第三章 第一單元 牛頓第一第三定律

一、牛頓第一定律1.內(nèi)容：一切物體總保持

狀態(tài)或

狀

態(tài)，除非作用在它上面的

迫使它改變這種狀態(tài).2.成立條件：宏觀、低速運(yùn)動的物體，物體處于

參

考系中.勻速直線運(yùn)動靜止力慣性3.牛頓第一定律的意義

(1)指出了一切物體都有

，因此牛頓第一定律又叫

定律.(2)指出力不是

物體運(yùn)動狀態(tài)的原因，而是

物

體運(yùn)動狀態(tài)的原因，即產(chǎn)生加速度的原因.慣性慣性維持改變二、慣性1.定義：物體具有保持原來

狀態(tài)或

狀

態(tài)的性質(zhì).2.慣性的性質(zhì)：慣性是一切物體都具有的性質(zhì)，是物體

的

屬性，與物體的運(yùn)動情況和受力情況

.勻速直線運(yùn)動靜止固有無關(guān)3.慣性的表現(xiàn)：物體不受外力作用時(shí)，有保持靜止或勻速

直線運(yùn)動狀態(tài)的性質(zhì)；物體受到外力作用時(shí)，其慣性大

小表現(xiàn)在運(yùn)動狀態(tài)

的難易程度上.4.慣性大小的量度：

是慣性大小的唯一量度，

的物體慣性大，

的物體慣性小.改變質(zhì)量

質(zhì)量大質(zhì)量小(1)物體的慣性總是以保持“原狀”或反抗“改變”兩種形式表現(xiàn)出來.(2)慣性與物體是否受力、怎樣受力無關(guān)，與物體是否運(yùn)動、怎樣運(yùn)動無關(guān)，與物體所處的地理位置無關(guān)，慣性的大小僅由質(zhì)量決定.三、牛頓第三定律1.作用力和反作用力：兩個(gè)物體之間的作用總是

的，

一個(gè)物體對另一個(gè)物體施加了力，另一個(gè)物體一定同時(shí)

對前一物體也施加了力.力是物體與物體間的相互作用.物

體間相互作用的這一對力通常叫做作用力和反作用力.2.內(nèi)容：兩個(gè)物體之間的作用力和反作用力總是大小

，

方向

，作用在

直線上.3.物理意義：建立了相互作用物體之間的聯(lián)系及作用力與

反作用力的相互依賴關(guān)系.相互相反同一條相等1.明確慣性的概念牛頓第一定律揭示了物體所具有的一個(gè)重要屬性——慣

性，即物體總保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì).2.揭示了力的本質(zhì)牛頓第一定律對力的本質(zhì)進(jìn)行了定義：力是改變物體運(yùn)

動狀態(tài)的原因，不是維持物體運(yùn)動狀態(tài)的原因.例如，運(yùn)

動的物體逐漸減速直至停止，不是因?yàn)椴皇芰Γ且?/p>

為受到了阻力.3.揭示了不受力作用時(shí)物體的運(yùn)動規(guī)律牛頓第一定律描述的只是一種理想狀態(tài)，而實(shí)際中不受

外力作用的物體是不存在的，當(dāng)物體受外力作用，但所

受合力為零時(shí)，其作用效果跟不受外力作用時(shí)相同，因

此，我們可以把理想情況下的“不受外力作用”理解為實(shí)

際情況中的“所受合外力為零”.4.牛頓第一定律不是實(shí)驗(yàn)定律牛頓第一定律是不受任何外力作用下的理想化情況，

無法用實(shí)驗(yàn)直接驗(yàn)證.牛頓第一定律是以伽利略的“理想

實(shí)驗(yàn)”為基礎(chǔ)，將實(shí)驗(yàn)結(jié)論經(jīng)過科學(xué)抽象、歸納推理而

總結(jié)出來的.因此，牛頓第一定律是來源于大量實(shí)驗(yàn)的

基礎(chǔ)之上的一個(gè)理想實(shí)驗(yàn)定律，是一種科學(xué)的抽象思

維方法，它并不是實(shí)驗(yàn)定律.牛頓第一定律是不受任何外力作用下的理想化情況，在實(shí)際生活中并不存在，而牛頓第二定律表示實(shí)際物體在所受外力作用下遵循的規(guī)律.牛頓第一定律有著比牛頓第二定律更豐富的內(nèi)涵，牛頓第一定律和牛頓第二定律是地位相同的兩個(gè)規(guī)律，兩者沒有從屬關(guān)系.因此，牛頓第一定律并不是牛頓第二定律的特例.16世紀(jì)末，伽利略用實(shí)驗(yàn)和推理，推翻了已在歐洲流行了近兩千年的亞里士多德關(guān)于力和運(yùn)動的理論，開啟了物理學(xué)發(fā)展的新紀(jì)元.以下說法中，與亞里士多德觀點(diǎn)相反的是(

