力大小為10N，在釋放物塊A的一瞬間，彈簧的彈力大小不變，仍為10N，故C正確。D、根據(jù)牛頓第二定律得：對A有：mAgF=mAa對B有：FmBg=mBa聯(lián)立解得彈簧的彈力大小 F=N，故D錯誤2、如下圖，帶有光滑豎直桿的三角形斜劈固定在程度地面上，放置于斜劈上的光滑小球與套在豎直桿上的小滑塊用輕繩連接，開場時輕繩與斜劈平行?，F(xiàn)給小滑塊施加一個豎直向上的拉力，使小滑塊沿桿緩慢上升，整個過程中小球始終未脫離斜劈，

12、那么有A小球對斜劈的壓力保持不變B輕繩對小球的拉力先減小后增大C豎直桿對小滑塊的彈力先增大再減小D對小滑塊施加的豎直向上的拉力逐漸增大【答案】D【解析】AB、對小球受力分析，受重力、支持力和細線的拉力，如下圖：根據(jù)平衡條件可知，細線的拉力T增加，支持力N減小，根據(jù)牛頓第三定律，球對斜面的壓力也減小；故A、B錯誤；CD、對球和滑塊整體分析，受重力、斜面的支持力N，桿的支持力N，拉力F，如下圖：根據(jù)平衡條件，有：程度方向：N=Nsin豎直方向：F+Ncos=G由于N減小，故N減小，F(xiàn)增加；故C錯誤、D正確3、如下圖，半圓形框架豎直放置在粗糙的程度地面上，光滑的小球P在程度外力F的作用下處于靜止狀態(tài)

13、，P與圓心O的連線與程度面的夾角為，將力F在豎直面內沿順時針方向緩慢地轉過90°，框架與小球始終保持靜止狀態(tài)在此過程中以下說法正確的選項是A框架對小球的支持力先減小后增大B拉力F的最小值為mgcosC地面對框架的摩擦力先減小后增大D框架對地面的壓力先增大后減小【答案】B【解析】AB、以小球為研究對象，分析受力情況，作出受力示意力圖，如下圖：根據(jù)幾何關系可知，用F順時針轉動至豎直向上之前，支持力逐漸減小，F(xiàn)先減小后增大，當F的方向沿圓的切線方向向上時，F(xiàn)最小，此時：F=mgcos故A錯誤，B正確；C、以框架與小球組成的整體為研究對象，整體受到重力、地面的支持力、地面的摩擦力以及力F的作

14、用；由圖可知，F(xiàn)在順時針方向轉動的過程中，F(xiàn)沿程度方向的分力逐漸減小，所以地面對框架的摩擦力始終在減小。故C錯誤；D、以框架與小球組成的整體為研究對象，整體受到重力、地面的支持力、地面的摩擦力以及力F的作用；由圖可知，F(xiàn)在順時針方向轉動的過程中，F(xiàn)沿豎直方向的分力逐漸增大，所以地面對框架的支持力始終在減小。故D錯誤。應選：B。鞏固如下圖，質量為m的質點靜止地放在半徑為R的半球體上，質點與半球體間的動摩擦因數(shù)為，質點與球心的連線與程度地面的夾角為，那么以下說法正確的選項是A地面對半球體的摩擦力方向程度向左B質點對半球體的壓力大小為mgcosC質點所受摩擦力大小為mgsinD質點所受摩擦力大小為m

15、gcos【答案】D【解析】A、以整體為研究對象，整體處于靜止狀態(tài)，而程度方向不受外力，故半球體不受地面的摩擦力；故A錯誤；B、對質點受力分析，質點受重力、支持力及摩擦力，三力作用下物體處于平衡狀態(tài)，那么合力為零，質點對球面的壓力為mgsin，故B錯誤；C、摩擦力沿切線方向，在切線方向重力的分力與摩擦力相等，即f=mgcos，故C錯誤，D正確；應選D。2、如下圖，某同學面向行車方向坐在沿平直軌道勻速行駛的列車車廂里。這位同學發(fā)現(xiàn)面前的程度桌面上一個原來靜止的小球突然向他滾來，那么可判斷A列車正在剎車B列車突然加速C列車突然減速D列車仍在勻速直線運動【答案】B【解析】當列車加速時，小球由于慣性要保

16、持原來的運動狀態(tài)，相對于小車向后運動，即這位同學發(fā)現(xiàn)面前的程度桌面上一個原來靜止的小球突然向他滾來的現(xiàn)象；故列車突然加速，選項B正確，ACD錯誤3、中國古代科技獲得了輝煌的成就，在很多方面走在世界前列。例如春秋戰(zhàn)國時期，墨家的代表人物墨翟在?墨經?中，就已對力做了比較科學的闡述：“力，刑形之所以奮也“這句話的意思是：力能使物體由靜止開場運動，或使運動的物體運動得越來越快。以下說法中，與墨翟對力的闡述最接近的是A力是維持物體運動的原因B力是物體位移變化的原因C力是物體位置變化的原因D力是物體運動狀態(tài)改變的原因【答案】D【解析】由題意可知：“力，刑形之所以奮也“。這句話的意思是：力能使物體由靜止開

