高三第一轮《牛顿运动定律》复习课件PPT

第三章牛顿运动定律这一章在高考中没有单独的计算题，偶尔会出现选择题且以概念、定律内容为主。因为这一章的牛顿第二定律涉及求解加速度，所以往往在计算题中会有所体现。当题中需要求加速度时，首先应该想到用牛顿第二定律求解。顾名思义，本章的主要内容就是牛顿三大运动定律及其应用。本章课时安排（共8课时）：1、牛顿第一定律、牛顿第三定律2课时；2、牛顿第二定律2课时。3、验证牛顿第二定律实验2课时；4、复习资料习题选讲2课时。4、牛顿定第一定律是牛顿以伽利略的理想斜面实验为基础得出的。第一单元牛顿第一定律(即惯性定律)1、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运动状态为止。2、意义：(1)指出一切物体都具有惯性。(2)指出了力不是使物体运动或维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因，换言之，力是产生加速度的原因。3、牛顿第一定律是一条独立的定律，绝不能简单看成是牛顿第二定律的特例。惯性不是惯性定律2、惯性（1）定义：物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质叫惯性。（4）物体不受力时的惯性表现为保持原来的运动状态。受外力时表现为运动状态难改变。（3）质量是物体惯性大小的惟一量度。质量越大，物体的惯性越大，物体的运动状态越难改变。（2）惯性是物体的固有属性，不是力。与物体的受力情况及运动情况、地理位置无关。1、下列说法正确的是（）A、运动得越快的汽车越不容易停下来，是因为汽车运动得越快，惯性越大。B、物体匀速运动时，存在惯性；物体变速运动时，不存在惯性。C、把一个物体竖直向上抛出后，能继续上升，是因为物体仍受到一个向上的推力。D、物体的惯性只与物体的质量有关，与其他因素无关。D2、一个小球正在作曲线运动，若突然撤去所有外力，它将（）A、立即静止下来；B、仍作曲线运动；C、作减速运动；D、作匀速直线运动。D3、2001年2月11晚上，在中央电视台“实话实说”节目中，为了揭露各种歪理邪说，司马南与主持人崔永元合作表演了“铁锤砸砖”节目。崔头顶8块砖，司马南用一铁锤击打头顶上的砖.结果砖被击碎，但崔安然无恙.据司马南讲，他做第一次实验时头顶一块砖，结果被砸昏了过去.请从物理学的角度定性解释上述事实。4、如图所示，一个劈形物体M，各面均光滑，放在固定的斜面上，上表面水平，在上表面放一个光滑小球m，劈形物体从静止开始释放，则小球在碰到斜面前的运动轨迹是（）A．抛物线；B．沿斜面向下的直线；C．竖直向下的直线；D．无规则曲线。C“两异”；方向相反；作用对象不同，互以对方为作用对象。第二单元牛顿第三定律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。2、牛顿第三定律概括了作用力和反作用力间的“四同两异”：“四同”：大小相同；力的性质相同；作用时间相同；作用线在同一条直线上。3、正确区分一对相互作用力(即作用力与反作用力)和一对平衡力。作用力与反作用力平衡力不同点受力物体作用在两个相互作用的物体上。作用在同一个物体上。依赖关系相互依存，不可单独存在，同时产生、同时变化、同时消失。无依赖关系，撤除一个，另一个可依然存在。叠加性两力作用效果不可叠加，不可求合力。两力作用效果可相互抵消，可叠加，可求合力且合力为零。力的性质一定是同性质的力。可以是同性质的力，也可以是不同性质的力。一对相互作用力一定是施力物体与受力物体的位置对调，如：“马对车的拉力”与“车对马的拉力”就是作用力与反作用力。“马对车的拉力”的施力物体是马，受力物体是车(“对”字后面的物体就是受力物体)；而“车对马的拉力”的施力物体是车，受力物体是马。“马对车的拉力”“车对马的拉力”车与马的位置正好互换(就是受力物体与施力物体的位置互换)。θ1、物体静止于一斜面上，如图所示。