)A.兩物體從同一高度自由下落，較輕的物體下落較慢

B.一個(gè)運(yùn)動的物體，如果不再受力了，它總會逐漸停下來，這說明：靜止?fàn)顟B(tài)才是物體不受力時(shí)的“自然狀態(tài)”

C.兩匹馬拉的車比一匹馬拉的車跑得快，這說明：物體受到力越大，速度就越大

D.一個(gè)物體維持勻速直線運(yùn)動，不需要力理解牛頓第一定律，知道力不是維持物體運(yùn)動的原因是解答此題的關(guān)鍵.[聽課記錄]

亞里士多德認(rèn)為力是維持物體運(yùn)動的原因，故D項(xiàng)不符.其中A、B、C均為力大運(yùn)動快，力小運(yùn)動慢，符合亞里士多德的錯(cuò)誤觀點(diǎn)，故選D.[答案]

D[名師歸納]

牛頓第一定律正確闡述了力和運(yùn)動的關(guān)系：

，物體受力的大小與速度的大小沒有直接關(guān)系.物體的運(yùn)動不需要力來維持1.作用力與反作用力的關(guān)系作用力與反作用力的關(guān)系可總結(jié)為“三同、三異、三無

關(guān)”.(1)三同同大小同時(shí)產(chǎn)生、變化、消失同性質(zhì)(2)三異(3)三無關(guān)反向異體不同效果與物體的種類無關(guān)與相互作用的兩物體的運(yùn)動狀態(tài)無關(guān)與是否與另外物體相互作用無關(guān)2.相互作用力與平衡力的比較

對應(yīng)名稱比較內(nèi)容作用力和反作用力二平衡力不同點(diǎn)受力物體作用在兩個(gè)相互作用的物體上作用在同一物體上依賴關(guān)系相互依存，不能單獨(dú)存在，同時(shí)產(chǎn)生，同時(shí)變化，同時(shí)消失無依賴關(guān)系，撤除一個(gè)，另一個(gè)可依然存在比較內(nèi)容對應(yīng)名稱作用力和反作用力二平衡力不同點(diǎn)疊加性兩力作用效果不能疊加，不能求合力兩力作用效果可相互抵消，可疊加，可求合力且合力為零力的性質(zhì)一定是同性質(zhì)的力可能是同性質(zhì)的力也可能不是同性質(zhì)的力相同點(diǎn)大小方向大小相等、方向相反、作用在一條直線上3.應(yīng)用牛頓第三定律時(shí)應(yīng)注意的問題(1)定律中的“總是”二字說明對于任何物體，在任何條件

下牛頓第三定律都是成立的.(2)牛頓第三定律只對相互作用的兩個(gè)物體成立，因?yàn)榇?/p>

小相等、方向相反、作用在兩個(gè)物體上且作用在同一

條直線上的兩個(gè)力，不一定是作用力和反作用力.汽車?yán)宪囋谄街钡墓飞线\(yùn)動，下面的說法正確的是(

)

A.汽車能拉著拖車前進(jìn)是因?yàn)槠噷ν宪嚨睦Υ笥谕宪噷ζ嚨睦?/p>

B.汽車先對拖車施加拉力，然后才產(chǎn)生拖車對汽車的拉力

C.勻速前進(jìn)時(shí)，汽車對拖車的拉力等于拖車向后拉汽車的力；加速前進(jìn)時(shí)，汽車向前拉拖車的力大于拖車向后拉汽車的力

D.拖車加速前進(jìn)時(shí)，是因?yàn)槠噷ν宪嚨睦Υ笥诘孛鎸ν宪嚨哪Σ磷枇?；汽車加速前進(jìn)是因?yàn)榈孛鎸ζ囅蚯暗淖饔昧?牽引力)大于拖車對它的拉力本題考查對作用力與反作用力關(guān)系的理解.要注意作用力與反作用力的關(guān)系，在任何情況下都成立.[解題指導(dǎo)]汽車對拖車的拉力與拖車對汽車的拉力是一對作用力和反作用力，兩者一定等大、反向、分別作用在拖車和汽車上，故A項(xiàng)錯(cuò)；作用力和反作用力總是同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)變化、同時(shí)消失的，故B項(xiàng)錯(cuò)；不論汽車勻速運(yùn)動還是加速運(yùn)動，作用力和反作用力大小總相等，故C項(xiàng)錯(cuò)；拖車加速前進(jìn)是因?yàn)槠噷ν宪嚨睦Υ笥诘孛鎸ν宪嚨哪Σ磷枇?包括其他阻力)，汽車能加速前進(jìn)是因?yàn)榈孛鎸ζ囅蚯暗淖饔昧Υ笥谕宪噷λ蚝蟮睦?，符合牛頓第二定律，故D項(xiàng)正確.[答案]

