初高中衔接教材《走进高中物理课堂之前》

走进高中物理课堂之前
绪论 怎样学好物理
第一节 认识高中物理和高考物理
一、什么是物理学
物理学是一门基础自然科学，它所研究
的是物质的基本结构、最普遍的相互作用、
最一般的运动规律以及所使用的实验手段
和思维方法 。
在物理学的领域中，研究的是宇宙的基
本组成要素：物质、能量、空间、时间及它
们的相互作用；借由被分析的基本定律与法
则来完整了解这个系统。物理在经典时代是
由与它极 相像的自然哲学的研究所组成的，
直到十九世纪物理才从哲学中分离出来成
为一门实证科学。
在现代，物理学已经成为自然科学中最
基础的学科之一。物理学理论通常以数学的
形式 表达出来。经过大量严格的实验验证的
物理学规律被称为物理学定律。然而如同其
他很多自然科 学理论一样，这些定律不能被
证明，其正确性只能经过反覆的实验来检
验。
随着人类 对物质世界认识的深入，物理
学一方面带动了科学和技术的发展；另一方
面推动了文化、经济和 社会的发展。经典物
理学奠定了两次工业革命的基础；近代物理
学推动了信息技术、新材料技术 、新能源技
术、航空航天技术、生物技术等的迅速发展，
继而推动了人类社会的变化。
物理学与其他许多自然科学息息相关，
如数学、化学、生物、天文和地质等。特别
是数学和化 学。化学与某些物理学领域的关
系深远，如量子力学、热力学和电磁学，而
数学是物理的基本工 具，也就是物理依赖着
数学。
3. 密度
4. 压强：包括液体内部压强，大气压强。
5. 浮力
6. 简单机械：包括杠杆、滑轮、功、功
率。
7. 光学：包括光的直线传播、光的反射
折射、凸透镜成像规律
8. 热学： 包括温度、内能
9. 电路的串联并联、电能 、电功
10. 磁场、磁场中的力、感应电流
11. 能量和功
三、高中物理知识结构
高中物理是普通高中科学学习领域的一门基础课程，与九年义务教育物理或科学
课程相衔接，旨在进一步提高学生的科学素
养。
高中物理课程有助于学生继续学习基
本的物理知识与技能；体验科学探究过程，
了解科 学研究方法；增强创新意识和实践能
力，发展探索自然、理解自然的兴趣与热情；
认识物理学对 科技进步以及文化、经济和社
会发展的影响；为终身发展，形成科学世界
观和科学价值观打下基 础。
（一）课程模块设置
中物理课程由12个模块构成，每个模
块占2学分，其中 物理1和物理2为共同必
修模块，其余为选修模块。学生完成共同必
修模块的学习后，可获4学 分，接着必须再
选择学习一个模块，以便完成6个必修学分
的学习任务。在获得6个必修学分后 ，学生
还可以根据自己的兴趣、发展潜力以及今后
的职业需求继续学习若干选修模块。课程结< br>构框图如下。
二、回顾初中物理
1. 机械运动：重点学习了匀速直线运
动。
2. 力：包括重力、弹力、摩擦力， 二
力平衡条件，同一直线二力合成， 牛顿第
一定律也称为惯性定律。

1

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（二）课程模块说明
共同必修——物理1、物理 2：这是全
体高中学生的共同学习内容。在该模块中，
学生通过学习运动描述、相互作用与运动
规律、机械能和能源、抛体运动与圆周运
动、经典力学的成就与局限性等物理学的
核心 内容，经历一些科学探究活动，初步
了解物理学的特点和研究方法，体会物理
学在生活和生产中 的应用以及对社会发展
的影响，同时为下一步选学模块做准备。
选修系列1——选修1－1 、选修1－2：
本系列课程模块以物理学的核心内容为载
体，侧重物理学与社会的相互关联和相 互
作用，突出物理学的人文特色，注重物理
学与日常生活、社会科学以及人文学科的
融 合，强调物理学对人类文明的影响。
选修系列2——选修2－1、选修2－2、
选修2－3 ：本系列课程模块以物理学的核心
内容为载体，侧重从技术应用的角度展示物
理学，强调物理学 与技术的结合，着重体现
物理学的应用性、实践性。
选修系列3——选修3－1、选修3－ 2、
选修3－3、选修3－4、选修3－5：本系列
课程模块侧重让学生较全面地学习物理学< br>的基本内容，进一步了解物理学的思想和方


法，较为深入地认识物理学在技术中的应用
以及对经济、社会的影响。
无论哪一组 模块，不仅含有物理学概
念、规律和实验，而且含有物理与社会发
展、物理与技术应用、物理与 生活等方面
的内容。
四、高考物理考什么
（一）理科综合科目考试范围如下
A．必考内容
物理：物理1、物理2、物理选修3---1、
物理选修3---2
化学：化学1、化学2、化学反应原理
生物：生物1、生物2、生物3
B．选考内容
物理：物理选修3-3、物理选修3-4、
物理选修3-5 （三选一）
化学：化学与技术、有机化学基础、物
质结构与性质
生物：生物选修1、生物选修3

（二）对物理学科的能力要求
1. 理解能力
2

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理解物理概念、物理规律的确 切含义，
理解物理规律的适用条件，以及它们在简
单情况下的应用；能够清楚地认识概念和规律的表达形式(包括文字表述和数学表
达)；能够鉴别关于概念和规律的似是而非
的说法 ；理解相关知识的区别和联系。
2. 推理能力
能够根据已知的知识和物理事实、条< br>件，对物理问题进行逻辑推理和论证，得
出正确的结论或作出正确的判断，并能把
推理过 程正确地表达出来。
3. 分析综合能力
能够独立地对所遇到的问题进行具体
分析、研究，弄清其中的物理状态、物理
过程和物理情境，找出起重要作用的因素
及有关条件 ；能够把一个复杂问题分解为
若干较简单的问题，找出它们之间的联系；
能够提出解决问题的方 法，运用物理知识
综合解决所遇到的问题。
4. 应用数学处理物理问题的能力 能够根据具体问题列出物理量之间的
关系式，进行推导和求解，并根据结果得
出物理结论； 必要时能运用几何图形、函
数图象进行表达、分析。
5. 实验能力
能独立 地完成考试说明所要求的实验，
能明确实验目的，能理解实验原理和方法，
能控制实验条件，会 使用仪器，会观察、
分析实验现象，会记录、处理实验数据，
并得出结论，对结论进行分析和评 价；能
发现问题、提出问题，并制定解决方案；
能运用已学过的物理理论、实验方法和实
验仪器去处理问题，包括简单的设计性实
验。
这五方面的能力要求不是孤立的，着重
对某一种能力进行考查的同时，在不同程
度上也考查了与之相关的能力。同时，在
应用某种能 力处理或解决具体问题的过程
中往往伴随着发现问题、提出问题的过程，
因而高考对考生发现问 题和提出问题能力
的考查渗透在以上各种能力的考查中。

五、高中物理和初中物理的主要梯
度
(一)概念性阶梯
1.从标量到矢量 的阶梯。从标量到矢量的
阶梯会使我们对物理量的认识上升到一个
新的境界。初中我们只会代数 运算，仅能从
数值上判断一个量的变化情况。现在要求用
矢量的运算法则，即要用平行四边形定 则进
行运算，判断矢量的变化时也不能只看数值
上的变化，还要看方向是否变化。
跨越的“台阶”。
2．速度的概念，初中定义速度为路程和
时间的比值，只有大小没 有方向。而高中定
义为位移和时间的比值，既有大小又有方
向。初中学习的速度实际上是平均速 率。
3.从速度到加速度的阶梯。从位移、时间
到速度的建立是很自然的一个过程，我们容< br>易跨过这个台阶。从速度到加速度是对运动
描述的第二个阶梯，面对这一阶梯我们必须
经 历一个由具体到抽象又由抽象到具体的
过程。首先遇到的困难在于对加速度意义的
理解，开始时 我们往往认为加速度就是加出
来的速度，这就把加速度和速度的改变量混
淆起来。更困难的是加 速度的大小、方向和
速度大小、方向以及速度变化量的大小方向
之间关系的梳理，都是一个很陡 的阶梯。
(二)规律上的阶梯
概念上的阶梯必然导致规律上的阶梯，
规律上的阶梯主要表现在以下两个方面:
1. 进入高中后，物理规律的数学表达式
增多，理解难度加大，致使有的同学不解其
意，遇到问题不 知所措。
2.矢量被引入物理规律的数学表达式，
由于它的全新处理方法使很多学生感到陌< br>生，特别是正、负号和方向间的关系，如牛
顿第二定律，动量守恒定律的应用，解题时
都 要注意各量的矢量性。
(三)研究方法上的阶梯
1.从定性到定量。初中物理中的内容基< br>本上是对物理现象的定性说明和简单的定
量描述，进入高中后要对物理现象进行模型
3

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化抽象和数学化描述。
2. 从一维运动到二维运动。初中只学习
匀速直线运动，而在高中不仅要学习匀变速
直线运动，还要 学习二维的曲线运动，并在
研究物理过程时引入坐标法，把平面上的曲
线运动(如平抛运动)分 解成两个方向上的直
线运动来处理。
3.引入平均值的方法。这个方法对于研
究非均 匀变化的物理量的规律是很重要的
科学简化法，如变速运动的快慢、变力做的

功、变 力的冲量等。当然，一旦跨越这个台
阶就会对很多物理现象的理解带来很大的
好处。
总之，从初中到高中，要求我们处理问
题时能从个别到一般，由具体到抽象，由模
仿到思辨，由 形式到辩证逻辑。

第二节 高一物理学习方法指导

初进高中的同学对 于物理的学习，大多
会有“水土不服”的感觉，总要经历一段或长
或短的适应过程。究其原因， 初高中物理在
学习内容、学习过程、学习方法等方面存在
较大差异。为帮助大家尽快进入状态， 特列
举出初高中物理的主要差异，以期引起同学
们的重视，希望起到未雨绸缪的作用。同时，< br>为大家的物理学习提供一点建议，希望达到
抛砖引玉的功效。
模型、瞬时速度、力的相互作用和受力分析、
电磁场、电磁波等。
（4）从状态到过程。
初中物理更多地研究密度、熔点、沸点、
匀速直线运动的速度 等常量，而高中物理则
要研究很多变量的规律，如变速运动的速度
和加速度等。初中以研究状态 为主，高中则
要更多地注重过程分析。
（5）从标量到矢量。
高中引入了初中所没 有的矢量概念，物
理量的方向成为分析研究问题需要考虑的重
要因素，这是很多学生一时难以适 应的一个
知识点。
（6）从一维到多维。
研究范围从直线扩展到了平面，从只有< br>直线运动发展到曲线运动，数轴已经不够用，
要在直角坐标系中进行讨论，甚至要渗透三
维空间的概念。
（7）从定性到定量。
高中物理学习对数学知识的依赖逐渐增
强。 必要数学工具的支持是学好物理的重要
条件，初中知识大多数是定性描述分析，在
高中更多的要 进行定量计算研究，如摩擦力
的大小，磁场的强度（磁感应强度）等。初
中物理用的数学知识少 而浅显，而高中物理
要用到更多更深的数学知识，如极限和导数
用于瞬时速度的概念，向量代数 用于力等矢
量的分析。
4
(一)差异产生原因的分析
1.学习内容方面的差异
（1）从简单到复杂。
初中物理知识比较简单，通常被理 想化，
高中则要复杂很多，比如从光滑平面的匀速
直线运动到考虑外力作用的变速运动，从单< br>个物体到连接体问题，从部分电路的欧姆定
律到闭合电路欧姆定律（考虑电源的内阻）
等 。
（2）从现象到本质。
初中的物理知识多是以有趣和有用为出
发点，主要是对一 些表面现象的观察分析，
如声现象，光现象，物态变化等；而在高中
则要深入到本质和规律层次 。
（3）从具体到抽象。
初中的研究对象都是一些具体形象的东
西，如平面镜和透 镜成像，物态变化等；高
中则要引入很多抽象的概念，如质点等理想