17、場運動，或使運動的物體運動得越來越快；即力起到了改變物體運動狀態(tài)的作用；故與力是改變物體運動狀態(tài)的原因相接近，故D正確ABC錯誤拔高如下圖，對以下課本插圖描繪正確的選項是A圖甲右上方的路牌所標的“50因為車輛通行的平均速度B由圖乙可推出所有形狀規(guī)那么的物體重心均在其幾何中心處C圖丙中擲出后的冰壺能繼續(xù)運動說明其具有慣性D圖丁中電梯向上制動時體重計的讀數(shù)變小說明人所受重力減小【答案】C【解析】：A圖甲右上方的路牌所標的“50為車輛通行的瞬時速度不超過50km/h，故A錯誤；B由圖乙可推出所有形狀規(guī)那么且質量分布均勻的物體重心均在其幾何中心處，故B錯誤；C慣性是物體保持原來速度不變的性質，圖丙中擲

18、出后的冰壺能繼續(xù)運動說明其具有慣性，故C正確；D圖丁中電梯向上制動時體重計的讀數(shù)變小說明人所受支持力減小，但重力不變，故D錯誤。2、意大利科學家伽利略在研究物體變速運動規(guī)律時，做了著名的“斜面實驗，他測量了銅球在較小傾角斜面上的運動情況，發(fā)現(xiàn)銅球做的是勻變速直線運動，且銅球加速度隨斜面傾角的增大而增大，于是他對大傾角情況進展了合理的外推，由此得出的結論是A力不是維持物體運動的原因B力是使物體產生加速度的原因C自由落體運動是一種勻變速直線運動D物體都具有保持原來運動狀態(tài)的屬性，即慣性【答案】C【解析】銅球在較小傾角斜面上的運動情況，發(fā)現(xiàn)銅球做的是勻變速直線運動，且銅球加速度隨斜面傾角的增大而增大

19、，傾角最大的情況就是90°時，這時物體做自由落體運動，由此得出的結論是自由落體運動是一種勻變速直線運動3、2019年8月16日，我國發(fā)射了全球首顆量子科學實驗衛(wèi)星“墨子號。墨子是春秋戰(zhàn)國時期著名的思想家，他關于物理學的研究涉及到力學、光學、聲學等分支。關于他的著作?墨經?中對物理知識的闡述，以下說法中不正確的選項是A運動就是物體空間位置的變動原文：動，或徙也B力是物體由靜到動，由慢到快的原因原文：力，刑之所以奮也。C重量也是力，物體下墜、上舉，都是重量作用的結果原文：力，重之謂，下、與，重奮也。D時間可以是有限長度的，也可以是沒有長度的時刻原文：時，或有久，或無久【答案】C【解析】A

20、、物體空間位置的變化就是機械運動，即運動，故A正確；B、根據(jù)牛頓第二定律，力是物體由靜到動，由慢到快的原因，故B正確；C、重量時重力的大小，物體下墜時合力向下、上舉時合力向上的結果，故C錯誤；D、時間分為時間間隔與時刻，故D正確課堂小結牛頓第一定律，主要從“力和運動的關系和“慣性兩方面考察。一定要牢記“力是改變物體運動狀態(tài)的原因，物體不受合外力，運動狀態(tài)就不改變，一旦受合外力，運動狀態(tài)就改變，受不同的合外力，運動狀態(tài)的改變情況不同。慣性和質量一樣，是物體的本質屬性，任何物體在任何位置、任何狀態(tài)，都具有慣性，慣性的大小只由質量唯一決定。慣性就是物體想保持原來運動狀態(tài)、速度的性質，比方：人坐在車里

21、，和車一起向前運動，當車突然停頓時，人向前的速度沒有變，所以人要向前傾。    作用力和反作用力兩個物體之間的作用總是互相的，一個物體對另一個物體施加了力，另一個物體一定同時對這個物體也施加了力。力是物體與物體間的互相作用，物體間互相作用的這一對力通常叫做作用力和反作用力課后作業(yè)基礎1、關于慣性的大小，以下說法中正確的選項是A高速運動的物體不容易讓它停下來，所以物體運動速度越大，慣性越大B用一樣的程度力分別推放在地面上的兩個材料不同的物體，那么難以推動的物體慣性大C兩個物體只要質量一樣，那么慣性大小就一定一樣D在月球上舉重比在地球上容易，所以同一個物體在

