第三章 牛顿运动定律
1、牛顿运动定律是力学乃至整个物理学的基本规律．正确理解惯性概念，理解力和运动的关系，并能熟练地应用牛顿第二定律分析和计算问题，将为今后的热学、电磁学、原子物理学等打下坚实的基础；静力学、运动学的知识，通过牛顿运动定律连为一体。
2、在复习时，应重点掌握两类力学问题的处理方法，具体应从以下几方面下功夫：①灵活运用隔离法和整体法求解加速度相等的连接体问题；②用正交分解法解决受力较复杂的问题，在正交的两个方向上应用牛顿运动定律；③综合运用牛顿运动定律和运动学规律分析、解决问题，注意多阶段（过程）运动上的连接点；④运用超重和失重的知识定性分析一些力学现象。
3、近五年来，高考再现率100%，侧重于考查单个物体的分析和计算，而且容易与实际紧密联系命题。可以肯定，2009年的高考中，本单元内容仍将是高考的热点之一，可能是力学题，也可能是力、电综合题．在数学中应重点复习等效法以及临界分析的技巧，以培养分析、综合能力。
第一课时 牛顿第一定律和牛顿第三定律
【教学要求】
1．理解牛顿第一定律的内容和意义；
2．知道什么是惯性，知道惯性大小与质量有关，并正确解释有关惯性的现象；
3．理解牛顿第三定律的含义并应用牛顿第三定律解决实际问题
【知识再现】
一. 牛顿第一定律：
1、内容：一切物体总保持静止状态或匀速直线运动状态，直到有外力迫使其改变运动状态为止。
2、意义：
（1）揭示了力和运动的关系。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，从而推翻了亚里士多德“力是维持物体运动的原因”的错误观点。
（2）揭示了任何物体都有保持原来运动状态的性质---惯性。
3、说明：
（l）牛顿第一定律也叫惯性定律。
（2）牛顿第一定律不是实验定律。它是以伽利略的“理想实验”为基础，经过科学抽象、归纳推理而出来的。
（3）牛顿第一定律不是牛顿第二定律的特例，而是阐述物体不受任何外力的理想化情况。
议一议：如图所示，有人想做如下环球旅行：乘坐一个大气球将自己浮在空中，由于地球在自转，一昼夜就能周游世界，这个设想能实现吗？为什么？
二.牛顿第三定律：
1、内容：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，同时出现，同时消失，分别作用在两个不同的物体上。
2、表达式： F= - F′
3、平衡力和作用力与反作用力的区别：
（1）平衡力可以是不同性质的力，而作用力与反作用力一定是同一性质的力；
（2）平衡力中的某个力发生变化或消失时，其他的力不一定变化或消失，而作用力与反作用力一定是同时变化或消失；
（3）平衡力作用在同一物体上，作用力与反作用力分别作用在两个相互作用的物体上；
（4）平衡力的效果使物体平衡，而作用力与反作用力则分别产生各自效果。
知识点一牛顿第一定律
【应用1】科学思维和科学方法是我们认识世界的基本手段，在研究和解决问题过程中，不仅需要相应的知识，还要注意运用科学的方法。理想实验有时更能深刻地反映白然规律。伽利略设想了一个理想实验，如图所示．其中有一个是经验事实，其余是推论。
（1）减小第二个斜面的倾角，小球在此斜面上仍然要达到原来的高度；
（2）两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面；
（3）若没有摩擦，小球将上升到原来释放的高度；
（4）继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成水平面，小球要沿水平面做持续的匀速运动。
请将上述理想实验的设想步骤按照正确的顺序排列 （只要填写序号即可）。在上述的设想步骤中，有的属于可靠的事实，有的则是理想化的推论。下列关于事实和推论的分类正确的是（ ）。
A、（1）是事实，（2）（3）（4）是推论
B、（2）是事实，（1）（3）（4）是推论
C、（3）是事实，（1）（2）（4）是推论
D、（4）是事实，（1）（2）（3）是推论
导示: 正确的顺序排列是（2）（3）（1）（4）；
B选项正确。
知识点二作用力与反作用力的关系：
1、四相同：①大小相同；②具有同时性，它们同时产生，同时变化，同时消失。③作用力和反作用力是同种性质的力；④作用力和反作用力作用在同一条直线上；