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（8）从演绎到归纳。
高中不再局限于演绎 规律，出现了归纳
统计规律，而且学生缺乏这方面的相应经验
积累，好在现在的新课程中数学增 加了这方
面的内容。新的数学课程改革在配合物理教
学方面确实做了大量有效的工作。
（9）从零散到系统。
初中物理知识比较零散，高中开始系统
化，知识点之间的相互 联系增强，开始出现
大量综合题，难度大幅度提升。而数学在初
中就开始比较系统，因此学生也 没有反映初、
高中数学存在明显的跨度。
（10）从宏观到微观和宇观。
高中研究 对象的线度向两方延伸，在高
中万有引力把研究对象扩展到天体运动，还
开始探讨分子运动理论 以及原子的内部结构
和规律。
2.学生学习方法的差异
（1）初中物理的学习，学 生习惯于教师
的（知识）传授。在学习中，学生对知识点
的理解停留在“简单问题”的“简单理 解”上；
高中物理的学习则要求学生独立地在老师的
指导下获取知识。要求学生要能（把课本作
为工具）形成“自主学习”习惯，更要求学生
在学习中学会多层次、多角度的逻辑分析，
学会寻找知识点的“连续性”关系。
（2）初中物理知识的简单性，决定了学
生在学习中较 多运用记忆方法掌握知识，对
理解、分析方法使用的程度要求不高；高中
物理知识的复杂性，决 定了学生在学习中需
要以理解、分析、归纳为主的方法来进行学
习。同时，还需“形成物理学思 想”，寻找物
理课学习的门路。
（3）高中物理习题的求解，要求学生在
数学工具使 用上学会用数学语言表示物理问
题，学会数学工具的灵活运用，实现大量定
量分析的自如化。
孔子曰：知之者不如好之者，好之者不
如乐之者。爱因斯坦说：“兴趣是最好的教
师。 ”杨振宁博士也说过：“成功的真正秘诀
是兴趣”。学生只有对物理感兴趣，才想学、
爱学，才 能学好，从而用好物理。兴趣是思
维的动因之一，兴趣是强烈而又持久的学习
动机，兴趣是学好 物理的潜在动力。培养兴
趣的途径很多，从学生角度：应注意到物理
与日常生活、生产、现代科 技密切联系，息
息相关。在我们的身边有很多的物理现象，
用到了很多的物理知识，如：说话时 ，声带
振动在空气中形成声波，声波传到耳朵，引
起鼓膜振动，产生听觉；为什么我们能收看< br>中央电视台的现场直接节目；人造地球卫星
是如何发射升空的等等。有意识地在实际中
联 系到物理知识，将物理知识应用到实际中
去，使我们明确：原来物理与我们联系这样
密切，这样 有用。可以大大地激发学习物理
的兴趣。
2.提高听课的效率是关键。
学习期 间，在课堂中的时间很重要。因
此听课的效率如何，决定着学习的基本状况，
提高听课效率应注 意以下几个方面：
（1）课前预习能提高听课的针对性。
预习中发现的难点，就是听课 的重点；
对预习中遇到的没有掌握好的有关的旧识
知，可进行补缺，新的知识有所了解，以减< br>少听课过程中的盲目性和被动性，有助于提
高课堂效率。预习后把自己理解了的知识与
老 师的讲解进行比较、分析即可提高自己思
维水平，预习还可以培养自己的自学能力。
（2）听课过程中要聚精会神、全神贯注，
不能开小差。
全神贯注就是全身心地投入 课堂学习，
做到耳到、眼到、心到、口到、手到。若能
做到这“五到”，精力便会高度集中，课 堂所
学的一切重要内容便会在自己头脑中留下深
刻的印象。 要保证听课过程中能全神贯注，< br>不开小差，上课前必须注意课间十分钟的休
息，不应做过于激烈的体育运动或激烈争论
5
(二)高中物理学习的方法
1.培养学习物理的浓厚兴趣。

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或看小说或做作业等，以免上课后还气喘嘘
嘘，想入 非非，而不能平静下来，甚至大脑
开始休眠。所以应做好课前的物质准备和精
神准备。
（3）特别注意老师讲课的开头和结尾。
老师讲课开头，一般是概括前节课的要
点 指出本节课要讲的内容，是把旧知识和新
知识联系起来的环节，结尾常常是对一节课
所讲知识的 归纳总结，具有高度的概括性，
是在理解的基础上掌握本节知识方法的纲
要。
（4）作好笔记。
笔记不是摘抄而是将听课中的重点，难
点等作出简单扼要的记录 ，记下讲课的要点
以及自己的感受或有创新思维的见解，以便
复习，消化。
3.知道物理解题的一般步骤是关键
物理解题是应用物理概念、物理模型和
物理规 律分析解决物理问题，是学习物理的
重要环节。
解题的过程，是一个应用知识、分析问题以进一步深化对物理概念和物理规律的理
解过程，因此应在解题中多下功夫，真正把
其中 的物理道理想清楚，只有这样才能巩固
知识，灵活应用。
同时，解题又是一种思维活动。在 解题
过程中要应用知识进行演绎、归纳、推理、
判断、分析、综合等一系列思维活动，因此在解题过程中应该有意识地锻炼我们的科学
思维能力，从而提高分析解决物理问题的能
力。
物理解题的一般步骤:
（1）审题：解题时首先要仔细审题，认
真阅读题，开清题 意，明确题目给定的条件，
即题目的已知条件和题目需要解决的问题。
这一步是解题的基础和出 发点，只有认真审
题，解题才有可靠的基础和明确的目标。
（2）分析：物理解题中的分析 是指在审
题的基础上，通过分析弄清问题所涉及的物
理现象、研究对象所处的物理状态和经历的

物理过程，形成清晰的物理情景，最后能建
立正确的物理模型。只有把题目中所涉及 的
物理现象和问题的性质搞清楚了，才能提出
解决问题的办法，找到解题的途径。因此分
析在物理解题中具有重要的意义，只有通过
分析才能将具体问题与普遍的物理原理联系
起来。 学会对具体问题具体分析，这是解题
的关键。
（3）列式求解：根据问题给定的条件、所求，结合所建立的物理模型，应用普遍的
物理原理建立已知量和末知量之间的关系，
建立 方程或方程组。这一步是把普遍的物理
原理在特定的问题情境中具体化，从而使物
理问题转化为 数学问题。
4.做好复习和总结工作是必要的。
（1）做好及时的复习。
上完课的当天，必须做好当天的复习。
复习的有效方法不只是一遍遍地看书和笔
记，而最好是采 取回忆式的复习：先把书、
笔记合起来回忆上课时老师讲的内容，例如：
分析问题的思路、方法 等（也可边想边在草
稿本上写一写）尽量想得完整些。然后打开
书和笔记本，对照一下还有哪些 没记清的，
把它补起来，就使得当天上课内容巩固下来
了，同时也就检查了当天课堂听课的效果 如
何，也为改进听课方法及提高听课效果提出
必要的改进措施。
（2）做好章节总结。
章节总结内容应包括以下部分。 本章的
知识网络。主要内 容：定理、定律、公式、
解题的基本思路和方法、常规典型题型、物
理模型等。 自我体会：对 本章内，自己做错
的典型问题应有记载，分析其原因及正确答
案，应记录下来本章觉得最有价值 的思路方
法或例题，以及还存在的未解决的问题，以
便今后将其补上。
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（3）做好全面复习。
为了防止前面所学 知识的遗忘，每隔一
段时间，最好不要超过十天，将前面学过的
所有知识复习一遍，可以通过看 书、看笔记、
做题、反思等方式。
5.正确处理好做题与反思的关系
有不少同 学把提物理成绩的希望寄托在
大量做题上，搞题海战术，这是不妥当的。
有的同学在做题时，没 有意识到并发挥做题
的功能，仅仅是做题------看答案--------纠错。
同学们可 分析一下往年的高考题，虽然不会
出现原题，但是知识点不可能不重复，只不
过换个角度，重新 设定一个背景来考查同一
个知识点而已。这就要求我们做后要反思。
（1）反思这种解题方法以往解哪些方面
的题用过，还可以用来解那些方面的习题。
（2）反思这一道题还可以出现哪些变
化，该如何解答，即“一题多变”。每年高考
都出现一 些新题，可以说没有一道题和以前
做过的完全一样，但很多题都是由以前已使
用过的优秀题目创 新变化而来的。这就要求
我们在平时的习题练习中，千万不能为解题
而解题。题海茫茫如何走上 岸，关键在于能
否通过习题练习开拓思维。变化是一种创新，
一题多变，变换题设条件、更新物 理背景、
创设新的情境……展示出一幅多角度变化的
物理图景，提供多项思考的机会，有利于将
学过的知识联系起来形成知识网络，实现思


维的联想和顺利迁移，发展思 维的流畅性，
培养创新意识，提高应变能力。只有注重对
所解习题进行挖掘，才能充分发挥解这 道题
所花时间、精力的价值，收到事半功倍的效
果。
（3）反思这一道题还可以如 何解答，即
“一题多解”，提高思维的灵活性和变通能力。
一题多解，不是一味追求解法的多少 ，而是
为了从多种解答中，掌握规律并探求解题的
最佳方案。多解不在多，而是在于活，在于< br>巧。这就要求站在新的高度，多侧面、多角
度、全方位地去认识过去所学的东西。通过
系 统分析和综合，达到对物理规象和过程的
整体认识，培养思维的灵活性和变通能力。
6.必须重视观察和实验。
物理知识来源于实践，特别是来源于观
察和实验。要认 真观察物理现象，分析物理
现象产生的条件和原因。要认真做好物理学
生实验，学会使用仪器和 处理数据，了解用
实验研究问题的基本方法。要通过观察和实
验，有意识地提高自己的观察能力 和实验能
力。
总之， 对于走入物理课堂的高一新生来
说，虽然台阶客观存在，但 只要我们认真掌
握初、高中物理学习中衔接和过渡的特点，
就一定能实现初高中物理学习的自然 过渡，
为整个高中物理学习打下坚实的基础。