D[名師歸納]

(1)本題易錯(cuò)選B，原因是誤認(rèn)為汽車先拉拖車，才會產(chǎn)生拖車?yán)嚨牧?(2)作用力與反作用力的關(guān)系與物體的運(yùn)動狀態(tài)和相互作用的物體被作用的效果無關(guān).(2010·?？谀M)某人用繩子將一桶水從井內(nèi)加速向上提的過程中，不計(jì)繩子的重力，以下說法正確的是(

)A.這桶水處于超重狀態(tài)，所以繩子對桶的拉力大于桶對繩子的拉力

B.人對繩子的拉力與繩子對桶的拉力是一對作用力與反作用力

C.這桶水處于超重狀態(tài)，繩子對桶的拉力大于桶的重力

D.這桶水能加速上升，是因?yàn)槿藢K子的拉力大于桶對繩子的拉力解析：繩子對桶的拉力和桶對繩子的拉力是一對作用力與反作用力，大小相等，與桶處于超重狀態(tài)無關(guān)，A項(xiàng)錯(cuò)；人對繩子的拉力與繩子對桶的拉力不是一對作用力與反作用力，B項(xiàng)錯(cuò)；水桶處于超重狀態(tài)，繩子對桶的拉力大于桶的重力，C項(xiàng)正確；因?yàn)椴挥?jì)繩子的重力，人對繩子的拉力等于桶對繩子的拉力，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.答案：C[隨堂鞏固]1.關(guān)于力和運(yùn)動的關(guān)系，下列選項(xiàng)中正確的是(

)A.物體的速度不斷增大，表示物體必受力的作用

B.物體的位移不斷增大，表示物體必受力的作用

C.若物體的位移與時(shí)間的平方t2成正比，表示物體必受

力的作用

D.物體的速率不變，則其所受合力必為零解析：力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因，物體速度不斷增大，表示運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生改變，故必受力的作用，A選項(xiàng)正確.物體位移增大，但物體的運(yùn)動狀態(tài)不一定改變(如勻速直線運(yùn)動)，因此不一定受力的作用，B選項(xiàng)錯(cuò).物體位移與時(shí)間t的平方(t2)成正比，說明物體不是做勻速直線運(yùn)動，運(yùn)動狀態(tài)變化，必受力的作用，C選項(xiàng)正確.物體速率不變但速度方向可能發(fā)生變化，即運(yùn)動狀態(tài)可能發(fā)生變化，就可能會受到力的作用，D選項(xiàng)錯(cuò).答案：AC2.如圖3－1－1所示，將兩彈簧測力計(jì)a、b連結(jié)在一起，

當(dāng)用力緩慢拉a彈簧測力計(jì)時(shí)，發(fā)現(xiàn)不管拉力F多大(未

超出量程)，a、b兩彈簧測力計(jì)的示數(shù)總是相等，這個(gè)

實(shí)驗(yàn)說明(

)A.這是兩只完全相同的彈簧測力計(jì)B.彈力的大小與彈簧的形變量成正比C.作用力與反作用力大小相等、方向相反D.力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因解析：兩個(gè)彈簧測力計(jì)的示數(shù)對應(yīng)兩彈簧測力計(jì)鉤上的拉力，不管拉力F多大，a、b兩彈簧測力計(jì)的示數(shù)總相等，正好說明作用力與反作用力大小相等，方向相反，故C正確.答案：C3.(2010·西南師大附中模擬)下列關(guān)于慣性的各種說法中，

你認(rèn)為正確的是(

)A.拋出去的標(biāo)槍、手榴彈等是靠慣性向遠(yuǎn)處運(yùn)動的

B.在完全失重的情況下，物體的慣性將消失

C.把手中的球由靜止釋放后，球能豎直加速下落，說明

力是改變物體慣性的原因

D.材料不同的兩個(gè)物體放在地面上，用一個(gè)相同的水平

力分別推它們，則難以推動的物體慣性大解析：拋出去的標(biāo)槍、手榴彈等因有慣性要繼續(xù)向前運(yùn)動，A正確；質(zhì)量是物體慣性大小