2、三不同：①方向相反；②分别作用在不同的物体上；③作用力和反作用力产生不同的作用效果。
【应用2】（常州高中08届高考物理模拟卷）用计算机辅助实验系统（DIS）做验证牛顿第三定律的实验，如图所示是把两个测力探头的挂钩钩在一起，向相反方向拉动，观察显示器屏幕上出现的结果。观察分析两个力传感器的相互作用随着时间变化的曲线，以下结论错误的是（ B ）
A、作用力与反作用力作用时刻相等；
B、作用力与反作用力作用在同一物体上；
C、作用力与反作用力大小相等；
D、作用力与反作用力方向相反
导示： 选择B。从图象可以看出作用力与反作用力大小相等、方向相反，同时产生消失和变化。
类型一对惯性的理解和应用
【例1】请根据图中的情景，说明车子所处的状态，并对这种情景作出解释。
导示：根据图中的情景，在图（1）中车子突然减速（或刹车），在图（1）中车子突然加速（或启动）。
在图（1）中，车子突然减速（或刹车）时，人的脚随车一起减速或停止，而上身由于惯性继续向前运动，因此人的身体要向前倾。
在图（2）中，车子突然加速（或启动）时，人的脚随车一起加速，而上身由于惯性保持原来的匀速运动（或静止）状态，因此人的身体要向后倒。
虽然惯性与很多现象相联系，但大多是陷阱，因为它“只与”质量有关，质量是惯性的“唯一”量度。对惯性的常见错误认识如下：
①认为做匀速直线运动的物体才有惯性，做变速
运动的物体没有惯性；
②物体在做匀速直线运动或静止时有惯性，一旦
速度改变，惯性就没有了；
③把惯性看成一种力，认为物体保持原来的运动状态是因为受到了“惯性力”；
④认为物体速度越大，物体的惯性就越大等等。
类型二对牛顿第三定律的理解和应用
【例2】党的“十六大”之后，在农业上加大了改革力度，加速推进农业机械化的进程；在农村利用拖拉机进行大面积耕地，下列关于拖拉机和犁之间作用力的说法中正确的是（ ）
A．由于拖拉机拉犁前进，所以拖拉机拉犁的力大于犁拉拖拉机的力
B．由于犁在泥土里，所以犁拉拖拉机的力大于拖拉机拉犁的力
C．只有二者匀速运动时，二者的拉力大小才相等
D．无论怎样运动，二者的拉力大小始终相等
导示： 选择D。根据牛顿第三定律中关于作用力和反作用力的特点可知。
【例3】（广东省东莞实验中学08届高三期中考试）下列说法正确的是（ ）
A．一质点受两个力作用且处于平衡状态，这两个力在同一段时间内的冲量一定相同
B．一质点受两个力作用且处于平衡状态，这两个力在同一段时间内做的功或者都为零，或者大小相等符号相反
C．在同样时间内，作用力和反作用力的功大小不一定相等，但正负号一定相反
D．在同样时间内，作用力和反作用力的功大小不一定相等，正负号也不一定相反
导示：选择BD。
（1）作用力与反作用力是高考的热点．主要是针对其特点及其在生活中的“错觉”进行考查，另外，其与平衡力的区别也是高考考查的重点。
（2）作用力与反作用力的关系与物体被作用的效果无关，如“以卵击石”，鸡蛋“粉身碎骨”，而石头却“安然无恙”，但鸡蛋与石头之间的相互作用力依然是等大反向的。
1、如图所示，运输液体货物的槽车，液体上有气泡，当车向前开动时气泡将向________运动；刹车时，气泡将向____________运动，其原因是_____________具有惯性。
2、下列成语中，体现了“力是改变物体运动状态的原因”的思想是（ ）
A、树欲静而风不止
B、顺水推舟
C、楚霸王不能自举其身
D、扫帚不到，灰尘照例不会自己跑掉
3、在地球赤道上的A处静止放置一个小物体，现在设想地球对小物体的万有引力消失，则在数小时内，小物体相对于A点处的地面来说，将（ ）
A、水平向东飞去
B、原地不动，物体对地面的压力消失
C、向上并渐偏向西飞去
D、向上并渐偏向东方飞去
4、（无锡市08届高三基础测试）如果正在作自由落体运动的物体的重力忽然消失，那么它的运动状态应该是（ ）
A．悬浮在空中不动
B．运动速度逐渐减小
C．作竖直向下的匀速直线运动
D．以上三种情况都有可能
5、如图在匀速行驶的列车中的水平桌面上放一乒乓球，突然乒乓球沿如图轨迹运动，试说明此时列车在作何种运动？
答案：1、前、后、液体 2、AD
3、C 4、C 5、列车在减速左转弯
