2022年高三物理一輪復(fù)習(xí)教案：第三章 牛頓運(yùn)動定律 第1單元 牛頓運(yùn)動三定律

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1、2022年高三物理一輪復(fù)習(xí)教案：第三章 牛頓運(yùn)動定律 第1單元 牛頓運(yùn)動三定律 知識網(wǎng)絡(luò)： 第1單元 牛頓運(yùn)動三定律 一、牛頓第一定律(內(nèi)容)： （1）保持勻速直線運(yùn)動或靜止是物體的固有屬性；物體的運(yùn)動不需要用力來維持 （2）要使物體的運(yùn)動狀態(tài)（即速度包括大小和方向）改變，必須施加力的作用，力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因 1.牛頓第一定律導(dǎo)出了力的概念 力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因。（運(yùn)動狀態(tài)指物體的速度）又根據(jù)加速度定義：，有速度變化就一定有加速度，所以可以說：力是使物體產(chǎn)生加速度的原因。（不能說“力是產(chǎn)生速度的原因”、“力是維持

2、速度的原因”，也不能說“力是改變加速度的原因”。） 2.牛頓第一定律導(dǎo)出了慣性的概念 慣性：物體保持原來勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)。慣性應(yīng)注意以下三點(diǎn)： （1）慣性是物體本身固有的屬性，跟物體的運(yùn)動狀態(tài)無關(guān)，跟物體的受力無關(guān)，跟物體所處的地理位置無關(guān) （2）質(zhì)量是物體慣性大小的量度，質(zhì)量大則慣性大，其運(yùn)動狀態(tài)難以改變 （3）外力作用于物體上能使物體的運(yùn)動狀態(tài)改變，但不能認(rèn)為克服了物體的慣性 3.牛頓第一定律描述的是理想化狀態(tài) 牛頓第一定律描述的是物體在不受任何外力時(shí)的狀態(tài)。而不受外力的物體是不存在的。物體不受外力和物體所受合外力為零是有區(qū)別的，所以不能把牛頓第一定律當(dāng)成牛頓

3、第二定律在F=0時(shí)的特例。 4、不受力的物體是不存在的，牛頓第一定律不能用實(shí)驗(yàn)直接驗(yàn)證，但是建立在大量實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的基礎(chǔ)之上，通過思維的邏輯推理而發(fā)現(xiàn)的。它告訴了人們研究物理問題的另一種方法，即通過大量的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，利用人的邏輯思維，從大量現(xiàn)象中尋找事物的規(guī)律。 5、牛頓第一定律是牛頓第二定律的基礎(chǔ)，不能簡單地認(rèn)為它是牛頓第二定律不受外力時(shí)的特例，牛頓第一定律定性地給出了力與運(yùn)動的關(guān)系，牛頓第二定律定量地給出力與運(yùn)動的關(guān)系。 二、牛頓第三定律(12個(gè)字——等值、反向、共線 同時(shí)、同性、兩體、) 1.區(qū)分一對作用力反作用力和一對平衡力 一對作用力反作用力和一對平衡力的共同點(diǎn)有：大小相等、

4、方向相反、作用在同一條直線上。不同點(diǎn)有：作用力反作用力作用在兩個(gè)不同物體上，而平衡力作用在同一個(gè)物體上；作用力反作用力一定是同種性質(zhì)的力，而平衡力可能是不同性質(zhì)的力；作用力反作用力一定是同時(shí)產(chǎn)生同時(shí)消失的，而平衡力中的一個(gè)消失后，另一個(gè)可能仍然存在。 2.一對作用力和反作用力的沖量和功 一對作用力和反作用力在同一個(gè)過程中（同一段時(shí)間或同一段位移）的總沖量一定為零，但作的總功可能為零、可能為正、也可能為負(fù)。這是因?yàn)樽饔昧头醋饔昧Φ淖饔脮r(shí)間一定是相同的，而位移大小、方向都可能是不同的。 3、效果不能相互抵消 三、牛頓第二定律 1．定律的表述 物體的加速度跟所受的外力的合力成正比，

