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1、2022年高考物理 第三章 牛頓第一定律 牛頓第三定律教案
一、 內(nèi)容解讀
學習內(nèi)容
能力要求
考向定位
1.牛頓第一定律
2.牛頓第三定律
1.理解力是使物體運動狀態(tài)發(fā)生改變的原因,理解慣性是物質(zhì)本身的一種屬性,其大小只與質(zhì)量有關.
2.了解作用力和反作用力的特點,區(qū)分一對相互作用力和一對平衡力.
本講重點是對慣性的理解,作用力和反作用力力的特點,一對相互作用力和一對平衡力的區(qū)分,在歷年高考中,主要是以選擇題的形式加以考查,要求同學們能準確理解概念和規(guī)律并能解決生活中的實際問題.
二、考點整合
考點一 牛頓第一定律
1. 定律內(nèi)容:一切物體總保持
2、 狀態(tài)或 狀態(tài),直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止.
2.慣性:物體保持原來的勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)的性質(zhì),叫慣性.慣性是物體的 屬性.當物體不受力時,表現(xiàn)在保持原有的運動狀態(tài)上;當物體受外力時,表現(xiàn)在運動狀態(tài)改變的難易程度上. 是物體慣性大小的唯一量度,物體的慣性大小與其受力情況及運動情況無關.
3. 力是 的原因,運動狀態(tài)的改變是指 的變化.
4.理想實驗:也叫假想實驗或思想實驗,它是在可靠的實驗事實基礎上,采用科學的思維來展開的實驗,是人們在思想上塑造的理想過程.牛頓第一定律即通過 得出的,它不
3、能由實際的實驗來驗證,故牛頓第一定律是推理定律.
[特別提醒]:力不是使物體運動的原因,而是是物體運動狀態(tài)發(fā)生改變的原因,運動狀態(tài)的改變指速度的改變,速度的改變則必有加速度,故力是使物體產(chǎn)生加速度的原因.慣性是物質(zhì)的固有屬性,其大小由質(zhì)量唯一決定.
答案:勻速直線運動,靜止;固有,質(zhì)量; 使物體運動狀態(tài)發(fā)生變化(產(chǎn)生加速度),速度.
[例1]關于物體的慣性,下列說法正確的是( )
A.質(zhì)量相同的兩個物體,在阻力相同的情況下,速度大的不易停下來,所以速度大的物體慣性大
B.質(zhì)量相同的物體,慣性相同
C.推動地面上靜止的物體比保持這個物體勻速運動時所需的力大,所以靜止的物
4、體慣性大
D.在月球上舉重比在地球上容易,所以同一物體在月球上比在地球上慣性小
[解析] 慣性是物體的固有屬性,慣性僅由物體的質(zhì)量大小決定,與外界因素(受力與否、受力的大小與多少、運動狀態(tài)及所處環(huán)境)無關.故B對C、D錯.速度大的物體不能很快停下來,是因為從較大的速度變?yōu)殪o止,速度的改變量大,需要較長的時間,并非速度大,慣性大,故A錯.
[答案]B
[方法技巧]本題考查慣性的有關知識,要求我們理解慣性的含義和慣性的大小與哪些因素有關.
考點二 作用力和反作用力
1.定律內(nèi)容:兩個物體之間的作用力和反作用力總是 , 作用在 .
2.作用力和
5、反作用力與一對平衡力的區(qū)別:
作用力與反作用力
一對平衡力
研究對象
作用在兩個物體上
作用在同一物體上
力的性質(zhì)
性質(zhì)相同
性質(zhì)不一定相同
是否同時變化
同生、同滅、同增、同減
沒有必然的對應關系
作用效果能否抵消
效果不能抵消,不可求合力
效果互相抵消,合力為零
[特別提醒]作用力和反作用力是相互作用的兩個物體之間的力,而平衡力是一個物體受到的兩個力,千萬不能混為一談.
答案:大小相等,方向相反,同一直線上.
[例2]下列說法正確的是( )
A.凡是大小相等、方向相反、分別作用在兩個物體上的兩個力,必定是一對作用力和反作用力
6、
B.凡是大小相等、方向相反、作用在同一個物體上的兩個力,必定是一對作用力和反作用力
C.凡是大小相等、方向相反、作用在同一直線上且分別作用在兩個物體上的兩個力,才是一對作用力和反作用力
D.相互作用的一對力中,究竟哪一個力是作用力、哪一個力是反作用力是任意的
【解析】由牛頓第三定律知,相互作用的一對力總是大小相等、方向相反、在一條直線上,且分別作用在相互作用的兩個物體上.但大小相等、方向相反、分別作用在兩個物體上的兩個力,不一定是一對作用力和反作用力,A、B、C都是錯誤的,只有D對.
【答案】D
【方法技巧】要理解作用力和反作用力是兩個物體之間的相互作用力,但大小相等、方向相反、分
7、別作用在兩個物體上的兩個力,不一定是一對作用力和反作用力.