1、牛顿运动定律是力学乃至整个物理学的基本规律．正确理解惯性概念，理解力和运动的关系，并能熟练地应用牛顿第二定律分析和计算问题，将为今后的热学、电磁学、原子物理学等打下坚实的基础；静力学、运动学的知识，通过牛顿运动定律连为一体。
2、在复习时，应重点掌握两类力学问题的处理方法，具体应从以下几方面下功夫：①灵活运用隔离法和整体法求解加速度相等的连接体问题；②用正交分解法解决受力较复杂的问题，在正交的两个方向上应用牛顿运动定律；③综合运用牛顿运动定律和运动学规律分析、解决问题，注意多阶段（过程）运动上的连接点；④运用超重和失重的知识定性分析一些力学现象。
3、近五年来，高考再现率100%，侧重于考查单个物体的分析和计算，而且容易与实际紧密联系命题。可以肯定，2009年的高考中，本单元内容仍将是高考的热点之一，可能是力学题，也可能是力、电综合题．在数学中应重点复习等效法以及临界分析的技巧，以培养分析、综合能力。
第一课时 牛顿第一定律和牛顿第三定律
【教学要求】
1．理解牛顿第一定律的内容和意义；
2．知道什么是惯性，知道惯性大小与质量有关，并正确解释有关惯性的现象；
3．理解牛顿第三定律的含义并应用牛顿第三定律解决实际问题
【知识再现】
一. 牛顿第一定律：
1、内容：一切物体总保持静止状态或匀速直线运动状态，直到有外力迫使其改变运动状态为止。
2、意义：
（1）揭示了力和运动的关系。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，从而推翻了亚里士多德“力是维持物体运动的原因”的错误观点。
（2）揭示了任何物体都有保持原来运动状态的性质---惯性。
3、说明：
（l）牛顿第一定律也叫惯性定律。
（2）牛顿第一定律不是实验定律。它是以伽利略的“理想实验”为基础，经过科学抽象、归纳推理而出来的。
（3）牛顿第一定律不是牛顿第二定律的特例，而是阐述物体不受任何外力的理想化情况。
议一议：如图所示，有人想做如下环球旅行：乘坐一个大气球将自己浮在空中，由于地球在自转，一昼夜就能周游世界，这个设想能实现吗？为什么？
二.牛顿第三定律：
1、内容：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，同时出现，同时消失，分别作用在两个不同的物体上。
2、表达式： F= - F′
3、平衡力和作用力与反作用力的区别：
（1）平衡力可以是不同性质的力，而作用力与反作用力一定是同一性质的力；
（2）平衡力中的某个力发生变化或消失时，其他的力不一定变化或消失，而作用力与反作用力一定是同时变化或消失；
（3）平衡力作用在同一物体上，作用力与反作用力分别作用在两个相互作用的物体上；
（4）平衡力的效果使物体平衡，而作用力与反作用力则分别产生各自效果。
知识点一牛顿第一定律
【应用1】科学思维和科学方法是我们认识世界的基本手段，在研究和解决问题过程中，不仅需要相应的知识，还要注意运用科学的方法。理想实验有时更能深刻地反映白然规律。伽利略设想了一个理想实验，如图所示．其中有一个是经验事实，其余是推论。
（1）减小第二个斜面的倾角，小球在此斜面上仍然要达到原来的高度；
（2）两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面；
（3）若没有摩擦，小球将上升到原来释放的高度；
（4）继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成水平面，小球要沿水平面做持续的匀速运动。
请将上述理想实验的设想步骤按照正确的顺序排列 （只要填写序号即可）。在上述的设想步骤中，有的属于可靠的事实，有的则是理想化的推论。下列关于事实和推论的分类正确的是（ ）。
A、（1）是事实，（2）（3）（4）是推论
B、（2）是事实，（1）（3）（4）是推论
C、（3）是事实，（1）（2）（4）是推论
D、（4）是事实，（1）（2）（3）是推论
导示: 正确的顺序排列是（2）（3）（1）（4）；
B选项正确。
知识点二作用力与反作用力的关系：
1、四相同：①大小相同；②具有同时性，它们同时产生，同时变化，同时消失。③作用力和反作用力是同种性质的力；④作用力和反作用力作用在同一条直线上；