5、跟物體的質(zhì)量成反比，加速度的方向跟合力的方向相同，即F=ma （其中的F和m、a必須相對應(yīng)） 特別要注意表述的第三句話。因?yàn)榱图铀俣榷际鞘噶?，它們的關(guān)系除了數(shù)量大小的關(guān)系外，還有方向之間的關(guān)系。明確力和加速度方向，也是正確列出方程的重要環(huán)節(jié)。 若F為物體受的合外力，那么a表示物體的實(shí)際加速度；若F為物體受的某一個(gè)方向上的所有力的合力，那么a表示物體在該方向上的分加速度；若F為物體受的若干力中的某一個(gè)力，那么a僅表示該力產(chǎn)生的加速度，不是物體的實(shí)際加速度。 2．對定律的理解： （1）瞬時(shí)性：加速度與合外力在每個(gè)瞬時(shí)都有大小、方向上的對應(yīng)關(guān)系，這種對應(yīng)關(guān)系表現(xiàn)為：合外力恒定不變時(shí)，加速度

6、也保持不變。合外力變化時(shí)加速度也隨之變化。合外力為零時(shí)，加速度也為零 （2）矢量性：牛頓第二定律公式是矢量式。公式只表示加速度與合外力的大小關(guān)系.矢量式的含義在于加速度的方向與合外力的方向始終一致. （3）同一性：加速度與合外力及質(zhì)量的關(guān)系，是對同一個(gè)物體（或物體系）而言，即 F與a均是對同一個(gè)研究對象而言. （4）相對性；牛頓第二定律只適用于慣性參照系 3．牛頓第二定律確立了力和運(yùn)動的關(guān)系 牛頓第二定律明確了物體的受力情況和運(yùn)動情況之間的定量關(guān)系。聯(lián)系物體的受力情況和運(yùn)動情況的橋梁或紐帶就是加速度。 4．應(yīng)用牛頓第二定律解題的步驟 ①明確研究對象?？梢砸阅骋粋€(gè)物體為對象，也可以

7、以幾個(gè)物體組成的質(zhì)點(diǎn)組為對象。設(shè)每個(gè)質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量為mi，對應(yīng)的加速度為ai，則有：F合=m1a1+m2a2+m3a3+……+mnan 對這個(gè)結(jié)論可以這樣理解：先分別以質(zhì)點(diǎn)組中的每個(gè)物體為研究對象用牛頓第二定律：∑F1=m1a1，∑F2=m2a2，……∑Fn=mnan，將以上各式等號左、右分別相加，其中左邊所有力中，凡屬于系統(tǒng)內(nèi)力的，總是成對出現(xiàn)并且大小相等方向相反的，其矢量和必為零，所以最后得到的是該質(zhì)點(diǎn)組所受的所有外力之和，即合外力F。 ②對研究對象進(jìn)行受力分析。同時(shí)還應(yīng)該分析研究對象的運(yùn)動情況（包括速度、加速度），并把速度、加速度的方向在受力圖旁邊畫出來。 ③若研究對象在不共線的兩個(gè)力

8、作用下做加速運(yùn)動，一般用平行四邊形定則（或三角形定則）解題；若研究對象在不共線的三個(gè)以上的力作用下做加速運(yùn)動，一般用正交分解法解題（注意靈活選取坐標(biāo)軸的方向，既可以分解力，也可以分解加速度）。 ④當(dāng)研究對象在研究過程的不同階段受力情況有變化時(shí)，那就必須分階段進(jìn)行受力分析，分階段列方程求解。 四、超重和失重問題 升降機(jī)中人m =50kg，a=2 m/s向上或向下，求秤的示數(shù) N 1、 靜止或勻速直線 N＝mg 視重＝重力 平衡 a =

9、 0 2、 向上加速或向下減速，a向上 N N－mg＝ma a ∴N＝mg＋ma 視重＞重力 超重 mg 3、 N 向下加速或向上減速，a向下 mg－N＝ma ∴N＝mg－ma 視重＜重力 失重 4， 如果a＝

10、g向下， 則N＝0 臺秤無示數(shù) 完全失重 注意： ①、 物體處于“超重”或“失重”狀態(tài)，地球作用于物體的重力始終存在，大小也無變化； ②、 發(fā)生“超重”或“失重”現(xiàn)象與物體速度方向無關(guān)，只決定于物體的加速度方向； ③、 在完全失重狀態(tài)，平常一切由重力產(chǎn)生的物理現(xiàn)象完全消失。如單擺停擺、浸在水中的物體不受浮力等。 五、牛頓定律的適用范圍： （1） 只適用于研究慣性系中運(yùn)動與力的關(guān)系，不能用于非慣性系； （2） 只適用于解決宏觀物體的低速運(yùn)動問題，不能用來處理高速運(yùn)動問題； （3） 只適用于宏觀物體，一般不適用微觀粒子。