第三章 牛頓運動定律
第三章 牛頓運動定律
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單元切塊:
按照考綱的要求,本章內容可以分成三部分,即:牛頓第一定律、慣性、牛頓第三定律;牛頓第二定律;牛頓運動定律的應用。其中重點是對牛頓運動定律的理解、熟練運用牛頓運動定律分析解決動力學問題。難點是力與運動的關系問題。
牛頓第一定律 慣性 牛頓第三定律
教學目標:
1.理解牛頓第一定律、慣性;理解質量是慣性大小的量度
2.理解牛頓第三定律,能夠區別一對作用力和一對平衡力
3.掌握應用牛頓第一定律、第三定律分析問題的基本方法和基本技能
教學重點:理解牛頓第一定律、慣性概念
教學難點:慣性
教學方法:講練結合,計算機輔助教學
教學過程:
一、牛頓第一定律
1.牛頓第一定律(慣性定律):一切物體總是保持勻速直線運動狀態或靜止狀態,直到有外力迫使它改變這種狀態為止。
這個定律有兩層含義:
(1)保持勻速直線運動狀態或靜止狀態是物體的固有屬性;物體的運動不需要用力 來維持。
(2)要使物體的運動狀態(即速度包括大小和方向)改變,必須施加力的作用,力是改變物體運動狀態的原因。
點評:
①牛頓第一定律導出了力的概念
力是改變物體運動狀態的原因。(運動狀態指物體的速度)又根據加速度定義:
,有速度變化就一定有加速度,所以可以說:力是使物體產生加速度的原因。
(不能說“力是產生速度的原因”、“力是維持速度的原因”,也不能說“力是改變加
速度的原因”。)
②牛頓第一定律導出了慣性的概念
一切物體都有保持原有運動狀態的性質,這就是慣性。慣性反映了物體運動狀態改變
的難易程度(慣性大的物體運動狀態不容易改變)。質量是物體慣性大小的量度。
③牛頓第一定律描述的是理想化狀態
牛頓第一定律描述的是物體在不受任何外力時的狀態。而不受外力的物體是不存在
的。物體不受外力和物體所受合外力為零是有區別的,所以不能把牛頓第一定律當成
牛頓第二定律在f=0時的特例。
2.慣性:物體保持原來勻速直線運動狀態或靜止狀態的性質。對于慣性理解應注意以下三點:
(1)慣性是物體本身固有的屬性,跟物體的運動狀態無關,跟物體的受力無關,跟
物體所處的地理位置無關。
(2)質量是物體慣性大小的量度,質量大則慣性大,其運動狀態難以改變。
(3)外力作用于物體上能使物體的運動狀態改變,但不能認為克服了物體的慣性。
【例1】下列關于慣性的說法中正確的是
a.物體只有靜止或做勻速直線運動時才有慣性
b.物體只有受外力作用時才有慣性
c.物體的運動速度大時慣性大
d.物體在任何情況下都有慣性
解析:慣性是物體的固有屬性,一切物體都具有慣性,與物體的運動狀態及受力情況無關,故只有d項正確。
點評:處理有關慣性問題,必須深刻理解慣性的物理意義,拋開表面現象,抓住問題本質。
【例2】關于牛頓第一定律的下列說法中,正確的是
a.牛頓第一定律是實驗定律
b.牛頓第一定律說明力是改變物體運動狀態的原因
c.慣性定律與慣性的實質是相同的
d.物體的運動不需要力來維持
解析:牛頓第一定律是物體在理想條件下的運動規律,反映的是物體在不受力的情況下所遵循的運動規律,而自然界中不受力的物體是不存在的.故a是錯誤的.慣性是物體保持原有運動狀態不變的一種性質,慣性定律(即牛頓第一定律)則反映物體在一定條件下的運動規律,顯然c不正確.由牛頓第一定律可知,物體的運動不需要力來維持,但要改變物體的運動狀態則必須有力的作用,答案為b、d