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第三节 高中物理涉及到的数学知识
一、锐角三角函数
（一） 锐角三角函数的定义
1．直角三角形的三条边 如图所示，在直用三角形ΔABC中，∠C
是直角。则AC、BC叫做直角边，AB叫做斜
边。∠A、∠B都是锐角。对于∠A来说，AC
叫做∠A的邻边，BC叫做∠A的对边。

因此，在这些直角三角形中，∠A的对
边与斜边的比值是一个固定的值。
根据同样 道理，由“相似形”知识可以知
道，在这些直角三角形中，∠A的对边与邻
边的比值，∠A的邻 边与斜边的比值都分别
是某个固定的值。
这样，在△ABC中，∠C为直角，我们把
锐角A的对边与斜边的比叫做∠A的正弦，记
作SinA；锐角A邻边与斜边的比叫做∠A的余
弦，记作cosA；锐角A的对边与邻边的比叫
做∠A的正切，记作tanA；锐角A的邻边与对边的比叫做∠A的余切，记作cotA，于是我
们得到锐角A的四个锐角三角函数。
三角函数定义如下：
设∠A=α，并令AC=x，BC=y，AB=r，
则α的四个三角函数值定义为：


2．锐角三角函数
初中几何课本中给出锐角三角函数的
定义 ，是依据这样一个基本事实：在直角三
角形中，当锐角固定时，它的对边、邻边与
斜边的比值是 一个固定的值。
关于这点，我们看下图，图中的直角三
角形AB
1
C1
，AB
2
C
2
，AB
3
C
3
，…都有一个相
等的锐角A，即锐角A取一个固定值。如图
所示，许许多多直角三角形中相等 的那个锐
角叠合在一起，并使一条直角边落在同一条
直线上，那么斜边必然都落在另一条直线< br>上。




∠A 的正弦、余弦、正切、余切统称为三角
函数（高中数学还将会学到其它的三角函数
名称）。
（二）锐角三角函数的主要性质


1. 三角函数值只是一个比值，由角的大小唯
一确定，与直角三角形的边长无关。
2．Sinα、cosα、tanα、cotα均为正值。
3.当0<α<90°时，正弦与正切函数为增函数；
余弦与余切函数为减函数
4.对于同一个角α，存在如下的关系：
8
不难看出：
B
1
C
1
∥B
2
C
2
∥B
3
C3
∥…，
△AB
1
C
1
∽△AB
2
C
2
∽△AB
3
C
3
∽…，

走进高中物理课堂之前

①平方和关系：
180
°

360
°

37
°

53
°


















②比值的关系：

③倒数关系：


5. 若α、β互为余角，则有：
Sinα=Cosβ，Cosα=Sinβ，tanα=cotβ，cotα=tanβ
6．互补角和互余角关系式
表格中的37°和53°角同学们在初中很少
遇到，但我 们在高中物理中经常要用到它
们。其实这两个角也是大家很熟悉的，还记
得“勾3股4弦必5” 吧？在这个直角三角形中，
长为5的边所对的是直角，长为3的边所对的
锐角就是37°，长为 4的边对的角就是53°。


二、正余弦定理
1．正弦定理
bc
a
=== 2R
sinA
sinBsinC
（R为三角形外接圆半径）

B
c
A
a
C
R
（三）0－90°之间的特殊角的各三角
函数值
高中物理计算中经常用到0、30 °、37°、
45°、53°、60°、90°的角的三角函数的值。
现把这些值列在下面的表 格中，这些值都是
要求记忆的。其它角度的三角函数的值可以
查数学用表或用计算器来算
角度θ
0


30
°

45
°

60
°
90
°

120
°

135
°

150
°


O
b

2．余弦定理
a
2
=b< br>2
+c
2
-2bc
cosA

b
2
=a
2
+c
2
-2ac
cosB

b
2
?c
2
?a
2

cosA?

2bc
正弦
（sinθ
）








余弦正切余切
（cosθ） （tanθ） （cotθ）

























9

初高中衔接指导
三、直线方程
秒”以外，还可以用另一个单位——弧度。
它的单位是“弧度”，记作rad ，读作弧度。
在一个圆中，圆心角的弧度值等于圆弧
的长度除以圆的半径。所以，当圆弧的长度
等于 圆的半径长度时，这段圆弧所对的圆心
角称为1弧度的角。如图：




四、一元二次函数ax
2
+bx+c=0
∠AOB=1rad ∠AOC=2rad

2. 角度制与弧度制的换算
显然，一个平角对应的弧 长就是一个
“半圆”，如果这个圆的半径是R，那么这段
弧长就是πR，所以，180°的角用 弧度做单位
就是180°=RπR =π弧度πrad。这个关系式可
以作为角度与弧度的换算关系式。
由上述关系式可知：


今后在具体运算时，“弧度”二字和单位
符号“rad”可以省略不写。例如：3表示3rad
sinπ表示πrad角的正弦。
一些特殊角的度数与弧度数的对应值
应该记住。你 能自己推出30°、45°、60°、90°、
120°、150°分别等于多少rad了吧！



五、角的弧度制表示

1．弧度制——另一种度量角的单位制
角的单位，除了我们熟知的“度、分、

10

走进高中物理课堂之前

第一章 运动的描述

自然界的一切物体都在不停地运动着，河水奔流，鸟儿飞翔，车辆行驶，火箭发射，卫
星飞行， 还有让中国人扬眉吐气的“嫦娥奔月”，让人无法直接看到的电子绕核旋转、分子的
不停跳跃……即使我 们原地不动，也有毛主席“坐地日行八万里”的豪言诗篇，容易猜想，一
切物体都在永不停息的运动着。
抓住主要因素，忽略次要因素，从复杂的实际问题中抽象出理想的物理模型，是中学物
理中常用 的研究方法；图象、公式和处理实验数据的方法在以后的学习中也经常用到，请同
学们在学习过程中逐步 领会这些基本思想和方法。
马克思哲学承认世界是物质的，物质的运动是绝对的。运动存在于我们生活 的每一个角
落。亚里士多德说：“不了解运动，就不了解自然”。所以进入高中阶段的首先要学习的就是
关于运动的知识。 学习中，要把理解概念作为本章的重点，着重对概念形成过程的理解和掌
握 ，搞清知识的来龙去脉，弄清它的物理实质；本章的难点有两个，一是位移的矢量性，二
是对加速度的理 解。


一、知识要点

（一）初中阶段已经学习的知识
在初中阶段我们关于物体的运动都学习
了哪些内容呢？现在一起回顾一下，以便于
高中的学习 。
1．知识点：机械运动、参照物、路程和
时间、速度、匀速直线运动、平均速度、用刻度尺和秒表测平均速度、变速直线运动、
路程---时间图像以及速度---时间图像。
2．主要能力要求： 会用控制变量法、
公式法。
（二）高中阶段将要学习的知识
1．知识点： 质点、参考系、坐标系、
时间和位移的概念及其关系的图像、速度、
用 打点计时器测速度、加速度、匀变速直线
运动的研究、自由落体运动。
2．主要能力要求：
①用数学方法去处理物理问题，例如：
科学抽象、图像法表述。
②能分析物体的运动过程。
③能熟练的运用公式进行计算。
高中关于运动的描述是一个循序渐进的
过程：
1位移是描述物体位置的变化。
2速度是描述物体位置变化的快慢
3加速度是描述物体速度变化的快慢。
在学习时注 意把握知识之间的联系更有利于
知识的加深与巩固。

二、知识对接
1. 机械运动：在研究物体的运动时，学
会用科学抽象法。若物体的大小、形状和所
研究的问题没有 关系时，可以将物体简化成
一个有质量的点，即质点。
2. 参照物：高中引入了参考系的概念，
它指用来做参考的物体，可等同于初中的“参
照物”。
3. 路程和时间：将初中的“时间”进一步
细分，分为时刻和时间间隔。若用数轴表示，它们相当于数轴上的点和线段关系；在初中
“路程”的基础上引入了位移的概念，他描述
的 是物体（质点）的位置变化。路程与位移
有区别又有联系。
4. 速度：指平均速度或瞬时速度，初中
定义的速度为高中知识的平均速率。
5. 匀速直线运动：速度（矢量）的大小
和方向都不变的运动。
6. 变速直线运动：高中引入了加速度的
概念，并在此基础上研究了一种特殊的变速
直线运动--- 匀变速直线运动。
7. 图像法表述：在初中“路程和时间以
及速度和时间的图像”的基础上 引入了位移--
时间以及速度--时间的图像来描述物体的运
动。


11

初高中衔接指导
第一节 走进运动
飞船在茫茫太空 遨游，如何描述它的运动呢？文学家、艺术家采用形象的手法：“凌云戏
月游银汉，转瞬翔天过太空”， 短短一两句话就勾勒出航天飞船的雄姿。
诗人常用“气势磅礴”，“惊滔拍岸，卷起千堆雪”，“奔流 凝激电，惊浪似浮霜”等诗词来
描述江水的运动；画家则运用简笔画加线条来描述汽车的运动。
那么科学家怎样描述物体的运动呢？
著名物理学家海森伯曾说过：“为了理解现象，首要条件 就是引入适当的概念。只有借助
于正确的概念，我们才能真正知道观察到了什么。”

