【成才之路】高中物理 第四章牛顿运动定律5牛顿第三定律学案课件 新人教版必修1

千里之行始于足下

-1-第四章牛顿运动定律

基础知识复习

1、牛顿第一定律

⑴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．

⑵理解牛顿第一定律时应注意的问题

①牛顿第一定律不像其他定律一样是实验直接总结出来的，它是牛顿以伽利略的理想实验

为基础总结出来的．

②牛顿第一定律描述的是物体不受外力时的运动规律，牛顿第一定律是独立规律，绝

不能简单地看成是牛顿第二定律的特例．

③牛顿第一定律的意义在于指出了一切物体都具有惯性，力不是维持物体运动的原因，

而是改变物体运动状态产生加速度的原因．

⑶牛顿第一定律可以从以下几个方面来进一步理解：

①定律的前一句话揭示了物体所具有的一个重要属性，即“保持匀速直线运动状态或

静止状态”，对于所说的物体，在空间上是指所有的任何一个物体；在时间上则是指每个物

体总是具有这种属性．即在任何情况下都不存在没有这种属性的物体．这种“保持匀速直

线运动状态或静止状态”的性质叫惯性．简而言之，牛顿第一定律指出了一切物体在任何

情况下都具有惯性。

②定律的后一句话“直到有外力迫使它改变这种状态为止”实际上是对力下的定义：

即力是改变物体运动状态的原因，而并不是维持物体运动的原因．

③牛顿第一定律指出了物体不受外力作用时的运动规律．其实，不受外力作用的物体

在我们的周围环境中是不存在的．当物体所受到的几个力的合力为零时，其运动效果和不

受外力的情况相同，这时物体的运动状态是匀速直线运动或静止状态．

应该注意到，不受任何外力和受平衡力作用，仅在运动效果上等同，但不能说二者完全等

同，如一个不受力的弹簧和受到一对拉或压的平衡力作用的同一个弹簧，显然在弹簧是

否发生形变方面是明显不同的．惯性：物体保持原来的匀速直线运动或静止状态的性质

叫惯性．

⑷惯性是一切物体的固有属性，是性质，而不是力．与物体的受力情况及运动状态无

关．因此说，人们只能利用惯性而不能克服惯性，质量是物体惯性大小的量度，即质量大

的，惯性大；质量小的，惯性小．

1 4．6 用牛顿定律解决问题(一)

(10分钟，10分)

1．A、B两物体以相同的初速度滑上同一粗糙水平面，若两物体的质量为mA>mB，两物体与粗糙水平面间的动摩擦因数相同，则两物体能滑行的最大距离xA与xB相比为( )

A．xA＝xB B．xA>xB

C．xA

【答案】A

【解析】通过分析物体在水平面上滑行时的受力情况可以知道，物体滑行时受到的滑动摩擦力μmg为合外力，由牛顿第二定律知：μmg＝ma得：a＝μg，可见：aA＝aB.

物体减速到零时滑行的距离最大，由运动学公式可得：

v2A＝2aAxA，

v2B＝2aBxB，

又因为vA＝vB，aA＝aB.

所以xA＝xB，A正确．

2.

如右图所示，水平地面上的物体质量为1 kg，在水平拉力F＝2 N的作用下从静止开始做匀加速直线运动，前2 s内物体的位移为3 m，则物体运动的加速度大小为( )

A．3 m/s2 B．2 m/s2

C．1.5 m/s2 D．0.75 m/s2

【答案】C

【解析】物体从静止开始做匀加速直线运动，前2 s内位移为3 m，设物体加速度为a，则x＝at2/2，代入数据解得a＝1.5 m/s2，即物体运动的加速度大小为1.5 m/s2，选项C正确．

3．一个静止在水平地面上的物体，质量是2 kg，在10 N的水平拉力作用下沿水平地面向右运动，物体与水平地面间的动摩擦因数是0.2，g取10 m/s2.求：

(1)物体在4 s末的速度；

(2)物体在4 s内发生的位移．

拓展：若4 s末撤去拉力，则物体还能向前滑行多远？再经过多长时间物体停下来？

【解】(1)设物体所受支持力为N，所受摩擦力为f，受力分析如图所示，由牛顿第二定律得

F－f＝ma1 ①

N＝mg ②

又f＝μN ③

联立①②③式得

a1＝F－μmgm ④

a1＝3 m/s2 ⑤

设物体4 s末的速度为v1，则v1＝a1t ⑥

联立⑤⑥式得v1＝12 m/s ⑦

1 4．2 实验：探究加速度与力、质量的关系

(10分钟，10分)