22、月球上比在地球上慣性小【答案】C【解析】A、高速運動的物體不容易讓它停下來，物體運動速度越大，運動時間越長，但物體的慣性不一定大。故A錯誤。B、質量是物體慣性大小的量度，質量越大，物體的慣性越大。難以推動的物體，最大靜摩擦力大，由f=mg，知可能是m大，也可能是大，故慣性不一定大。故B錯誤。C、質量是物體慣性大小的量度，只要質量一樣，兩個物體的慣性大小就一定一樣。故C正確。D、在月球上舉重比在地球上容易，所以同一個物體在月球上比在地球上重力小，而慣性是一樣的。故D錯誤2、量度物體慣性大小的物理量是A質量B體積C密度D速度【答案】A【解析】慣性是物體本身的一種根本屬性，慣性的大小只與質量有關，質

23、量越大、慣性越大；慣性的大小和物體是否運動、是否受力以及運動的快慢都無關，所以質量是慣性大小的唯一的量度。故A正確，BCD錯誤3、甲車快速倒車時車尾撞上靜止的同型號的乙車車頭，導致兩車司機受傷甲車司機、乙車司機最有可能的傷情分別是A胸部受傷，胸部受傷B胸部受傷，背部受傷C背部受傷，胸部受傷D背部受傷，背部受傷【答案】C【解析】甲車向后倒車撞到乙車上而停頓運動，甲車司機相對于甲車向后運動，甲車司機由于慣性繼續(xù)向后運動而使背部受傷。乙車靜止，乙車車頭由于受到撞擊而向后運動，乙車司機相對于乙車向前運動，所以司機由于慣性保持靜止而和乙車的方向盤相碰而造成乙車司機胸部受傷鞏固1、關于慣性以下說法正確的選

24、項是A物體的速度越大，慣性越大B物體的質量越大，慣性越大C物體的加速度越大，慣性越大D物體在完全失重的狀態(tài)下沒有慣性【答案】B【解析】A、B、C、慣性的大小只與質量有關，質量越大、慣性越大；慣性的大小和物體是否運動、是否受力以及運動的快慢、加速度的大小是沒有任何關系的，故A錯誤；B正確，C錯誤；D、慣性是物體本身的一種根本屬性，任何物體在任何運動狀態(tài)下都有慣性。故D錯誤。2、有以下幾種情景，請根據(jù)所學知識選擇對情景的分析和判斷正確的說法A電子繞原子核旋轉，同時在自轉，由于電子很小，故研究電子的自轉時，可將其看作質點B高速飛行的子彈因為速度很快，所以慣性很大C點火后即將升空的火箭，因火箭還沒運動

25、，所以加速度一定為零D馬拉車向前加速運動時，馬對車的拉力與車對馬的拉力大小相等，方向相反【答案】D【解析】A、電子繞原子核旋轉，同時在自轉，電子很小，但在研究電子的自轉時，不能把電子看作質點，故A錯誤；B、質量是慣性大小的唯一量度，與物體的速度大小無關。故B錯誤；C、點火后即將升空的火箭，雖然火箭還沒運動，速度等于0，但加速度不等于零。故C錯誤；D、馬拉車加速前進時，馬對車的拉力和車對馬的拉力是一對作用力與反作用力，根據(jù)牛頓第三定律，馬對車的拉力等于車對馬的拉力。故D正確3、如下圖，在短道速滑接力工程的交接過程中，甲運發(fā)動從后面將乙運發(fā)動使勁推出過程中，A甲對乙有作用力，乙對甲沒有作用力B甲、

26、乙之間的作用時間一定相等C甲、乙之間的作用力是一對平衡力D甲、乙之間的作用力大小相等，方向相反，合力為零【答案】B【解析】A、力的作用是互相的，甲從背后輕輕推乙時，甲對乙有作用力，乙對甲也有互相作用力，故A錯誤；B、作用力與反作用力同時產生同時消失。甲、乙之間的作用時間一定相等。故B正確；C、作用力與反作用力作用在兩個不同的物體上，既不能合成，也不能抵消，不是一對平衡力，故C錯誤；D、作用力與反作用力作用在兩個不同的物體上，既不能合成，也不能抵消，故D錯誤拔高1、撐桿跳高是一項技術性很強的體育運動，完好的過程可以簡化成三個階段：持桿助跑、撐桿起跳上升、越桿下落。撐桿跳高的過程中包含很多物理知識，以下說法正確的選項是A持桿助跑過程，重力的反作用力是地面對運發(fā)動的支持力B撐桿起跳上升階段，彎曲的撐桿對人的作用力大于人對撐桿的作用C撐桿起跳上升階段先處于超重狀態(tài)后處于失重狀態(tài)D最高點手已分開撐桿，運發(fā)動還能繼續(xù)越過橫桿，是因為受到了一個向前的沖力【答案】C【解析】A、重力是由于地球的吸引而產生的，所以任意過程中，其反作用力均為人對地球的引力，故錯誤；B、彎曲的撐桿對人的作用力和人對撐桿的作用是互相作用力，故撐桿起跳上升階段，彎曲的撐桿對人的作用力大于人對撐桿的作用，故B錯誤；C、撐桿起跳上升階段