【物理】2018届一轮复习人教版牛顿运动三定律学案

【物理】2018届一轮复习人教版牛顿运动三定律学案

第三章 牛顿运动定律 知识网络：‎ ‎ 第1单元 牛顿运动三定律 一、牛顿第一定律(内容)：‎ ‎（1）保持匀速直线运动或静止是物体的固有属性；物体的运动不需要用力来维持 ‎（2）要使物体的运动状态（即速度包括大小和方向）改变，必须施加力的作用，力是改变物体运动状态的原因 ‎1.牛顿第一定律导出了力的概念 力是改变物体运动状态的原因。（运动状态指物体的速度）又根据加速度定义：，有速度变化就一定有加速度，所以可以说：力是使物体产生加速度的原因。（不能说“力是产生速度的原因”、“力是维持速度的原因”，也不能说“力是改变加速度的原因”。）‎ ‎2.牛顿第一定律导出了惯性的概念 惯性：物体保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质。惯性应注意以下三点：‎ ‎（1）惯性是物体本身固有的属性，跟物体的运动状态无关，跟物体的受力无关，跟物体所处的地理位置无关 ‎（2）质量是物体惯性大小的量度，质量大则惯性大，其运动状态难以改变 ‎（3）外力作用于物体上能使物体的运动状态改变，但不能认为克服了物体的惯性 ‎3.牛顿第一定律描述的是理想化状态 牛顿第一定律描述的是物体在不受任何外力时的状态。而不受外力的物体是不存在的。物体不受外力和物体所受合外力为零是有区别的，所以不能把牛顿第一定律当成牛顿第二定律在F=0时的特例。‎ ‎4、‎ 不受力的物体是不存在的，牛顿第一定律不能用实验直接验证，但是建立在大量实验现象的基础之上，通过思维的逻辑推理而发现的。它告诉了人们研究物理问题的另一种方法，即通过大量的实验现象，利用人的逻辑思维，从大量现象中寻找事物的规律。‎ ‎5、牛顿第一定律是牛顿第二定律的基础，不能简单地认为它是牛顿第二定律不受外力时的特例，牛顿第一定律定性地给出了力与运动的关系，牛顿第二定律定量地给出力与运动的关系。‎ 二、牛顿第三定律(12个字——等值、反向、共线 同时、同性、两体、)‎ ‎1.区分一对作用力反作用力和一对平衡力 一对作用力反作用力和一对平衡力的共同点有：大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。不同点有：作用力反作用力作用在两个不同物体上，而平衡力作用在同一个物体上；作用力反作用力一定是同种性质的力，而平衡力可能是不同性质的力；作用力反作用力一定是同时产生同时消失的，而平衡力中的一个消失后，另一个可能仍然存在。‎ ‎2.一对作用力和反作用力的冲量和功 一对作用力和反作用力在同一个过程中（同一段时间或同一段位移）的总冲量一定为零，但作的总功可能为零、可能为正、也可能为负。这是因为作用力和反作用力的作用时间一定是相同的，而位移大小、方向都可能是不同的。‎ ‎3、效果不能相互抵消 三、牛顿第二定律 ‎1．定律的表述 物体的加速度跟所受的外力的合力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合力的方向相同，即F=ma （其中的F和m、a必须相对应）‎ 特别要注意表述的第三句话。因为力和加速度都是矢量，它们的关系除了数量大小的关系外，还有方向之间的关系。明确力和加速度方向，也是正确列出方程的重要环节。‎ 若F为物体受的合外力，那么a表示物体的实际加速度；若F为物体受的某一个方向上的所有力的合力，那么a表示物体在该方向上的分加速度；若F为物体受的若干力中的某一个力，那么a仅表示该力产生的加速度，不是物体的实际加速度。‎ ‎2．对定律的理解：‎ ‎（1‎ ‎）瞬时性：加速度与合外力在每个瞬时都有大小、方向上的对应关系，这种对应关系表现为：合外力恒定不变时，加速度也保持不变。合外力变化时加速度也随之变化。合外力为零时，加速度也为零 ‎（2）矢量性：牛顿第二定律公式是矢量式。公式只表示加速度与合外力的大小关系.矢量式的含义在于加速度的方向与合外力的方向始终一致.‎ ‎（3）同一性：加速度与合外力及质量的关系，是对同一个物体（或物体系）而言，即 F与a均是对同一个研究对象而言.‎ ‎（4）相对性；牛顿第二定律只适用于惯性参照系 ‎3．牛顿第二定律确立了力和运动的关系 牛顿第二定律明确了物体的受力情况和运动情况之间的定量关系。联系物体的受力情况和运动情况的桥梁或纽带就是加速度。‎ ‎4．应用牛顿第二定律解题的步骤 ‎①明确研究对象。可以以某一个物体为对象，也可以以几个物体组成的质点组为对象。设每个质点的质量为mi，对应的加速度为ai，则有：F合=m‎1a1+m‎2a2+m‎3a3+……+mnan 对这个结论可以这样理解：先分别以质点组中的每个物体为研究对象用牛顿第二定律：∑F1=m‎1a1，∑F2=m‎2a2，……∑Fn=mnan，将以上各式等号左、右分别相加，其中左边所有力中，凡属于系统内力的，总是成对出现并且大小相等方向相反的，其矢量和必为零，所以最后得到的是该质点组所受的所有外力之和，即合外力F。‎ ‎②对研究对象进行受力分析。同时还应该分析研究对象的运动情况（包括速度、加速度），并把速度、加速度的方向在受力图旁边画出来。‎ ‎③若研究对象在不共线的两个力作用下做加速运动，一般用平行四边形定则（或三角形定则）解题；若研究对象在不共线的三个以上的力作用下做加速运动，一般用正交分解法解题（注意灵活选取坐标轴的方向，既可以分解力，也可以分解加速度）。‎ ‎④当研究对象在研究过程的不同阶段受力情况有变化时，那就必须分阶段进行受力分析，分阶段列方程求解。‎ 四、超重和失重问题 升降机中人m =‎50kg，a=2 m/s向上或向下，求秤的示数 ‎ ‎ N ‎ 1、 静止或匀速直线 ‎ N＝mg ‎ ‎ 视重＝重力 平衡 ‎ ‎ a = 0‎ ‎[来 ‎ ‎ 2、 向上加速或向下减速，a向上 N ‎ ‎ N－mg＝ma a ‎ ‎ ∴N＝mg＋ma ‎ 视重＞重力 超重 mg ‎ 3、 N ‎ 向下加速或向上减速，a向下 ‎ mg－N＝ma ‎ ∴N＝mg－ma ‎ ‎ 视重＜重力 失重 ‎ 4， 如果a＝g向下， ‎ 则N＝0 台秤无示数 ‎ 完全失重 ‎ 注意：‎ ①、 物体处于“超重”或“失重”状态，地球作用于物体的重力始终存在，大小也无变化；‎ ②、 发生“超重”或“失重”现象与物体速度方向无关，只决定于物体的加速度方向；‎ ③、 在完全失重状态，平常一切由重力产生的物理现象完全消失。如单摆停摆、浸在水中的物体不受浮力等。‎ 五、牛顿定律的适用范围：‎