高中人教物理专题3.1 牛顿运动定律的应用及实验【讲】解析版.docx

专题3.1 牛顿运动定律的应用及实验【讲】
目录
一 讲核心素养 1
二 讲必备知识 2
【知识点一】牛顿第一定律和惯性 2
【知识点二】牛顿第二定律的理解和应用 4
【知识点三】牛顿第三定律的理解与应用 6
【知识点四】实验：探究加速度与力、质量的关系 8
三．讲关键能力 12
【能力点一】.“转换研究对象法”在受力分析中的应用 12
【能力点二】会分析动力学的两类基本问题 13
【能力点三】会分析动力学图像问题 16
【能力点四】会分析临界极值问题 18
【能力点五】会分析实验拓展与创新 21
四．讲模型思想 26
模型一　瞬时问题的两类模型 26
模型二　超重与失重模型 28
一 讲核心素养
1.物理观念：惯性、作用力与反作用力、超重与失重、单位制。。
(1)知道惯性是物质的基本性质其大小只由物体的质量来度量。
(2)通过实验，了解力的相互性即作用力与反作用力的特点，提升相互作用观。
(3).通过实例的分析与推理，理解超时重的定义、条件进而理解力与运动的关系建立运动及相互作用的观念。
(4)了解常用的国际单位、导出单位并会利用物理量之间的关系推导单位之间的关系体会量纲思想的应用。
2.科学思维：牛顿运动定律、整体法与隔离法、图象法、控制变量法、临界法。
(1).能应用受力分析、牛顿运动定律，分析物体的运动过程体会力与运动的关系。
(2)会应用整体法与隔离法的科学思维分析连接体的受力与运动的关系问题
(3)体会应用控制变量法探究、设计实验来探究物体运动的加速度与物体受力、物体质量的关系
(4)能在具体情景中识别诸如“最大、最小、刚好离开（分离）”等临界问题的标志词并能将其转化为物理学语言，应用临界法结合牛顿运动定律来解决临界问题。
3.科学探究：探究加速度与力、质量的关系
(1)学会利用控制变量法来设计实验的能力。
(2)体会补偿思想在物理实验中的应用。
(3)会用纸带、光电门等处理实验数据
4.科学态度与责任：能用牛顿运动定律解释生产生活中的有关现象、解决有关问题。
能将具体问题情景通过构建物理模型转化为物理问题进而应用物理规律来解决，以此提升分析推理能力和模型构建能力并体会物理学的应用价值激发学生学****欲望。
二 讲必备知识
【知识点一】牛顿第一定律和惯性
1.理想化状态
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。如果物体所受的合力等于零，其运动效果跟不受外力作用时相同，物体保持静止状态或匀速直线运动状态。
2.明确了惯性的概念
牛顿第一定律揭示了一切物体所具有的一种固有属性——惯性，即物体具有保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质。
3.揭示了力与物体运动状态的关系
力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动状态的原因。
4.与牛顿第二定律的关系
牛顿第一定律和牛顿第二定律是相互独立的。力是如何改变物体运动状态的问题由牛顿第二定律来回答。牛顿第一定律是经过科学抽象、归纳推理总结出来的，而牛顿第二定律是一条实验定律。
【例1】(2021·河南省实验中学砺锋培卓)在研究运动和力的关系时，伽利略设计了著名的理想斜面实验(如图所示)，将可靠的事实和逻辑推理结合起来，能更深刻地反映自然规律。下面给出了伽利略斜面实验的五个事件，请对事件的性质进行判断并正确排序：在A点由静止释放的小球，①若没有摩擦时，能滚到另一斜面与A点等高的C点；②当减小斜面动摩擦因数时，滚到另一斜面的最高位置，更接近于等高的C点；③若没有摩擦时减小斜面BC的倾角，小球将通过较长的路程，到达与A点等高的D点；④若没有摩擦时当另一斜面水平放置时，小球将沿水平面一直运动下去；⑤不能滚到另一斜面与A点等高的C点。以下正确的是(　　)
A.事实⑤→事实②→推论①→推论③→推论④
B.事实⑤→事实②→推论③→事实①→推论④
C.事实⑤→事实②→事实①→推论③→推论④
D.事实⑤→事实②→推论①→事实③→推论④
【答案】　A
【解析】　根据实验事实⑤斜面不光滑，在A点由静止释放的小球不能滚到另一斜面与A点等高的C点，事实②当减小斜面动摩擦因数时，滚到另一斜面的最高位置，更接近于与A点等高的C点，得出实验结果：如果没有摩擦，小球将上升到释放时的高度，即①，进一步假设若减小第二个斜面的倾角，小球在这斜面上仍然要达到原来的高度，即得出③，没有摩擦时减小斜面BC的倾角，小球将通过较长的路程，到达与A点等高的D点，最后使它成水平面，小球将沿水平面做持续匀速运动，即④，故A正确，B、C、D错误。
【素养升华】本题考察的学科素养主要是科学态度与责任及科学思维。要求考生知晓理想斜面实验在历史中重要意义及主