质量的点。
一、运动
2．什么样的物体可以看成质点？
1.机械运动： 物体相对于其它物体的位一个物体能否看成质点是相对的，是由
置变化叫做机械运动。 问题的性质决定的，要视具体情况而定，不
2.参照物：一个物体是运动还是静止，能绝对化。
要看是以哪一个物体作为标准，这个作为标物体能否看成质点，与物体本身的大小
准的物体就叫做参照 物。在高中阶段我们称没有必然的关系。很大的物体可能被看成质
作为标准的物体为参考系。 点，而很小的物体却不一定能够被看成质点。
对于参考系需要注意两点： 例如，研究地球绕太阳的公转 时，地球尽管
（1）参考系的选取是任意的（无论是运很大，仍然能够看成质点；但在研究双原子
动的物体还是静止的物体都可作为参考系）。分子的振动及转动时，小小的分子却不能看
对于同一个物 体，选择的参照物不同，其运成质点了。
动情况的描述也就不一样。如果参考系选择一般情况下与物体 做直线运动还是曲线
得当，将有利于问题的解答。一般选地面为运动没有关系，即物体做直线运动或曲线 运
参考系。 动时，都可能被看成质点。例如，研究运动
（2）判断一个物体是运动还是静止， 要员在400m赛跑中的速度变化时，无论是在
看这个物体与所选参照物之间是否有位置变直道上还是在 弯道上，都可以将运动员看成
化。 质点。
典例1. 从一千多年前的唐代流传下来一首总 之，在研究物体的运动时，若可以不
诗：“满眼风光多闪烁，看山恰似走来迎，仔考虑物体的大小和形状 ，就可以将物体看成
细看山山不动—是船行。”作者为什么有“山质点。
迎”、“船行”这样两种不同的感受呢？ 3．建立物理模型是物理学研究问题的基
[研析] “看山恰似走来迎”是作者的自然感本方法
觉，不自觉地他已选择自身为参考系；“仔细事实上，严格 意义上的有质量而无大小、
看山山不动—是船行”是作者的理性思考，他形状的点是不存在的，质点的概 念是科学抽
知道若以地面为参考系，山是不动的，是船象的产物。在物理学中，突出问题的主要方
在前进。 面，忽略次要因素，建立理想化的“物理模
型”，并将其作为研究对象，是经常采用的一< br>[学法指导]判断物体运动或静止的方法：(1)
种科学研究方法。
确定研究对象；( 2)根据题意确定参考系，并
理想物理模型是运用理想化的思维方法
假定参考系是不动的；(3 )分析被研究的物体
相对于参考系有没有发生位置的变化。
得到的理想化的事物，建立理想化物理模型

的过程是反映事物本质特性的过程。质点就
二、 物体与质点
是这种物理模型之一。
4．质点与物体的异同
1．质点的概念
质点是一个理想模型，没有体积大小，用来代替物体的有质量的点叫做质点，
没有形状，也不是几何上的“点”，是一个与
即质点 是没有大小和形状，而具有物体全部

12

走进高中物理课堂之前

物体质量相等的，不占空间的含有质量的抽
象模型。
物体是一种实际的物质，有质量也有体
积形状、占据空间。
二者共性是质点在一定条件下可以代替
物体的机械运动状态。
典例2.下列各种运动物体中，能被视为
质点的是
A．做花样滑冰的运动员
B．运动中的人造地球卫星
C．转动着的砂轮
D．顺水漂流的小船
[研析] 如果物体的大小和形状对所研究
的问题不起主要作用 ，其影响可以忽略不计，
就可以把物体当成质点。做花样滑冰的运动
员，人们欣赏和裁判判分的 依据都是运动员
的各种动作，不能视为质点，A错；运动中
的人造地球卫星，其本身的大小和形 状与轨
道半径相比很小，可忽略不计，能视为质点，
B对；转动着的砂轮上各点的运动情况与砂
轮的形状和大小有关，不能看成质点，C错；
顺水漂流的小船上各点的运动情况是一致
的，可以视为质点，D对。
[答案] BD
[学法指导]

初中物理中接 触到的光滑水平
面，也是一种理想化的物理模型。你还能举
出一些学过的理想化物理模型吗？
图1-1所示。

图1-1
如图1-2所示，上午前两节课开始和结束的时刻及两节课和课间休息持续的时间间
隔。

上
课
下上
课
课
下
课
45min
45min
10min


图1-2
三、时间与时刻
1．时刻：时间轴上一个确定的点 ，如“3
秒末”和“4秒初”就属于同一时刻，是事物运
动发展变化过程所经历的各个状态的先 后顺
序的标志。
2．时间：时间轴上的一段间隔，也是时
间轴上两个不同的时刻之差 。时间则是变化
过程长短的量度。
3．时间和时刻的区别：平常所说的“时
间”，有 时指时刻、有时指时间间隔；如果用
一条坐标轴来表示时间轴，时间轴上的点表
示时刻，某一段 线段表示时间间隔．我们在
研究物体的运动时，常常要求出“物体在1s
末、2s末（第1s末 、第2s末）的位置，第2
秒内位移或路程”。要想准确解决这个问题，
必须搞清楚1s末、2 s末（第1s末、第2s末）
表示的是时刻，第2秒内表示的是时间。再
者第1s末和第2s初 表示的是同一时刻。如

4．时间的测量
测量时间可以用秒表，时间的法定计量单位是秒、分、时，它们的符号分别是s、
min、h。
典例3. 下列说法中表示同一个时刻的
是( )
A．第2s末和第3S初
B．前3s内和第3s内
C．第3s末和第2s初
D．第1s内和第1s末
[研析] 同一时刻在时间轴上对应同一
个点，所以选项A正确，
[答案] A
[学法指导] 同一时刻在时间轴上对应同一
个点，如第n秒末和第n-1秒初都是指的是< br>同一时刻。前几秒内和第几秒内说的都是时
间。
四、路程和位移
1．为什么要引入“位移”概念？
一个人从北京去重庆，可以选择不同的
交通方式， 既可以乘火车，也可以乘飞机，
还可以先乘车到武汉，然后乘轮船沿长江而
上。显然，在这几种 情况下，他所通过的路
线，也就是他运动的轨迹是不一样的。由初
13

初高中衔接指导
中的知识我们已经知道路程是物体运动轨迹
的长度， 可见他所经过的路程是不同的。但
有一点，就位置的变动来说，无论使用什么
交通工具、走过了 怎样不同的路程，他总是
从北京到达了西南直线距离约为1300km的
重庆，即位置的变动是 相同的。为了描述物
体位置的变化，我们引入“位移”概念。
y
B
A
O

x

图1－3
2． 怎样表示位移？
如图3当物体从某一点A运动到另一点
B时，尽管可以沿不同的轨迹，走过不同的
路程，但位 置的变化是相同的。在物理学中
用一个叫做位移的物理量来表示物体的位置
变化（回扣前面机械 运动的定义）。由初位置
指向末位置的一根有向线段叫做位移。这个
有向线段的长度表示位移的 大小，有向线段
的方向表示位移的方向。
3．路程和位移的区别
位移与初中物理中讲的路程是两个不同
的概念。
位移是描述物体位置变化的物理量， 而
路程则是描述物体运动路径（轨迹）长短的
物理量。
位移既有大小又有方向，而路程只有大
小没有方向。
位移的大小等于物体初始位置到 末位置
的直线距离，与运动路径无关；而路程是按
运动路径计算的实际长度。由于物体运动的< br>路径可能是直线，也可能是曲线，两点间又
以直线距离为最短，所以物体位移的大小只
能 小于、最多等于路程，不可能大于路程。

图1－4
（4）位移的矢量性
通过上面的说明可以看出位移既有大
小，又有方向。物理学上把像位移这样的物
理量叫做矢量 。而路程是运动轨迹的长度，
只有大小，没有方向。我们把像路程这样的
物理量叫做标量。但从 大小上来看，位移的
大小要小于等于路程。只有在单向直线运动
中位移的大小才等于路程。
典例4. 一质点在x轴上运动，各个时刻的
位置坐标如下表：
ts 0 1 2 3 4 5
xm 0 5 －4 －1 －7 1
则此质点开始运动后，
（1）几秒内位移最大？
（2）几秒内路程最大？
[研析] 注意初始时刻质点位于坐标
原点，质点位移的起点在坐标原点。
[答案] 位移最大时，质 点距离原点的距
离最大。由表中提供的数据可知，此质点开
始运动后4s内位移最大，是7m。 质点的位
置坐标在不断变化，说明它在不断运动，所
以此质点开始运动后5s内路程最大。
[学法指导] 有的同学可能会认为该质
点在开始运动后1s内位移最大，而7s内位
移却是最小，因为1s内位移为5m，4s内位
移为－7m，5＞－7。其实，位移的大小要看
其绝对值，正负号只能表示它的方向。－7m
表示位移大小为7m，负号表示位移方向沿x
轴 的负方向。

14

走进高中物理课堂之前

第二节 怎样描述运动的快慢
物体的运动有快慢之分。天空中，雄鹰翱翔；草原上，骏马奔 驰；丛林中，蜗牛爬行。
古代，人用视觉判断物体运动的快慢，这样是很不可靠也是很不准确。 10 0m短跑比赛，裁
判是如何判出运动员的快慢的？中途观众是怎么判断的？本节课将要学习的速度，就是 用来
描述物体运动快慢的物理量。

每秒(cm／s或cm·s
-1
)。
一、速度
典例1. 三辆汽车在一平直公路上行驶，
1．区分速度的不同 它们的速度是：甲车72kmh，乙车22ms，
在初中同学们已经有了关于匀速直线运丙车900mmin，则这三辆车的速度
动和变速直线运动的认识。并重点研究了匀A甲车最大 B乙车最大
速直线运动的速度和变速直线运动的平均速C丙车最大 D一样大
度。并没有给出速度的科学定义。 [研析] 将甲、乙、丙三车的速度单位统
不同的运动，位 置变化的快慢往往不同。一为国际单位，在单位换算中，
11
也就是说，运动的快慢不同。而位 移表示的
1kmh=ms，1mmin
?
ms。则
v
甲
< br>是物体位置的变化，并不能表示物体位置变
3.660
化的快慢。如何才能表示物体变化 的快慢呢。
=20ms
,v
丙
?15
ms，所以乙车速度最大。
一是可以比较相同时间内的位移，二是可以
比较相同位移所用的时间。但如果位移不同[答案] B
时间也不同呢？如甲物体3s内的位移为6m，
[学法指导]在解题过程中，注意使用国际 单
乙物体4s内的位移为16m，哪一个物体的位
位。
置变化快呢？很显然乙物体位置变化的快。
3．平均速度
2．速度的严格定义
（1）定义
（1）匀速直线运动
做变速直线运动的物体的位移s跟发生
物 体沿直线运动，如果在相等的时间内
这段位移所用时间t的比值，叫做平均速度
通过的位移相等，这种运动叫做匀速直线运
（2）物理意义
动。
平均速度是表示物体运动快慢的物理
（2）速度的定义
量，也是物体位置变化快慢的 物理量，它反
物理学中用位移与这个位移所用时间的
映的是运动物体在某段时间或位移内的快慢
比值来表示物体运动的快慢，这就是速度。
和方向作粗略的描述，但不能反映运动过程
通常用字母
v
来表示。
的细节，它只能粗略地描述物体运动的快慢。
（3） 速度的公式：如果在时间
?t
内物
平均速度越大，表示物体运动得越快，其位
体的位移是
?x
，它的速度就可以表示为
置变化的也越快。
s
平均速度是矢量，它不仅有大小，还有
v?

