专题 牛顿运动定律知识
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第三章：牛顿运动定律
知识点1 牛顿第一定律 1．牛顿第一定律
(1)内容：一切物体总保持静止状态或匀速直线运动状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。
(2)意义
①揭示了物体的固有属性：一切物体都有惯性，因此牛顿第一定律又叫惯性定律。
②揭示了力与运动的关系：力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因，即力是产生加速度的原因。
2．惯性
(1)定义：物体具有保持原来静止状态或匀速直线运动状态的性质。 (2)特点：惯性是物体的固有属性，一切物体都具有惯性，与物体的运动情况和受力情况无关(选填“有关”或“无关”)。
(3)表现
①物体不受外力作用时，其惯性表现在保持静止或匀速直线运动状态。 ②物体受外力作用时其惯性表现在反抗运动状态的改变。
(4)量度：质量是惯性大小的唯一量度，质量大的物体惯性大，质量小的物体惯性小。
知识点2 牛顿第二定律
1．内容：物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比，跟它的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。
2．表达式：a＝。 3．物理意义
反映物体运动的加速度的大小、方向与其所受作用力的关系，且这种关系是瞬时的。
4．力的单位：当质量单位为千克(kg)，加速度单位为米每二次方秒(m/s2)时，力的单位为N，即1N＝1 kg·m/s2。
5．牛顿第二定律的适用范围
(1)牛顿第二定律只适用于相对地面静止或匀速直线运动的参考系。 (2)牛顿第二定律只适用于宏观、低速运动的物体。 知识点3 牛顿第三定律
1．作用力和反作用力：两个物体之间的作用总是相互的，一个物体对另一个物体施加了力，另一个物体同时对这个物体也施加了力。
2．牛顿第三定律
(1)内容：两物体之间的作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一直线上的不同物体上。
(2)表达式：F＝－F′。
(3)物理意义：①体现力的作用的相互性。 ②建立了作用力与反作用力的相互依存关系。 知识点4 单位制、基本单位、导出单位 1．单位制
基本单位和导出单位一起组成了单位制。
(1)基本量：只要选定几个物理量的单位，就能够利用这几个单位推导出其他物理量的单位。这些被选定的物理量叫做基本量。
(2)基本单位：基本物理量的单位。力学中的基本量有三个，它们是质量、长度、时间；它们的单位都是基本单位，国际单位制中分别是千克(kg)、米(m)、秒(s)。
(3)导出单位：由基本单位根据物理公式推导出来的其他物理量的单位。 2．国际单位制中的基本物理量及其单位
基本物理量 质量 时间 长度 电流 热力学温度 物质的量 发光强度 物理量符号 单位名称 千克 秒 米 安[培] 开[尔文] 摩[尔] 坎[德拉] 重难点 一、对牛顿第一定律的理解 1．对牛顿第一定律的理解
(1)牛顿第一定律是在伽利略斜面实验的基础上，经过科学抽象、归纳整理而总结出来的，通过这一定律，构建了力与运动之间正确的辩证关系，它不是牛顿第二定律的特例，而是牛顿第二定律产生的基石。
单位符号 kg s m A K mol cd m t l I T n I
(2)“力不是产生并维持运动的原因，而是使物体产生加速度，从而改变运动状态的原因”，这是牛顿第一定律要表达的核心思想。这一思想使人们摆脱了“力与运动到底是什么关系”的困扰，揭示了力的本质。
(3)在牛顿第一定律的基石之上，通过实验探究，牛顿第二定律定量指出了力、质量和加速度的关系，所以牛顿第二定律是对“力与运动关系”的拓展。
2．对惯性的理解
(1)惯性是物体保持原有运动状态不变的一种性质，与物体是否受力，是否运动等无关。只与物体的质量有关。
(2)惯性的表现形式：总是以“保持原态”或“反抗改变”两种形式表现出来。
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(静止或匀速直线运动)不变。
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，物体运动状态难以改变；惯性小，物体运动状态容易改变。
特别提醒
(1)牛顿第一定律描述的是物体不受外力时的状态，而物体不受外力的情形是不存在的。在实际情况中，如果物体所受的合外力等于零，与物体不受外力时的表现是相同的。
(2)力是改变物体运动状态的原因，惯性是维持物体运动状态的原因。
(3)“惯性力”不存在，惯性是物体固有的一种性质，不是力。 二、对牛顿第二定律的理解
1．牛顿第二定律是三大定律的核心，它揭示了力和运动的关系，描述了力的瞬时作用效果——使物体产生加速度，其表达式a＝反映了物体的加速度和它所受的合外力的大小和方向的关系，它体现了以下几种性质 瞬时性 因果性 同一性 a与F对应同一时刻，即a为某时刻的加速度时，F为该时刻物体所受合力 F是产生a的原因，物体具有加速度是因为物体受到了力 (1)加速度a相对于同一惯性系(一般指地面) (2)a＝中，F、m、a对应同一物体或同一系统 (3)a＝中，各量统一使用国际单位 (1)作用于物体上的每一个力各自产生的加速度都遵循牛顿第二定律 独立性 (2)物体的实际加速度等于每个力产生的加速度的矢量和 (3)力和加速度在各个方向上的分量也遵循牛顿第二定律，即ax＝，ay＝ (1)只适用于宏观、低速运动情况，不适用于微观、高速运动情况 (2)只适用于惯性参考系 局限性
2.力、加速度、速度三者间的关系
(1)物体所受合力的方向决定了其加速度的方向，只要合力不为零，不管速度是大是小或是零，物体都有加速度，只有合力为零时，加速度才为零。一般情况下，合力与速度无必然的联系。
(2)合力与速度同向时，物体加速运动；合力与速度反向时，物体减速运动。
(3)加速度的定义式a＝是一个量度式，a与Δv、Δt无直接关系；a＝是加速度的决定式，a∝F，a∝。
特别提醒
(1)物体的受力情况和运动情况是时刻对应的，当外界因素发生变化时，需要重新进行受力分析和运动分析。
(2)加速度可以随着力的突变而突变，而速度的变化需要一个积累的过程，不会发生突变。
三、对牛顿第三定律的理解
1．作用力与反作用力的“三同、三异、三无关”
(1)“三同”：①大小相同；②性质相同；③变化情况相同。 (2)“三异”：①方向不同；②受力物体不同；③产生效果不同。 (3)“三无关”：①与物体的种类无关；②与物体的运动状态无关；③与是否和另外物体相互作用无关。
2．一对相互作用力与一对平衡力的对比
相同点 涉及物体 受力物体 合力问题 不同点 作用效果 力的性质 依赖关系 只涉及两个物体 分别作用在两个物体上 不能合成 性质一定相同 相互依存，同时产生，同时变化，同时消失 使各自的受力者产生一个分加速度，彼此间不平衡 作用力与反作用力是指相互作用的两个物体间的一对相互作用力 作用力与反作用力 一对平衡力 要涉及三个物体(两个施力物体、一个受力物体) 共同作用在一个物体上 合力为零 性质不一定相同 无依赖关系，不一定同时产生、同时变化、同时消失 使同一受力物体平衡 二力平衡是指作用在同一物体上的两个力，若大小相等，方向相反，并且在同一直线上，这两个力就彼此平衡 大小相等，方向相反，作用在同一条直线上 概念
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