则下述说法正确的是（）A、物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力是一对平衡力；B、物体对斜面的摩擦力和斜面对物体的摩擦力是一对作用力与的反作用力；C、物体所受重力和斜面对物体的作用力是一对作用力和反作用力；D、物体所受重力可以分解为沿斜面向下的力和对斜面的压力。B2、下列说法正确的是（）A、凡是大小相等，方向相反，分别作用在两个物体上的两个力必是一对作用力和反作用力；B、凡是大小相等，方向相反，作用在同一物体上的两个力必定是一对作用力和反作用力；C、即使大小相等，方向相反，作用在同一直线上，且分别作用在两个物体上的两个力也不一定是一对作用力和反作用力；D、相互作用的一对力究竟称哪一个力是反作用力是任意。D3、关于一对作用力和反作用力，下列说法中正确的是（）A、一对作用力和反作用力大小相等，方向相反，作用在同一直线上，是一对平衡力。B、一对作用力和反作用力一定可以是不同种性质的力。C、一对作用力和反作用力所做功的代数和一定为零。D、一对作用力和反作用力的冲量的矢量和一定为零。D（1）马拉车匀速、加速的原因？（2）大人和小孩拔河谁取胜？（3）吊扇匀速转动时对杆的拉力与重力谁大？（4）当图中磁铁将铁块加速吸上过程中，绳的拉力与系统的重力谁大？几个实例：1、定律的内容：物体的加速度跟所受的合力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合力的方向相同。2、公式：Fma合第三单元牛顿第二定律（一）牛顿第二定律运用牛顿第二定律求加速度时必定先进行受力分析，求出物体的合力再求加速度。凡求物体的加速度必定先考虑用牛顿第二定律。3、对牛顿第二定律的理解：(1)因果性：牛顿第二定律揭示了合力与加速度的因果关系，即加速度的大小是由合力和质量共同决定的。(4)同体性：公式F合=ma中的m、a分别是同一研究对象的合力、质量和加速度。(3)矢量性：加速度的方向与合外力的方向始终一致。(2)瞬时性：牛顿第二定律反映了加速度与合力的瞬时对应关系。(留意资料上32页）(5)相对性：牛顿第二定律只适用于惯性参照系。（相对于地面的加速度为零的参照系）。(6)局限性：牛顿第二定律只适用于低速运动的宏观物体，不适用于高速运动的微观粒子（相对于原子、分子）。5、应用牛顿第二定律解决动力学问题的基本步骤：(5)根据牛顿第二定律列方程求解，必要时还要对结果进行讨论。(4)求合外力；(3)选取正方向或建立坐标系，通常以加速度方向为正方向或以加速度方向为某一坐标轴的正方向。(2)分析物体的受力情况和运动情况，画好受力分析图，明确物体的运动性质和运动过程。(1)明确研究对象；1、青岛海滨游乐场有一种滑沙娱乐活动如图所示，人坐在滑板上从斜坡高处A点由静止开始下滑，滑到斜坡底部B点后沿水平滑道再滑行一段距离到C点停下来，若忽略B处对速度大小的影响，板与滑道间的动摩擦因数为μ＝0.5，不计空气阻力，取g＝10m/s。(1)若斜坡倾角θ＝37°，人和滑板的总质量为m＝60kg，求人在斜坡上下滑时的加速度大小。(2)若由于受到场地的限制，A点到C点的最大水平距离为50m，为确保人身安全，请你设计斜坡的高度。2解：(1)在斜坡上下滑时，由牛顿第二定律可知：mgsinθ－f＝ma①FN－mgcosθ＝0②f＝μFN③联立①②③解得a＝gsinθ－μgcosθ＝2m/s(2)设斜坡倾角为θ，最大高度为h，人和滑板滑到B点时速度为v，则v＝2a④由于沿BC滑动时的加速度为a′＝μg则xBC＝为确保安全，则有xBC＋≤50m解得h≤25m，即斜坡高度不应高于25m.222、一个质量为20kg的物体，从斜面的顶端由静止匀加速滑下，物体与斜面间的动摩擦因数为0.2，斜面与水平面间的夹角为37°。求物体从斜面下滑过程中的加速度。(g取10m/s)2答案：4.4m/s，方向沿斜面向下2（二）超重、失重1、超重与失重的定义：支持物体的支持力或拉物体的拉力大于（或小于）物体的重力时，就是超重（或失重）。超重时物体的加速度向上；失重时物体的加速度向下。判断超重还是失重的方法：可以用定义，也可以用a的方向。