t
方向，其大小为单位时间内的位移，其方向
（4）物理意义
与这段时间内的位移方向相同。
速度是表示物体运动快慢和方向的物理
s
v?
（3）公式：
量。速度是矢量，不仅有大小，还有方向。
t
速度的方向就是物体运动的方向。
典例2. 一辆汽车沿笔直的公路上单向
（5）速度的单位
行驶，第1 s内通过5 ｍ的距离，第2 s内和
国际单位制中，速度的单位是“米每秒”，
第3 s内各通过20 ｍ的距离，第4 ｓ内又通
符号是ms
过15 ｍ的距离.求汽车在最初两秒内的平均
速度的单位除了“米每秒”外还有一些常
速度和这4 s内的平均速度各是多少?
-1
用的单位：千米每时(km／h或km·h)、厘米
[研析]一般的变速直线运动，求平均速度

15

初高中衔接指导
时，要紧扣定义式找位移及与该位移对应的
时间。根据平均速度的定义式得
v
1
?
x
1
?x
2
5?20
ms＝12.5 ms
?
t
1
?t
2
1?1
x< br>1
?x
2
?x
3
?x
4

t
v
2
?
5?20?20?15
ms＝15 ms 4
[学法指导]在变速直线运动中，不同时间(或
不同位移)内的平均速度一般是不相同的 ，因
此，求出的平均速度必须指明是对哪段时间
(或哪段位移)而言的。
4. 瞬时速度
（1） 瞬时速度定义
运动物体在某一瞬间或经过某一位置时
的速度，叫做瞬时速度。
（2）物理意义 < br>精确地描述做变速运动的物体在某一时
刻（或某一位置）运动的快慢程度。对于做
变速直 线运动的物体而言，物体在各个时刻
的速度一般是不同的，而对于做匀速直线运
动的物体，它的 速度是不变的即它的平均速
度和瞬时速度是相等的。
s
在公式
v?
中，如果时间t非常小，接
t
近于零，表示的是某一瞬时，这时的速度称
为瞬时速度． 瞬时速度对应的是某一瞬时，
或者说某一时刻、某一位置．瞬时速度简称
速度，因此以后碰到“ 速度”一词，如果没有
特别说明，均指瞬时速度．
（3）速率
瞬时速度不仅有大小 ，也有方向。瞬时
速度的方向跟物体经过某一位置时的运动方
向相同。瞬时速度的大小，叫做瞬 时速率 (简
称速率）。我们在初中学过的“速度”，便接近
这“速率”。
（4）速度与速率
（1）速度是矢量，是描述质点的快慢和
运动方向的物理量，是反 映质点位置改变快
慢和方向的。可分为平均速度和瞬时速度。
（2）速率是标量，只描述质点运动快慢。
平均速率是路程与时间的比值（即同学
们 在初中学过的“速度”），不是平均速度的大
?

小，一般情况下大于平均速度的大小 ，只有
在直线单向运动中二者才相等。瞬时速率就
是瞬时速度的大小，简称速率。
典例3. 下列所说的速度中，哪些是平均
速度，哪些是瞬时速度？
（1）百米赛跑的运动员以9.5m／s的速
度冲过终点线；
（2）经过提速后列车的速度达到150 km
／h；
（3）由于堵车，汽车在隧道内的车速仅
为1.2m／s
（4）返回地面的“神六”太空舱以2.5m／
s的速度落到内蒙古主着陆场
（5）子弹以8O0m／s的速度撞击在墙
上。
[研析] 平均速度与某段时间或 位移相
对应，而瞬时速度与某一时刻或某一位置相
对应，由题目中所给的信息可以看出，（1）
（4）（5）为瞬时速度，而（2）（3）为平均
速度。
二、加速度
不同 物体运动时速度变化的快慢往往是
不同的。例如，一架飞机在地面从静止加速
到刚离开地面的过 程中，约在30s内速度由0
增加到约300kmh（相当于83ms）。一门迫
击炮射击时， 炮弹在炮筒中速度在0.005s内
就可以由0增加到250ms。比较起来炮弹速
度的变化比 飞机起飞速度的变化快的多。
1．定义
物体速度的变化跟发生这一变化所用时
间的比值，叫做加速度，加速度一般用 a 表
示。
?v
v
t
?v
0
?
2．表达式：
a?

?t?t
式中v
t
、v
0
分别表示 质点的末速度和初
速度，其中
?v
表示速度在时间间隔Δt内的
变化量，计算 时必须是末速度减去初速度，t
是质点的速度从v
o
变化到v
t
所需 的时间，a
表示质点的加速度.
3．单位
在国际单位制中，加速度的单位是米每< br>二次方秒，符号是ms
2
或m·s
-2
。
4．物理意义
加速度是描述物体运动速度变化快慢的
物理量，加速度反映的是速度变化的快慢，
16

走进高中物理课堂之前

而不是速度变化的大小，也不是速度的大小，
在数值上加速度等于单位时间内速度的变化
量。
5．矢量性
加速度既有大 小，也有方向，是矢量，
直线运动中加速度a的方向与速度变化量△v
的方向相同。在直线运动 中，如果速度增加，
加速度方向与速度方向相同；如果速度减小，
加速度方向与速度方向相反。
典例4. 一物体在开始的一段运动中速
度不断增大，接着它的速度又慢慢减小了，
有 的同学提出了自己的看法：由于开始一段
时间物体的加速度大，后来加速度变小了，
因此速度才 减小了。这种看法对吗?请谈一下
您的看法。
[研析] 此看法是错误的，物体做加速运动或是减速运动的根本原因在于加速度的方
向与运动方向是否一致．当二者方向相同时
则做 加速运动，当二者方向相反时则做减速
运动．一个物体在加速运动中加速度变小了，
只说明速度 增加得慢了，但速度仍然是增加
的。
[
学法指导
]

速 度的大小反映了物体运动的快
慢，加速度的大小反映了物体速度变化的快
慢，这是两个有本质区 别的概念，它们描述
的是两种不同的运动现象．当二者的方向相
同时，物体做加速运动，当二者 的方向相反
时，物体做减速运动。

衔接练兵 学以致用

17

初高中衔接指导


18

走进高中物理课堂之前














































19

初高中衔接指导
第二章 力（相互作用）

“它不是物，但不能离开物而存在；它不孤独，总是成双成对的出现；它不让你看见，但
你能觉察到它的 作用效果；它不能像数那样相加，而是遵循另外的法则。”你知道这是什么吗？
它就是我们即将要学习的 ——力。
恩科斯说：“交互作用是我们从现在自然科学的观点考察整个运动着的物质时首先遇到的问题。”自然界的物体不是孤立存在的，它们之间具有多种多样的相互作用。学习完运动的描
述之后 我们就要研究物体之间的这种相互作用。
对力的概念的认识是整个力学的基础，在高考中对单个知识点 考查较少，但在牛顿运动
定律的应用中，对物体的平衡状态的分析，以及以后对有关动量和功能关系问题 的研究中，
都离不开对物体的受力分析。对本章知识理解深刻、透彻后会减少以后学习中的困难。
重力的杰作
一、知识要点

（一）初中阶段已经学习的知识
1． 知识点：力的初步知识、力的表示、
弹力和弹簧测力计、重力、摩擦力、同一直
线上力的合成。
2．主要能力要求：会观察和实验，会用
控制变量法进行实验探究
（二）高中阶段将要学习的知识
1．知识点：力的概念、重力、弹力和胡
克定律、摩擦力、力的合成与分解
2．主要能力要求：
①用数学方法去处理物理问题，例如：
图像法表述，会用微小变化放大的方法
②会受力分析
③能进行力的合成和分解（矢量运算）
二、知识对接
1. 力的表示：力的表示通常有两种方
法，力的示意图和力的图示法，特别是力的

示意图，在高中我们需要利用它对物体进行
受力分析。
2. 重力：在初中讲了重力 产生的原因，
重力的大小、方向以及重心，高中加强了对
“重心”的应用。
3. 弹 力、弹簧测力计：在初中定性分析
弹力的大小与物体形变的关系的基础上，高
中提出了胡克定律 ，能定量的计算弹力的大
小，判定弹力的方向，能用力的示意图表示
出物体受到的弹力。
4. 摩擦力：在初中定性分析影响滑动摩
擦力大小因素的基础上，高中教材定量地分
析了滑动摩擦力和静摩擦力的大小，以及准
确的判定摩擦力的方向。
5. 力的合成与分解： 在初中同一直线上
两个力的合成的基础之上，高中扩充到互成
角度的两个力的合成和分解。
6. 微小变化放大：在研究物理问题时，
将不易观察的变化进行放大的实验方法。


20

走进高中物理课堂之前

第一节 几种常见的力
自然界中的四种基本力不需要相互接触，就能起作用，但是日常生活和生产活动中，人< br>们所观察到的相互作用，如提水、击球、牵引汽车，都是在两物体接触时才发生的，这些就
是接触 力．接触力按性质可分为弹力和摩擦力，它们在本质上都是由电磁力引起的．其中的
拉力、压力、支持力 都是弹力．
擦黑板的时候我们感受到了摩擦力的存在，行走时我们又体会到摩擦力的作用，在柏油路上行走与在冰上行走的感觉不一样。行驶的汽车遇到情况采取措施(急刹车)，也是靠摩擦
力的作 用。摩擦力有利也有弊，推动物体时，我们希望摩擦力越小越好，但假若物体间不存
在摩擦力，则日常生 活中的接触的物体很难处于稳定状态。

（

）

一、力的概念
A.
只有相互接触的物体，才有力的作
1．性质 我们已经知道，力是物体和物用。

B.
任何物体受到力的作用后运动状态体之间的 相互作用。力的物质性：力不能离
开物体而独立存在，有力有一定有“施力”和都将发生改变。

C.
影响力的作用效果的因素有力的大
“受力” 两个两个物体。每个物体既是受力 物
体同时也是施力物体。力的相互性：力的作小，方向和作用点。

D.
力 是物体对物体的作用，用也是相互的。其实力的这两个性质可以从所以施力物
力的定义出发挖掘出来。力 的矢量性：有大体也是受力物体。

[
研析
]
相互接触的物体，小、有方向。 不一定是有力的
2．力的作用 改变物体的形状、改变作用，如两物体轻接触但不相互挤压。而有
物体的运动状态。 力的作用的物体不一定是直接接触。力的作
3．力的示意图 即画出带箭头的线段来用效果是使物体发 生形变或改变物体的运动
表示物体在这个方向上受到了力，对线段的状态，两者不一定同时发生，但两者 必居其
长度没有严格的要求。 一，物体受到平衡力，运动状态不改变。力
4．力的分类 的作 用是相互的所以施力物体对其它物体施
（1）按性质命名的力：重力、弹力、摩加力的同时，一定受到其 他物体对它的作用
擦力、（在高二还会接触分子力、电场力、力，所以施力物体同是也是受力物体，所以
C
、
D
两项正确。

