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- 2021-05-26 发布
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第10讲 牛顿第一定律 牛顿第三定律
【教学目标】
1.理解牛顿第一定律的内容和惯性,会分析实际问题.
2.理解牛顿第三定律的内容,会区分相互作用力和平衡力.
【教学过程】
★重难点一、牛顿第一定律的理解与应用★
★牛顿第一定律的理解与应用
1.惯性的两种表现形式
(1)物体在不受外力或所受的合外力为零时,惯性表现为使物体保持原来的运动状态不变(静止或匀速直线运动)。
(2)物体受到外力时,惯性表现为运动状态改变的难易程度。惯性大,物体的运动状态较难改变;惯性小,物体的运动状态容易改变。
2.牛顿第一定律的意义
(1)指出了物体的一种固有属性
牛顿第一定律揭示了物体所具有的一个重要属性——惯性,即物体总保持原来运动状态不变的一种性质。
(2)揭示了力的本质
牛顿第一定律明确了力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动的原因,物体的运动不需要力来维持。
(3)揭示了不受力作用时物体的运动状态
牛顿第一定律描述的只是一种理想状态,而实际中不受力作用的物体是不存在的,当物体受外力作用但所受合力为零时,其运动效果跟不受外力作用时相同,物体将保持静止或匀速直线运动状态。
【典型例题】关于牛顿第一定律的说法正确的是( )
A.由理想斜面实验探究直接得出
B.通过日常生活经验总结出来,可以用实验得到验证
C.牛顿第一定律即惯性定律,其成立不需要条件
D.在实验基础上,经分析、推理得出的规律
【答案】D
★重难点二、牛顿第三定律的理解★
1.作用力与反作用力的“六同、三异、二无关”
(1)六同
(2)三异
(3)二无关
作用力和反作用力
一对平衡力
不同点
作用在两个物体上
作用在同一物体上
力的性质一定相同
对力的性质无要求
作用效果不可抵消
作用效果相互抵消
相同点
大小相等、方向相反,作用在同一直线上
3.应用牛顿第三定律转换研究对象
如果不能直接求解物体受到的某个力时,可先求它的反作用力,如求压力时可先求支持力。在许多问题中,摩擦力的求解亦是如此。可见利用牛顿第三定律转换研究对象,可以使我们对问题的分析思路更灵活、更宽阔。
【典型例题】建筑工人用如图所示的定滑轮装置运送建筑材料。质量为70.0 kg的工人站在地面上,通过定滑轮将20.0 kg的建筑材料以0.500 m/s2的加速度拉升,忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦,则工人对地面的压力大小为(g取10 m/s2) ( )
A.510 N B.490 N
C.890 N D.910 N
【审题指导】
(1)明确物体间的相互作用:
(2)转换研究对象:
①求地面所受压力时,由于地面无其他信息,因此转换到求人受地面的支持力。
②求绳对人的拉力时,人的受力情况复杂,因此转换到求建材所受绳的拉力。
(3)根据牛顿第三定律,转换研究对象后所求的力与待求力是“等大”的,因此问题得以巧妙地求出。
【答案】 B
【解析】
设绳子对物体的拉力为F1,F1-mg=ma
F1=m(g+a)=210 N
绳子对人的拉力F2=F1=210 N
人处于静止,则地面对人的支持力
FN=Mg-F2=490 N,
由牛顿第三定律知:人对地面的压力
FN′=FN=490 N
故B项正确。