用a的方向判断：当ａ竖直向上（或有竖直向上的分量），超重；反之失重。（1）物体的重力始终存在，大小没有发生变化；（2）与物体的速度无关，只决定加速度的方向；（3）在完全失重的情况下，一切由重力产生的物理现象都会完全消失。2、注意：（三）单位制记住中学学过的六个基本单位：千克、米、秒、安培、摩尔、开尔文。2、某电梯中用细绳静止悬挂一重物，当电梯在竖直方向运动时，突然发现绳子断了，由此判断此时电梯的情况是（）A、电梯一定是加速上升；B、电梯可能是减速上升；C、电梯可能是匀速向上运动；D、电梯的加速度方向一定向上。D3、原来做匀速运动的升降机内，有一被伸长弹簧拉住的、具有一定质量的物体A静止在地板上，如图所示，现发现A突然被弹簧拉向右方，由此可判断，此时升降机的运动可能是（）A、加速上升；B、减速上升；C、加速下降；D、减速下降。BC4、在太空中正常飞行的宇宙飞船里，天平、杆秤、弹簧秤、水银气压计、水银温度计能否正常工作？6、一个人在地面用尽全力可以举起80kg的重物；你能否想个办法让他举起120kg的重物？说一说你的想法，并证明其可行性。一、实验目的控制变量图象实验：验证牛顿第二定律实验1、学会用法探究加速度ａ与力F、质量ｍ之间的关系。2、掌握灵活运用处理问题的方法。二、实验原理本实验中，探究加速度a与力F、质量M的关系，可以先保持F不变，研究a和M的关系，再保持M不变，研究a和F的关系．三、实验器材一端有定滑轮的长木板、低压交流电源、复写纸片和纸带、小车、小盘、电磁打点计时器、天平、砝码、刻度尺、导线。四、实验步骤1、用天平测出小车的质量M和小桶的质量m，把数值记录下来。2、把实验器材安装好3、平衡摩擦力：在长木板的不带滑轮的一端下面垫上一块薄木板，反复移动其位置，直至不挂沙桶的小车刚好在斜面上保持匀速直线运动为止。4、将沙桶通过细绳系在小车上，接通电源放开小车，使小车运动，用纸带记录小车的运动情况，取下纸带，并在纸带上标上号码。5．保持小车的质量不变，改变沙桶中的沙的多少，重复步骤4，每次记录必须在相应的纸带上做上标记，将记录的数据填写在表格内。6、建立坐标系，用纵坐标表示加速度，横坐标表示力，在坐标系中描点，画出相应的图线，探究a与F的关系。7．保持沙桶及沙的质量不变，改变小车的质量（在小车b增减砝码），重复上述步骤5、6，探究a与M的关系。五、实验操作时的注意事项1、在本实验中，必须平衡摩擦力，在平衡摩擦力时，不要把重物系在小车上，即不要给小车加任何牵引力，并要让小车拖着打点的纸带运动。2、安装器材时，要调整滑轮的高度，使拴小车的细绳与斜面平行，且连接小车和砝码盘应在衡摩擦力之后。3、改变小车的质量或拉力的大小时，改变量应尽可能大一些，但应满足砝码盘和盘内砝码的总质量远小于小车和车内砝码的总质量。砝码盘和盘内砝码的总质量不超过小车和车内砝码总质量的10%。4、改变拉力和小车质量后，每次开始时小车应尽量靠近打点计时器，并应先接通电源，再放开小车，且应在小车到达滑轮前按住小车。练习1、如图所示为“用DIS（移传感器、数据采集器、计算机）研究加速度和力的关系”的实验装置。（1）在该实验中必须采用控制变量法，应保持不变，用钧码所受的重力作为，用DIS测量小车的加速度。小车的总质量（或小车的质量）小车所受外力（2）改变所挂钩码的数量．多次重复测量。在某次实验中根据测得的多组数据可画出a—F关系图线如图所示。①分析此图线的OA段可得出的实验结论是。质量不变的条件下，加速度与合外力成正比。②此图线的AB段明显偏离直线。造成此误差的主要原因是：A、小车与轨道之间存在摩擦；B、导轨保持了水平状态；C、所挂钧码的总质量太大；D、所用小车的质量太大。C练习2、如图所示为“验证牛顿运动定律”时甲、乙两同学根据实验数据画出的a—F图象，直线Ⅰ为甲同学画出的，直线Ⅱ为乙同学画出的。直线Ⅰ、Ⅱ在纵轴或横轴上的截距较大，明显超出了误差范围，下面给出了关于形成这种情况原因的四种解释，其中可能正确的是：A、实验前甲同学没有平衡摩擦力；B、甲同学在平衡摩擦力时，把长木板的末端抬得过低了；C、实验前乙同学没有平衡摩擦力；D、乙同学在平衡摩擦力时，把长木板的未