磁力）
（2）按效果命名的力：拉力、压力、支[答案] CD
持力、动力、阻力等。(浮力、向心力都是按
二、 重力
效果命名的力，以后在必修2学习向心力)
不同效果的力可以是同一种性质的力。1．重力的产生
如绳子的拉力、车轮的压力、路面的支 持力，由于地球对物体的吸引而使物体受到的
实际上都是弹力。 力。
按效果命名的同一名称 的力，可能是不注意：①地球上物体受到重力，施力者
同性质的力，如重力、弹力、摩擦力、电力、是地 球。只要在地球的引力范围之内，也就
磁力都可以是动力。 是地球附近的物体，无论是静止的还是运动
上述关于力的分类，还要在不断学习中的都受重力。② 严格地说，重力并不是地
扩展并深化。 球的吸引力，而是吸引力的一个分力，以后
在力学范围 内，接力的性质划分，常见才会学到这些知识，现在知道就行了。所以
的有重力、弹力和摩擦力。为了学 好力学，说重力是由于地球的吸引而使物体受到的
首先要从产生、方向及作用效果上认清这三力，而不能 说地球的吸引力就是物体的重力。
种力。 2．重力的方向：竖直向下
典例
1.
关于力的下列说法正确的是：①竖直方向也叫重锤线方向，也就是与

21

初高中衔接指导
水平面相垂直的方向，因此，不能把竖直方
向说成“ 垂直”方向；②“向下”是相对于地面上
的观察者来说的，对于地球另一端的观察者，
其“上” 、“下”指向刚好与我们相反。
3．重力的大小：跟物体的质量成正比。
①重力的大小可以 用弹簧秤来测量(原
理：二力平衡)；②重力的大小跟物体的质量
成正比
G?mg （
g?9.8Nkg
）g值在地球
的不同位置取值不同．赤道上g值最小而两< br>极g值最大，一般的处理方法在地面附近不
太大的范围内，可认为g值是恒定的。
4．重心
物体的每一部分都受到重力作用，为了
研究问题方便，从效果上看，我们可 以认为
物体受到的重力集中作用在一点，这一点叫
物体的重心。
“认为”：重心的概念是人为引入的。
“从效果上看”：等效代换的思想，即在
处理 某些问题时，如果想象把构成物体的全
部物质压缩成一个点集中在重心处，将不影
响研究的结果 。
注意：①重心是重力的作用点，但不能
说只有重心才受到重力的作用。②重心可能
在物体之上，也可能在物体之外。
(1)质量分布均匀的物体重心跟物体的形
状有关质量分布 均匀、形状规则的物体的重
心在其几何中心
(2)质量分布均匀的形状不规则的薄板
的重心可用悬挂法找到。想一想，悬挂法找
薄板形物体的重心的原理是什么？
(3)质量分布不均匀的物体，重心的位置
与形状有关，与质量分布也有关
典例2. 关于重力的说法，正确的是（ ）
A.重力就是地球对物体的吸引力
B.只有静止的物体才受到重力
C.同一物体在地球上不论怎么运动都受
到重力的作用
D.重力是由于物体受到地球的吸引而产
生的
[研析]重力是由于物体受到地球的 吸引
而产生的，地球对物体的吸引力产生两个效
果：一个效果是吸引力的一部分使物体绕地球转动；另一个效果及另一部分力才是重力，
也就是说重力只是吸引力的一部分.重力只
决 定于地球对物体的作用，而与物体的运动

状态无关，也与物体是否受到其他力的作用
无关。
[答案]CD
[学法指导] 重力是由于物体受到地球的吸引
而产生的，但重力并不是地球对物体的吸引力，而是引力的一个分力。任何运动状态的
物体都要受到重力作用。
典例2.用重心的知识解释为什么现在优
秀跳高运动员都采用“背越式”技术.
[研析]运动员跳高时，重心升得越高，需
要的能量就越大.采用跨越式、滚式、剪式三
种姿势 时的重心肯定要高过横杆，而采用背
越式时的重心，就不一定高过横杆，甚至比
横杆还低，这样 有利于运动员提高成绩。
三、弹力
1．形变：物体在力的作用下形状或体积
发生改变，叫做形变。
2．形变有两个方面
形状的改变：指受力时物体的外观发生
变化，如橡皮条拉紧时，由短变长；跳水馆
中的 跳板本来是水平伸直的，当运动员在上
面起跳时，平直的板变得弯曲；撑杆跳高时，
运动员手中 的撑杆由直变曲。
体积的改变：指受力时物体的体积发生
变化。如用力压排球，排球的体积变 小；用
力压海绵，海绵的体积变小
3．弹力定义：发生弹性形变的物体，由
于要恢复 原状，对跟它接触的物体产生力的
作用，这种力叫弹力。
4．弹力的产生条件
弹力 是一种被动力，通常情况下物体的
形变往往难以直接察觉，因此判断是否产生
弹力可依据以下几 点:①物体间是否直接接
触；②接触处是否有挤压或拉伸．③形变是否
是弹性形变．
5．弹力的方向
（1）两物体接触面上的弹力 包括压力
和支持力．这种弹力与物体的接触方式有关。
① 当两物体为“面与面或“面与点“ 接触
时，如图2－1所示，弹力N
1
和N
2
方向垂直
接触面 ，并指向受力物体。
22

走进高中物理课堂之前

C．只要物体发生形变就一定有弹力产生
D．只有发生弹性形变的物体才产生弹
力
[研析] 弹力为接触力，只有接触时才 会
产生弹力．因此B错误；接触是产生弹力的
必要条件，并非充要条件，弹力和形变同时

存在，因此A项错误；两接触物体间，只有
图2－1 发生弹性形变，有恢复原状的 趋势，才会产
②当两物体是“点与点”，接触时，如图2生弹力，非弹性形变不会产生弹力，所以C－2所示，弹力N
1
和N
2
的方向过接触点且项错误，D项正确．
垂直过接触点的切面．指向受力物体。 [答案] D
[学法指导] 关于弹力，我们来 品味一下
如下的两句话：一个物体由于发生形变而产
生对其它物体的弹力，一个物体由于使其它
物体发生形变而受到弹力。
典例4. 一根弹簧原长L
0
=10 cm，若在

它下面挂重为G
1
=4 N的物体时，弹簧长
图2－2
L
1
=12 cm，则在它下面挂重为G
2
=3 N的物体
（2）线的拉力 细线的重力可忽略时，
时，弹簧长多少？
拉力沿线的方向．如图2－3右图所示，T
1
[研析] 由胡克定律F＝kx得： G
1
＝k
和T
2
分别表示两细线对O点的拉力。
（L
1
－L
0
）解得k＝200 Nm
G
2< br>＝k（L
2
－L
0
）解得：L
2
＝0.115 m=11.5
cm
[答案] L
2
＝0.115 m=11.5 cm
[学法指导] 计算时应注意单位统一到
国际单位，并注意以Ｆ＝kx中的ｘ为弹簧的< br>形变量（伸长量或缩短量），而不是指弹簧的

长度。
图2－3
5．摩擦力
（3）杆产生的弹力 这种情况需要根据
（1）滑动摩擦力：当一个物体 在另一个
平衡条件或物体的运动状态来决定其方向可
物体表面滑动的时候，会受到另一个物体阻
能沿着杆也可能不沿杆
碍它滑动的力，这个力叫滑动摩擦力。
小结：物体受到的弹 力方向总是与施力
①产生条件：相互接触、发生弹性形变、
物体的形变方向相反，发生形变的物 体产生
接触面不光滑、有相对运动。
的弹力不是作用在自身上，而是作用在与它
②大 小的测量：用弹簧测力计水平拉着
接触的迫使它发生形变的物体身上。
物体在水平面上做匀速直线运动，弹簧测力
6．胡可定律
计的示数就等于物体受到的摩擦力。
（1）内容：在弹簧的弹性限度内，弹簧
③作用 与方向：滑动摩擦力阻碍物体的
的弹力与弹簧伸长量或压缩量成正比。
相对运动，跟物体相对运动方向相反。
思考：滑动摩擦力一定阻碍物体的运动，
（2 ）公式：
F?kx
；
k
是弹簧的进度
跟物体的运动方向相反吗？
Nm
系数，有弹簧本身决定，单位为
④影响滑动摩擦力大小的因素：实验表
典例3. 下列关于弹力产生的条件的说
明，同种材料的物质在接触面粗糙程度相同
法正确的是
时，压力越大，滑动摩擦力越大；在压力一
A．只要两个物体接触就一定产生弹力
定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。可
B．只要两物体相互吸引就一定产生弹力
见，滑动摩擦力由压力和接触面的粗糙程度

23

初高中衔接指导
两个因素共同决定，与物体的运动状态无关，
与物体 间的接触面的大小也无关。公式
其中
N
表示两个物体之间的压力大
f?
?
N
。
小。
?
与两个物体接触面的性质有关。
在理想情况下，如果接触面光滑，表示
不计摩擦，摩擦力为零。
（2）静摩擦力：两 个互相接触的物体，
当它们要发生相对运动但没有发生（即有相
对运动的趋势）时产生的摩擦力 叫做静摩擦
力。其方向跟相对运动趋势的方向相反，在
中学阶段，常用平衡力的性质判断处于静 止
状态下的静摩擦力的大小。
①产生条件：相互接触、发生弹性形变、
接触面不光滑、有相对运动趋势。
②大小：与物体受到的其它力及物体的
运动状态有关。
③作用与方向：滑动摩擦力阻碍物体的
相对运动趋势，跟物体相对运动趋势方向相
反。
④最大静摩擦力：当切向外力逐渐增大
但两物体仍保持相对静止时，静摩擦力随着
切向 外力的增大而增大，但静摩擦力的增大
只能到达某一最大值。
典例5. 有关滑动摩擦力的下列说法中，
正确的是（ ）
A. 有正压力就一定有滑动摩擦力
B. 滑动摩擦力的方向总是和物体的运
动方向相反
C. 滑动摩擦力可以是动力
D. 滑动摩擦力的大小与物体所受的重
力成正比
[研析] 有正压力，没有相对 运动，就不
会产生滑动摩擦力，故A错；滑动摩擦力的
方向总与物体的相对运动方向相反，而不 是
运动方向，故B错；滑动摩擦力可以是动力，
也可以是阻力，故C正确；滑动摩擦力的大小与正压力成正比，D错。
[答案] C
[学法指导]滑动摩擦力的产生条件同时存在
时，才有的滑动摩擦力。
典例6. 重为40N的木箱放在水平地面
上，木箱与地面间的最大静摩擦力是12N，
动摩擦因数是0. 25，如果分别用8N和16N
的水平力推木箱，求木箱受到的摩擦力分别
是多少?
[研析] 用8N的水平力推木箱，推力小
于最大静摩擦力，木箱不动，由二力平衡条
件可知，木箱受到8N的静摩擦力。
用16N的水平力推木箱，推力大于最大
静摩擦力，木 箱运动，又由于竖直方向是平
衡状态，由二力平衡条件可知，F
N
=G，则滑
动摩擦力
f?
?
F
N
?
?
G?0.25?40?1 0N