三、 高考重點熱點題型探究
熱點:力和運動的關系
[真題2]下列對運動的認識不正確的是( )
A.亞里士多德認為物體的自然狀態(tài)是靜止的,只有當它受到力的作用才會運動
B.伽利略認為力不是維持物體速度的原因
C.牛頓認為力的真正效應總是改變物體的速度,而不僅僅是使之運動
D.伽利略根據(jù)理想實驗推論出,如果沒有摩擦,在水平面上的物體,一旦具有某一個速度,將保持這個速度繼續(xù)運動下去
[剖析]亞里士多德認為沒有力作用在物體上,物體就不會運動.伽利略認為力不是維持物體運動的原因,伽利略根據(jù)理想實驗推論出,如果沒有摩擦,在水
8、平面上的物體,一旦具有某一個速度,將保持這個速度繼續(xù)運動下去.牛頓認為力是改變物體運動狀態(tài)的原因,并不是使物體運動的原因.故答案為A.
[答案]A
[名師指引]本題考查有關對運動認識物理學史,最近幾年廣東高考至少有一道物理學史的問題,相信以后的廣東高考仍會有所考查,同學們復習時應加強對物理學史的了解,避免不必要的失分.
[真題]一汽車在路面情況相同的公路上直線行駛,下面關于車速、慣性、質(zhì)量和滑行路程的討論正確的是( )
A.車速越大,它的慣性越大
B.質(zhì)量越大,它的慣性越大
C.車速越大,剎車后滑行的路程越長
D.車速越大,剎車后滑行的路程越長,所以慣性越大
[剖
9、析]物體的慣性只決定于物體的質(zhì)量, 質(zhì)量越大, 慣性越大.所以B是正確的.剎車后滑行的路程與初速度和路面情況有關,初速度越大, 滑行的路程越長,所以C是正確的.
[答案]BC
[名師指引]本題考查對慣性的認識,要求我們對基本概念的理解一定要透徹,慣性是物質(zhì)的一種固有屬性,其大小由質(zhì)量唯一決定,而與物體的受力情況和運動情況無關,要區(qū)分慣性和慣性現(xiàn)象,要能利用慣性解釋有關物理現(xiàn)象.
針對訓練
1.錘頭松動的時候,把錘柄末端在地面上磕一磕,錘頭就牢了,這是利用( )
A.錘頭的慣性 B.錘柄的慣性 C.地面的慣性 D.人手的慣性
2.人站
10、在地面上,先將兩腳彎曲,再用力蹬地,向上跳離地面.人能跳離地面的原因是( )
A.人對地面的作用力大于地球?qū)θ说淖饔昧?
B.地面對人的作用力大于人對地面的作用力
C.地面對人的作用力大于地球?qū)θ说囊?
D.人除受地面的彈力外,還受到一個向上的力
3.傳送帶把物體由低處勻速運動到高處的過程中,物體與皮帶間的作用力和反作用力的對數(shù)有:( )
A.一對 B.兩對 C.三對 D.四對
4. 下列關于慣性的說法中正確的是( )
A.運動速度大的物體,不能很快停下來,是因為速度大時,慣性也大
B.靜止的火車啟動時,速度變化慢,是因為靜止的火車慣性大
C
11、.乒乓球可以快速抽殺,是因為乒乓球的慣性小的緣故
D.物體受到的外力大,則慣性小,受到的外力小,則慣性大
5.吊在天花板上的吊扇轉(zhuǎn)動時,它拉天花板的力( )
A.小于吊扇重力 B.等于吊扇重力 C.大于吊扇重力 D.無法確定
6.以卵擊石,雞蛋破碎,下列說法正確的是( )
A.雞蛋對石頭的力小于石頭對雞蛋的力
B.雞蛋對石頭的力大于石頭對雞蛋的力
C.雞蛋對石頭的力與石頭對雞蛋的力平衡
D.雞蛋對石頭的力與石頭對雞蛋的力性質(zhì)相同
7.關于運動狀態(tài)的改變,下列說法正確的是( )
A.物體的運動狀態(tài)改變,則其速度必定改變
12、
B.物體的運動狀態(tài)改變,則其加速度必定發(fā)生變化
C.物體的運動狀態(tài)改變,則其運動的方向必定改變
D.物體的運動狀態(tài)改變,則其慣性大小必定改變
8.在滑冰場上,甲、乙兩小孩分別坐在滑冰板上,原來靜止不動,在相互猛推一下后分別向相反方向運動.假定兩板與冰面間的摩擦因數(shù)相同.已知甲在冰上滑行的距離比乙遠,這是由于( )
A.在推的過程中,甲推乙的力小于乙推甲的力
B.在推的過程中,甲推乙的時間小于乙推甲的時間
C.在剛分開時,甲的初速度大于乙的初速度
D.在分開后,甲的加速度的大小小于乙的加速度的大小
14.A、B兩木塊疊放在水平桌面上,下列情況中,屬于一對平衡力的