2、三不同：①方向相反；②分别作用在不同的物体上；③作用力和反作用力产生不同的作用效果。
【应用2】（常州高中08届高考物理模拟卷）用计算机辅助实验系统（DIS）做验证牛顿第三定律的实验，如图所示是把两个测力探头的挂钩钩在一起，向相反方向拉动，观察显示器屏幕上出现的结果。观察分析两个力传感器的相互作用随着时间变化的曲线，以下结论错误的是（ B ）
A、作用力与反作用力作用时刻相等；
B、作用力与反作用力作用在同一物体上；
C、作用力与反作用力大小相等；
D、作用力与反作用力方向相反
导示： 选择B。从图象可以看出作用力与反作用力大小相等、方向相反，同时产生消失和变化。
类型一对惯性的理解和应用
【例1】请根据图中的情景，说明车子所处的状态，并对这种情景作出解释。
导示：根据图中的情景，在图（1）中车子突然减速（或刹车），在图（1）中车子突然加速（或启动）。
在图（1）中，车子突然减速（或刹车）时，人的脚随车一起减速或停止，而上身由于惯性继续向前运动，因此人的身体要向前倾。
在图（2）中，车子突然加速（或启动）时，人的脚随车一起加速，而上身由于惯性保持原来的匀速运动（或静止）状态，因此人的身体要向后倒。
虽然惯性与很多现象相联系，但大多是陷阱，因为它“只与”质量有关，质量是惯性的“唯一”量度。对惯性的常见错误认识如下：
①认为做匀速直线运动的物体才有惯性，做变速
运动的物体没有惯性；
②物体在做匀速直线运动或静止时有惯性，一旦
速度改变，惯性就没有了；
③把惯性看成一种力，认为物体保持原来的运动状态是因为受到了“惯性力”；
④认为物体速度越大，物体的惯性就越大等等。
类型二对牛顿第三定律的理解和应用
【例2】党的“十六大”之后，在农业上加大了改革力度，加速推进农业机械化的进程；在农村利用拖拉机进行大面积耕地，下列关于拖拉机和犁之间作用力的说法中正确的是（ ）
A．由于拖拉机拉犁前进，所以拖拉机拉犁的力大于犁拉拖拉机的力
B．由于犁在泥土里，所以犁拉拖拉机的力大于拖拉机拉犁的力
C．只有二者匀速运动时，二者的拉力大小才相等
D．无论怎样运动，二者的拉力大小始终相等
导示： 选择D。根据牛顿第三定律中关于作用力和反作用力的特点可知。
【例3】（广东省东莞实验中学08届高三期中考试）下列说法正确的是（ ）
A．一质点受两个力作用且处于平衡状态，这两个力在同一段时间内的冲量一定相同
B．一质点受两个力作用且处于平衡状态，这两个力在同一段时间内做的功或者都为零，或者大小相等符号相反
C．在同样时间内，作用力和反作用力的功大小不一定相等，但正负号一定相反
D．在同样时间内，作用力和反作用力的功大小不一定相等，正负号也不一定相反
导示：选择BD。
（1）作用力与反作用力是高考的热点．主要是针对其特点及其在生活中的“错觉”进行考查，另外，其与平衡力的区别也是高考考查的重点。
（2）作用力与反作用力的关系与物体被作用的效果无关，如“以卵击石”，鸡蛋“粉身碎骨”，而石头却“安然无恙”，但鸡蛋与石头之间的相互作用力依然是等大反向的。
1、如图所示，运输液体货物的槽车，液体上有气泡，当车向前开动时气泡将向________运动；刹车时，气泡将向____________运动，其原因是_____________具有惯性。
2、下列成语中，体现了“力是改变物体运动状态的原因”的思想是（ ）
A、树欲静而风不止
B、顺水推舟
C、楚霸王不能自举其身
D、扫帚不到，灰尘照例不会自己跑掉
3、在地球赤道上的A处静止放置一个小物体，现在设想地球对小物体的万有引力消失，则在数小时内，小物体相对于A点处的地面来说，将（ ）
A、水平向东飞去
B、原地不动，物体对地面的压力消失
C、向上并渐偏向西飞去
D、向上并渐偏向东方飞去
4、（无锡市08届高三基础测试）如果正在作自由落体运动的物体的重力忽然消失，那么它的运动状态应该是（ ）
A．悬浮在空中不动
B．运动速度逐渐减小
C．作竖直向下的匀速直线运动
D．以上三种情况都有可能
5、如图在匀速行驶的列车中的水平桌面上放一乒乓球，突然乒乓球沿如图轨迹运动，试说明此时列车在作何种运动？
答案：1、前、后、液体 2、AD
3、C 4、C 5、列车在减速左转弯
