第6讲.力和运动的关系：牛顿三定律-学生版.doc

内容 基本要求 略高要求 较高要求 牛顿第一定律 理解牛顿第一定律，理解惯性的概念 用牛顿第一定律分析问题 牛顿第二定律 理解牛顿第二定律 用牛顿第二定律分析力和运动的问题 在复杂问题中应用牛顿第二定律，如在以后的曲线运动、电磁学中应用牛顿第二定律 牛顿第三定律 理解牛顿第三定律 知识点1 牛顿第一定律1．历史的回顾 （1）亚里士多德的观点：力是维持物体运动的原因． 亚里士多德是世界古代史上最伟大的哲学家、科学家和教育家，他的著作是希腊文明的百科全书，内容涉及天文学、地理学、物理学、生物学、历史学、心理学、政治学、经济学以及美学、修辞、诗歌等等．亚里士多德集古代知识于一身，对世界的贡献之大，令人震惊．事实上，亚里士多德的“力是维持物体运动的原因”这一观点尽管是错误的，但是我们不难看出其中明显含有静止惯性的思想． （2）伽利略的观点：力不是维持运动的原因，而是改变物体运动状态的原因． 伽利略用“实验”+“科学推理”的方法推翻了亚里士多德的观点．伽利略的理想斜面实验虽然是想象中的实验，但这个实验反映了一种物理思想．它是建立在可靠的事实基础之上的．以事实为依据、抽象为指导，抓住主要因素，忽略次要因素，从而深刻地揭示了自然规律． （3）笛卡儿的观点 运动的物体如果没有其他原因，将继续以同一速度沿着一条直线运动，既不会停下来，也不会偏离原来的方向． 2．牛顿第一定律 （1）牛顿第一定律（Newton first law of motion）：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态． （2）牛顿第一定律阐述了三点物理思想． ① 说明物体不受外力时的运动状态是匀速直线运动或静止，即力不是维持物体运动的原因． ② 一切物体都有保持匀速直线运动状态或静止状态的特性． ③ 一切物体受外力时，就会改变原来的运动状态，即外力是迫使物体改变运动状态的原因． （3）牛顿第一定律的意义 ① 澄清了力的概念：力是改变物体运动状态的原因，并不是维持物体运动的原因． ② 指出了力和运动的定性关系：不受外力作用的物体，将保持匀速直线运动状态或静止状态． ③ 揭示了一切物体固有的属性——惯性． 3．惯性 牛顿第一运动定律表明，物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质，我们把这个性质叫做惯性（inertia）．牛顿第一定律又叫做惯性定律（law of inertia）． （1）惯性是物体的固有属性：一切物体都具有惯性． （2）惯性与物体的受力情况及运动状态无关． （3）惯性不是力，惯性是物体具有的保持匀速直线运动或静止状态的性质，而力是物体对物体的作用，力是改变物体运动状态的原因，二者在概念上有着本质的区别． 物体的惯性与其外界因素无关，只与物体本身有关．惯性大小的量度是质量． 知识点2 物体运动状态的改变1．物体运动状态的改变 （1）所谓物体的运动状态，就是指物体在做机械运动时所处的一种状态，物体的运动状态可以用速度矢量来描述，速度本身是既有大小又有方向的状态量，可以说物体的运动状态指的就是物体的运动速度．运动状态的改变，指的是速度（大小或方向）发生改变，应该包括三种情况： ①速度大小改变，方向不变； ②速度大小不变，方向改变； ③速度大小和方向都改变． （2）速度的变化量用符号“”表示，与速度一样，也是一个既有方向又有大小的矢量． 其定义是：物体运动的末速度与初速度的矢量差． 其计算公式是：=－．本式是矢量式．只能运用矢量合成的平行四边形定则进行，同时要明确速度的方向性． 2．力是物体产生加速度的原因 （1）在运动学内容中，加速度的定义是：运动物体速度的变化与发生这一变化所用的时间的比值．其表达式是：或者，加速度是速度对时间的变化率． 必须把速度的“变化率”与速度的“变化量”严格区别开来．速度的变化率 （即加速度）是描述物体速度变化快慢的物理量，而速度的变化量是描述物体速度变化大小的物理量． （2）力是改变物体运动状态的原因，又因为物体运动状态发生变化的标志是物体速度的变化，而物体的速度变化又必然存在着运动的加速度．故此，力是使物体产生加速度的原因． 基础题 下列物理现象中，可以用牛顿第一定律解释的是（ ） A．在跳高起跳时，人对地面的压力增大 B．旋转雨伞，其边缘的水沿切线方向飞出 C．用铲子往锅炉里送煤 D．从正在竖直上升的气球上落下的重物做竖直上抛运动 如果物体的运动状态发生了变化，说明该物体的（ ） A．速度方向一定发生了变化 B．速度大小一定发生了变化 C．加速度一定发生了变化 D．受到的合外力一定不为零 对惯性的理解，下列说法中不正确的是（ ） A．将物体抛到空中后，物体就没有惯性了 B．物体做自由落体运动时，惯性变小了 C．两个质最相同的物