13、是( )
A.A對B的壓力和B對A的支持力
B.A對B的壓力和桌面對B的支持力
C.A受的重力和B對A的支持力
D.B受的重力和桌面對B的支持力
15.在一艘勻速向北行駛的輪船甲板上,一運動員做立定跳遠,若向各個方向都用相同的力,則( )
A.向北跳最遠
B.向南跳最遠
C.向東向西跳一樣遠,但沒有向南跳遠
D.無論向哪個方向都一樣遠
參考答案:
1.A[錘柄受阻于地面,而錘頭因具有慣性而繼續(xù)向下運動]
2.A[人能夠跳離地面的原因是地面對人的支持力大于人自身的重力]
3.B[傳送帶對物體有支持力和靜摩擦力的作用,故物體和皮帶之間的作用力和反作用力的
14、對數(shù)是2對]
4.C[慣性僅由物體的質(zhì)量大小決定,與外界因素(受力與否、受力的大小與多少、運動狀態(tài)及所處環(huán)境)無關.乓球可以快速抽殺,是因為其質(zhì)量小,慣性小,在相同外力作用下運動狀態(tài)容易改變,故C正確]
5.A[轉(zhuǎn)動時,葉片對空氣有向下的作用力,空氣對葉片有反作用力]
6.D[雞蛋對石頭的作用力和石頭對雞蛋的作用力是作用力和反作用力,都是彈力]
7.A[物體的運動狀態(tài)由速度唯一決定,運動狀態(tài)的改變是指速度的改變]
8.C [甲、乙之間力為作用力和反作用力,大小相等,方向相反,同時產(chǎn)生,同時消失,分開后,甲滑行的距離較大,兩者加速度大小相同,故甲的初速度較大.故選C]
9.D[亞理士
15、多德認為力是使物體運動的原因.有力作用,物體就運動,沒有力作用,物體就靜止,力越大,運動得越快.而伽利略通過理想斜面實驗說明了力是使物體運動狀態(tài)發(fā)生改變的原因,比薩斜塔實驗說明物體下落的快慢與質(zhì)量無關.故D選項正確]
10.解析:在推力作用下,車子受到四個力作用,即重力、支持力、推力和摩擦力只有當推力大于摩擦力時,車子才會由靜止運動起來,此時車子所受合外力不為零,是力改變了物體的靜止狀態(tài).停止作用力時,運動的車子并不是立即停下來,只不過是因為車子速度較小,由運動到靜止時間較短,不易察覺到,所以才會誤認為停止作用力,車子就停止運動了.而實際上,車子由運動到停下來,是由于摩擦力作用使得物體合力
16、不為零,從而改變了車子的運動狀態(tài).故上面的說法不正確.
2.基礎提升訓練
11.D[兩隊對繩子的拉力和繩子對兩個隊的拉力大小相等,(1)班勝利是因為(2)班受到地面的摩擦力最先達到最大靜摩擦力]
F
圖3-11-3
12.B[電流對磁鐵有力的作用,但磁場力的方向比較難判斷,我們可以先分析磁鐵對電流的作用力.再根據(jù)作用力和反作用力的關系確定電流對磁鐵的作用力,如圖3-11-3,畫出條形磁鐵的磁感線分布如圖,根據(jù)左手定則,磁鐵對電流的作用力斜向右下,根據(jù)牛頓第三定律,電流對磁鐵的作用力應該斜向左上,再分析磁鐵的受力,易知通電后桌面對磁鐵的摩擦力向右,桌面對磁鐵的支持力減小.故B選項正
17、確]
13.C[戰(zhàn)斗機空戰(zhàn)時,甩掉副油箱,減小質(zhì)量,慣性減小,運動狀態(tài)容易改變,故C正確,公交車啟動時,人由于慣性應該后傾,故D錯]
14.C[物體A對B的壓力和B對A的支持力是一對作用力和反作用力,即A錯物體A受的重力和B對A的支持力相平衡,是一對平衡力選C是正確的物體B受重力、桌面的支持力和A對B的壓力,這三個力使物體平衡]
3.能力提升訓練
15.D[運動員起跳后,因慣性其水平方向還具有與船等值的速度,所以無論向何方跳都一樣。因此應選答案D]
16.C[如圖乙,在線的A端慢慢增加拉力,使得重球有足夠的時間發(fā)生向下的微小位移,以至拉力T2逐漸增大,這個過程進行得如此緩慢可以認為重球始終處于受力平衡狀態(tài),即 T2=T1+mg,隨著T1增大,T2也增大,且總是上端繩先達到極限程度,故CD繩被拉斷,A正確.若在A端突然猛力一拉,因為重球質(zhì)量很大,力的作用時間又極短,故重球向下的位移極小,以至于上端繩未來得及發(fā)生相應的伸長,T1已先達到極限強度,故AB繩先斷,選項C也正確]