[答案] 8N 10N
[学法指导] 最大静摩擦力大小与正压力成 正
比，即
f?
?
0
f
N
，其中
?
0
为最大静摩擦因数，
它取决于接触面的材料和接触面的粗糙程
度．
?
0
?
?
，所以最大静摩擦力一般比滑动
摩擦力大些。






















24

走进高中物理课堂之前

第二节 受力分析 力的合成与分解

一、受力分析

力学问题是高中物理的及其重要组 成部
分，对物体进行受力分析是解决力学问题的
关键，是研究力学问题的重要方法。所谓受力分析就是把研究对象在给定物理环境中所
受到的力全部找出来，并画出相应的受力示
意图 。
1.受力分析可按三种不同性质的力依次
进行
首先是重力，重力是地球附近 的所有物
体（包括在“失重”的宇宙飞船中的物体）都
必然受到的一个力，它是由地球的吸引而 产
生的，大小为mg，方向竖直向下。
第二是弹力．一般来说，研究对象和n
个 物体接触就会受到n个弹力．值得注意的
是像图2－4所示的这种情况．如果BC是水
平面，那 么圆球和AB面之间是假接触（也
叫虚触）。两个假接触的物体相互之间是没
有弹力的．弹力的 方向总是垂直于接触面，
大小要视具体情况而定。
图2－4
最后是摩擦力。摩擦力 的分析是受力分
析中最困难的一种．其中滑动摩擦力不难分
析，只要是两个非光滑的物体相互接 触而且
又有相对运动，它们之间就一定存在滑动摩
擦力．滑动摩擦力的方向总是与相对运动方< br>向相反，大小为

（N为两物体之间的正

压力）．而静摩擦力的分析 有时要困难得多，
往往要根据物体本身的运动状态以及它周围
其它物体的运动状态来判断。
2．受力分析的依据
(1)依据各力的产生条件和性质特点：每
种力的产生条件提供 了其存在的可能性，由
于力的产生原因不同，形成不同性质的力，
这些力又可归纳为接触力和场 力，接触力（弹
力和摩擦力）的确定是难点，两物体直接接
触是产生弹力和摩擦力的必要条件， 弹力产

生原因是物体发生弹性形变，而摩擦力的产
生除物体间相互挤压外还要有相对 运动或相
对运动趋势。对于场力，重力总是存在（除
由于质量很小而忽略的情况），方向竖直向
下；对于处在电场、磁场中的带电体，就要
考虑是否受到电场力、磁场力等。
(2) 依据作用力和反作用力：一方面可以
用来检验力的存在，对象所受的每个力都有
施力物体和反作 用力，找不到施力物体和没
有反作用力的力是不存在的；另一方面，依
据作用力和反作用力的关 系，可灵活转换研
究对象，由作用力判断出反作用力。
(3)依据物体所处的运动状态：对有 些力
是否存在，或力的方向难以确定时，要依据
物体所处的运动状态，运用物体的平衡条件或牛顿运动定律来判断。
3．受力分析的基本程序
(1)明确研究对象：亦即是确定我 们要分
析哪个物体的受力。选取研究对象的原则是
要对问题研究尽量简便，研究对象可以是单< br>个物体或物体的某一部分，也可以是几个物
体组成的系统。
(2)隔离物体分析：亦即 将所确定的研究
对象从周围问题中隔离出来，进而分析周围
有哪些物体对它施加力的作用，方向 如何，
并将这些力一一画在受力图上。
(3)受力分析的顺序：先重力，再接触力
（ 弹力和摩擦力），最后场力（电场力和磁场
力）。对于接触力应逐个接触面（或点）去找，
有必 要时要用力的概念和产生条件或假设法
判断这个力是否存在。
(4)进行定性检验：画出受力 示意图后要
进行定性检验，看一看根据你画的示意图，
物体能否处于题目中所给的运动状态。
4.受力分析的注意事项
(1)防止“漏力”和“添力”，按正确顺序进
行受力分析 时防止“漏力”的有效措施，注意
寻找施力物体是防止“添力”的有效措施之
一，找不出施力物 体，则这个力一定不存在。
(2)深刻理解“确定研究对象”的含义，题
目要求分析A物体受 力，那么A物体对其它
物体的力就不是A所受的力。
(3)画力的示意图时，力的作用点可沿力
25

初高中衔接指导
的作用线移动。
(4)为了使问题简化，常要忽略某些次要
因素，如轻杆、轻绳、轻 滑轮等重力可以不
考虑。
5
．常见的错误及防范的办法：

（
1
）多画力。

①
研究对象不明，错将其他物体受到的< br>力画入。
②
虚构力，将不存在的力画入。
③
将
合力或分力重复 画入。要防止多画力。第一，
彻底隔离研究对象。第二，每画一个力要心
中默念受力物体和施力 物体。

（
2
）少画力。

少画力往往是由受力分析过程混 乱所
致，因此
①
要严格按顺序分析。
②
分析弹力和
摩擦力时 ，所有接触点都要分析到。

（
3
）错画力。即把力的方向画错。防范
办法是要按规律作图。

典例1. 如图2－5所示，在两块完全相
同竖直放置的木板中间夹一重为G的木块，
在左右两边对木板所施加的压力都等于F，
木块静止不动。
图2－5
(1)求两木板对木块施加的静摩擦力的大
小及方向.
(2)若左右两边加在木板上的压力均变为
2F，两木板对木块的摩擦力如何变化?
N
1
(3)若左右两边的压力保持F不变，而使整
A
个装置沿水平、竖直等 方向匀速运动，木块所
2
受的静摩擦力的大小如何?方向如何
N
?关于摩擦< br>G
力方向跟物体运动方向的关系，能得出什么结
f
论?
[研析] ( 1)物体在重力作用下，有相对于
木板下滑的趋势，故两木板对木块产生了向
上的静摩擦力，设 每块木板对木块的摩擦力
大小为F
μ
，则两块木板对木块的摩擦力大小
为
2F
μ
，由平衡条件得
2F
μ
＝
Ｇ

则每一块木板对木块的摩擦力均为


1
F
μ
＝
G

2
(2)当压力增为2F后 ，物体仍静止不动，
每块木板对木块的静摩擦力大小仍为
Ｆ
μ
＝
1< br>G
，方向竖直向上.
2
(３)无论整个装置沿什么方向做匀速运
动， 木块都处于平衡状态，根据平衡条件，
两木板对木块的静摩擦力方向都是竖直向
1
上， 大小均为F
μ
＝
G
.
2
当整个装置竖直向上匀速运动时， 木块
所受的静摩擦力方向跟其运动方向相同；当
整个装置竖直向下匀速运动时，木块所受的摩擦力方向跟其运动方向相反；当整个装置
沿水平方向匀速运动时，木块所受的摩擦力
方向 跟其运动方向垂直；当整个装置沿其他
方向做匀速运动时，木块所受的摩擦力方向
跟其运动方向 成一锐角或钝角，总之，摩擦
力方向跟物体的运动方向没有必然的关系.
[学法指导] 常 见的的力中最为复杂的是摩
擦力，物体的相对运动趋势不像相对运动那
样明显。因此在很多情况 下，利用物体的运
动状态(特别是平衡状态)来判断摩擦力的大
小和方向是比较方便的。

典例
1.
对下列物体进行受力分析。

（
1
）静止斜靠在光滑竖直墙壁和粗糙水
平地面上的梯子
A
。

（
2
）沿光滑斜面下滑的物体
A
。

（
3
）在真空中沿弧线摆动的小球
A
。
N
1
A
N
2
f
G
N
N
1
A
G
N
N
A
A
N
2
A
T
A
T

A
G
f
G
G
G
O
G
图
2
－
6
图
2
－
7
图
2
－
8
[
研析
]
（
1
）看清楚题目的条件，光滑的
竖直墙壁，所以 有弹力但无摩擦力。要判断
地面对梯子的摩擦力方向。可假设地面光滑
判断梯子下端和对地面可 能的运动方向，进
而确定摩擦力的方向。

（
2
）不要添加沿斜面向 下的
“
下滑力
”
。


（
3
）不 要添加沿圆弧方向的
“
摆动力
”
。

26

走进高中物理课堂之前

二、力的合成与分解

1
．合力与分力

如果一个力作用在物体上，它产生的效
果跟几个力共同作用在物体上产生的效果

相同，这一个力叫做那几个力的合力，
而那几个力叫做这个力的分力。

注意 ：合力与分力的等效关系。合力是
几个分力的效果力，并不是单独存在的一个
力。

2.
共点力

作用点相同或作用线通过同一点的力叫
做共点力。

3.
力的合成

已知分力求合力的过程，叫做力的合成。
常见力的合成有以下几种情况：

（
1
）求同一直线上两个共点力
F
1
，
F
2
的合力，当
F
1
，
F
2
同向时，则
F
合< br>= F
1
+F
2
；
当
F
1
，
F
2
反向时，则
F
合
= |F
1
-F
2
|
。

（
2
）求 两个互成角度的共点力的合力，
常用平行四边形定则，对于给定的两个共点
力，用平行四边形定 则所求得的合力是唯一
确定的，合力的大小有以下几种特点：

①
两分力的夹 角在
0°
到
180°
之间，其合
力随两分力夹角的增大而减小。
② |F
1
-F
2
|≤F
合
≤F
1
+F
2
③
合力可以大于，等于或小于某一分力。
（
3< br>）求不在一直线的三个或三个以上共
点力的合力，需连续运用平行四边形定则。

4.力的分解
(1)力的分解的概念：求一个已知力的分力叫
做力的分解。
(2)力的分解是力的合成的逆运算。同样遵守
力的平行四边形定则：如果把已知力F作为平
行四边形的对角线，那么，与力F共点的平行
四边形的两个邻边就表示力F的两个分力F
1和F
2
。
(3)力的分解的特点是：同一个力，若没有其
他限制，可以 分解为无数对大小、方向不同
的力(因为对于同一条对角线．可以作出无数
个不同的平行四边形 )，通常根据力的作用效
果分解力才有实际意义。
(4)按力的效果分解力F的一般方法步骤：
①根据物体(或结点)所处的状态分析力
的作用效果
②根据力的作用效果，确定两个实际分力

的方向；
③根据两个分力的方向画出平行四边形；
④根据平行四边形定则，利用学过的几何
知识求两个 分力的大小。也可根据数学知识
用计算法。
典例
3.
关于两个大小不变的共点力与