1．对于影响物体加速度的因素，下列说法中正确的是( )

A．物体的运动时间 B．物体速度的变化量

C．物体所受的合外力 D．物体的质量

【答案】CD

【解析】加速度的定义式a＝ΔvΔt并非是加速度的决定式，所以不可理解为加速度决定于物体速度的变化量或物体的运动时间，影响加速度的外因是物体所受的合外力、内因是物体的质量，所以选项AB错误，选项CD正确．

2．为了更直观地反映物体的加速度a与物体质量m的关系，往往用二者的关系图象表示出来，该关系图象应选( )

A．a－m图象 B．m－a图象

C．a－1m图象 D.1m－a图象

【答案】C

【解析】在作用力相同的情况下，质量越大，速度的变化越慢，加速度越小，两者可能成反比，则用a－1m图象更容易判断．

3．如图所示是在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，根据实验数据描绘出的三条a—F图线，下列说法中正确的是( )

A．三条倾斜直线所对应绳的拉力相同

B．三条倾斜直线所对应的小车和砝码的总质量不同

C．直线1对应的小车和砝码的总质量最大

D．直线3对应的小车和砝码的总质量最大

【答案】BD

【解析】由F＝ma得a＝1mF，斜率越大，质量越小，故B、D选项正确．

4．补充探究“加速度与力、质量的关系”的实验中步骤：

A．用天平测出小车的质量m，记录数据．

B．把实验器材安装好，先________(填“要”或“不要”)把沙桶挂在小车上．

C．平衡摩擦力：在长木板________的一端下面垫上一块薄木板，反复移动薄木板的位置，直至小车在斜面上保持________状态，这时小车拖着纸带运动时受到的摩擦力恰好与小车所受的重力在斜面上的分力平衡．

D．把细绳系在小车上并绕过定滑轮悬挂沙桶(含沙)．

E．先接通电源再放开小车，取下纸带，标记号码，在表格中记录沙桶和沙的总质量M，当满足________时，可以认为小车受到的牵引力F＝Mg.

1 ４.１牛顿第一定律

项目 内容

课题 §４.１牛顿第一定律 修改与创新

教学

目标 知识与技能

1.理解力和运动的关系，知道物体的运动不需要力来维持.

2.理解牛顿第一定律，知道它是逻辑推理的结果，不受力的物体是不存在的.

3.理解惯性的概念，知道质量是惯性大小的量度.

过程与方法

培养分析问题的能力，要能透过现象了解事物的本质，不能不加研究、分析而只凭经验，对物理问题决不能主观臆断.正确地认识力和运动的关系.

情感态度与价值观

1.培养科学研究问题的态度.

2.利用生活中的例子来认识惯性与质量的关系.鼓励学生大胆发言，并学以致用.

教学重、

难点 重点

1.理解力和运动的关系.

2.理解牛顿第一定律，知识惯性与质量的关系.

难点

惯性与质量的关系.

教学

准备

课型

课时

安排 １课时

教学

过程

导入新课

常识导入

1.我国公安交通部门规定，从1993年7月1日起，在各种小型车辆前排乘 2 坐的人（包括司机）必须系好安全带，为什么？

2.常见的柴油机、电动机等机器的底座非常沉重，而参加作战任务的战斗机却要抛掉副油箱以减小质量，这是为什么呢？你能解释一下吗？

情景导入

用多媒体播放牛耕地的画面：牛耕地时，牛拉着犁前进；牛停止拉犁，犁也停止运动.边播放边介绍，牛拉犁，犁前进；牛停犁也停.由此看来，必须有力作用在物体上，物体才运动；没有力作用在物体上，物体就不运动——两千多年前古希腊科学家亚里士多德就得出了这样的结论，这个结论正确吗？

学生讨论，教师借机导入新课.

推进新课

一、理想实验的魅力

自主探究

让学生利用桌子上的器材，自主设计实验，分别研究：

1.力推物动，力撤物停.

2.力撤物不停.

供选用器材：小车、小球、毛巾、玻璃板、斜槽、刻度尺等.