其合力的关系，下列说法正确的是（

）
A.
合力大小随着两力夹角的增大而增
大

B.
合力大小一定大于分力中最大者。

C.
两分力夹角小于
180°
时，合力随夹角
的减小而增大。

D.
合力不能小于分力中最小者。

[
研析
]
在 分力大小不变的情况下，合力
F
随
θ
角增大面减小，随
θ
角 的减小而增大，
范围是
|F
1
-F
2
|≤F≤F
1
+F
2
，

所以
F
可以大于任
一分力，也 可小于任一分力，也可以等于某
一分力，因此
C
正确。



[学法指导]思考以下问题：三个大小分别
为5N、10N和14N的力，合力最大为＿＿＿< br>N，最小为＿＿N．
提示：当三个力的方向相同时，合力最
大，为三个分力之和，即2 9N；5N和10N的
两个力的合力最大为15N，最小为5N，当然
也可能为14N。而如果 这两个分力的合力为
14N，恰与第三个分力的方向相反时，三个
力的合力为最小值0。因此应 填29，0。

27

初高中衔接指导
衔接练兵 学以致用


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走进高中物理课堂之前

初高中衔接指导
第三章 力与运动
以卵击石 ，鸡蛋“粉身碎骨”，但石头却“安然无恙”，是不是可以认为鸡蛋对石头的力小，
而石头对鸡蛋的力大 呢?大人和小孩拔河，大人一下就把小孩拽了过来，小孩拉大人的力和大
人拉小孩的力是什么关系?为什 么小孩加速而大人不动?我国公安交通部门规定，从1993年7
月1日起，在各种小型车辆前排乘坐的 人（包括司机）必须系好安全带，为什么？
运动和力的关系问题是动力学的基本问题，对于各种物体的 运动，不仅要从运动特点来
进行观察和描述，还要从物体的受力情况去分析改变它们运动状态的原因。
然而，人们从日常经验出发，往往会产生错误的认识。根据这类经验，古希腊学者亚里
士多德曾 错误地得出结论：必须有力作用在物体上，物体才能运动；没有力的作用，物体就
要静止在一个地方。也 就是说，力是维持物体运动状态的原因。
我们看到，静止的物体若没有力的作用，就运动不起来。对此 ，应该这样理解：力使静
止的物体运动，不能说明力是维持物体运动状态的原因，实质是力改变了物体的 运动状态。
我们还看到，运动的物体若去掉推力，就会停下来。那么，去掉推力，物体是否就立即停下来了呢？停止运动前的这段位移又与什么因素有关呢？设想如果接触面光滑，物体又将
怎样运动 呢？可见，运动的物体如果不受力的作用，将一直保持匀速直线运动。维持物体运
动状态不需要力。力是 改变物体运动速度的原因。


一、知识要点

（一）初中阶段已经学习的知识
（1）知识点： 牛顿第一定律、惯性、
二力平衡、 力和运动的关系、力的作用是相
互的。其重点是二力平衡及其应用。
（2）主要能力要求：运用二力平衡条件
对物体的受力情况和运动状态进行受力分
析。
（二）高中阶段将要学习的知识
（1）知识点： 牛顿第一定律、惯性、
牛顿第二定律、牛顿第三定律、共点力的平
衡。
（2）主要能力要求：
①会用隔离法、整体法、假定法对物体
进行受力分析；会用推理法分析问题。
②能根据物体受力求物体的运动
③能根据物体的运动求物体受力
二、知识对接
1. 牛顿第一定律：与初中的内容基本相
同。
2. 惯性：在初中的基础上增加了惯性的
大小和物体质量的关系。
3. 二力平衡：高中教材扩充到多个力的
平衡，共点力的平衡。
4. 力和运动的关系：高中教材中引出了
牛顿第二定律和曲线运动。
5. 力的作用是相互的：在初中讲“力的
作用是相互的”的基础上得出了牛顿第三定
律。
6. 整体法：把有相互作用的几个物体看
作一个整体进行分析的方法。
7. 隔离法：把一个整体中的几个物体或
几个部分隔离开来，逐个分析的方法。
8. 假定法：是 先假定某种说法是正确
的，然后利用所学的知识证明事实与之矛盾，
从而说明这种说法是不对的 。
9. 推理法：对于某些条件不具备或根本
无法做到的实验，在利用现有条件得出的结论的基础之上，进行逻辑推理的方法。

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第一节 牛顿第一定律（惯性定律）
牛顿第一定律或者说惯性定律揭示了运动和力的关系：力不是维持物体速度（运动状态）
的原因，而是 改变物体速度（运动状态）的原因。它被称为牛顿物理学的基础，力学的第一
原理。正因为它破除了长达 两千年的亚里士多德的错误，改变了人们的自然观和世界观，才
导致牛顿第二定律得出，并使牛顿以新的 视角看待引力。与此同时，牛顿第一定律本身还包
含着力、惯性和参考系这些极富成果科学概念，成为物 理学理论的支柱和基石。

一、牛顿第一定律（惯性定律）
1. 牛顿第一定律
⑴内容：一切物体在没有受到外力作用
的时候，总保持静止状态或匀速直线运动状
态。
⑵牛顿第一定律提示了物体在没有受到
外力作用时的运动规律，是在大量事实的基
础上 ，通过进一步推理、概括出来的规律，
由它得出的一切推论经实验检验是正确的。
注意：①牛 顿第一定律是物体不受外力
作用时的规律，“一切”表明规律的普遍性；②
说明一切物体都具有 保持静止状态或匀速直
线运动状态的惯性，可见力不是维持物体运
动的原因；③物体在非平衡外 力的作用下，
其运动状态要发生变化，因此力是改变物体
运动状态的原因。
2. 惯性
⑴定义：物体保持运动状态不变的性质
叫做惯性。
⑵注意：①惯性与惯性定律 不同。惯性是
物体固有的属性，一切物体在任何情况下都
有惯性。惯性定律是物体在不受任何外 力作
用时的运动规律，是一个理想定律；②惯性
的大小只决定于物体本身的质量，与物体的受力情况和运动状态都无关，质量大的物体
惯性大；③惯性不是一种力。
3. 力和运动的关系
物体受力情
况
不受外力
作用或受平
衡力作用
力的方向
与运动方
向关系

物体所处的运动状
态
静止状态或匀速直
线运动状态
做加速直线运动
做减速直线运动
运动方向改变（快慢
可能改变），做曲线
运动
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二、对牛顿第一定律的理解
1． 关于伽利略的理想实验
伽利略用他的理想实验批 驳了亚里士多
德的错误观点。如果你是伽利略，你将用什
么方法证明亚里士多德的观点是错误的 呢？
伽利略曾注意到，当一个球从一个斜面上
滚下而又滚上第二个斜面时，球在第二个斜< br>面上所达到的高度同它在第一个斜面上开始
滚下时的高度几乎相等。伽利略断定高度上
的 这一微小差别是由摩擦而产生的。如果能
将摩擦完全消除的话，高度将恰好相等。然
后他猜想， 在完全没有摩擦的情况下，不管
第二个斜面的倾斜度多么小，球在第二个斜
面上总要达到相同的 高度。最后，如果第二
个斜面的倾斜度完全消除了，那么球从第一
个斜面上滚下来之后，将以恒 定的速度在无
限长的平面上永远不停地运动下去，如图
3—1所示。
图3—1

相同
相反
合力不为零
不共线

这个实验 是无法实现的，因为永远也无
法将摩擦完全消除，也没有无限长的水平板。
所以，这只是一个“ 理想实验”。但是，伽利
略由此而得到的结论，却打破了自亚里士多
德以来长时期的错误观念， 为近代力学的建
立奠定了基础。
2． 对牛顿第一定律（惯性定律）的深入理
解
对于牛顿第一定律，应从以下三方面加
以理解：
① 物体保持匀速直线运动状态或静止状
态是有条件的，那就是物体不受外力的作用。
② 当物体 不受外力作用时，原来运动的
物体将保持匀速直线运动状态，原来静止的
物体将保持静止状态， 即所谓“动者恒动，静

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者恒静”。
③ 要改变物体的运动状态，物体必须受
到力的作用，即力是改变物体运动状态的原
因。
可见，牛顿第二定律包含以下重要含义：
① 明确了力和运动的关系。物体的运动
并 不需要力的维持，只有当物体的运动状态
发生变化，即产生加速度时才需要力的作用。
② 提 出了惯性的概念。牛顿第一定律既
有实验基础，又是一种理想化的思维产物。
它在牛顿运动定律 中具有极其重要的地位，
它揭示了物体都具有惯性的性质。
牛顿第一定律所描述的虽然是一种理想
化的状态，它却正确地揭示了自然规律。
3． 什么是物体的惯性？
物体具有保持匀速直线运动状态或静止
状态的性质叫做惯性，惯性是物体 所具有的、
保持原来运动性质不变的特性。
在学习惯性这个基本概念时，往往会出
现 这样的错误认识，认为只有静止或匀速直
线运动的物体才具有惯性，一旦物体运动状
态改变了就 没有惯性。要知道即使运动状态
发生了改变，物体仍具有惯性，正因为物体
具有惯性才需要外力 的作用，若没有惯性，
那么改变物体运动状态时也就不需要外力作
用了。物体惯性的大小正是反 映了改变物体
运动状态的难易程度，物体的惯性越大，要
改变它的运动状态也就越困难。
4． 显示物体惯性的几个有趣的实验
下面几个有趣的实验，对加深惯性概念
的感性认识也许会有帮助，不妨动手做一做:
① 如图3—2所示，小车上放一个带轮的
木块，使木块与小车均处于静止状态。当突
然起动小车时，木块由于惯性将相对小车向
后运动。

③ 如图3—4所示，小车上 放一个木块，
使木块与小车均处于静止状态，木块与小车
间有一定的摩擦力。当突然起动小车时 ，木
块由于惯性将向后倾倒。
图3—3

④ 如图3—5所示，小车上放 一个木块，
使木块与小车一起向右匀速运动，木块与小
车间有一定的摩擦力。当小车被挡板挡住 时，
木块由于惯性将向前倾倒。
图3—4

⑤ 如图3—6所示，小车上 放一碗水，使
碗与小车均处于静止状态，碗与小车间有一
定的摩擦力。当突然起动小车时，碗中 的水
由于惯性将向后泼出。
图3—5

⑥ 如图3—7所示，小车上放一 碗水，使
碗与小车一起向右匀速运动，碗与小车间有
一定的摩擦力。当小车被挡板挡住时，碗中
的水由于惯性将向前泼出。
图3—6

② 如图3—3所示，小车上放一 个带轮的
木块，使木块与小车一起向右匀速运动。当
小车被挡板挡住时，木块由于惯性将继续向
前运动。
图3—2

5． 为什么说“量度物体惯性大小的物理量
是它们的质量”？
物体都具有抵抗运动状态变化的“本
领”，但是这种“本领”是不一样的，要求通过
实例分析物体抵抗运动状态变化的“本领”与< br>什么因素有关。
我们知道，在初状态相同时，在相同力
32
图3—7

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的作用下，空车要比载满货物的车 先达到某
一速度；用相同的力使空车和装满货物的车
从同一速度到停下来，空车所用的时间短。
事实说明，质量大的物体惯性大，质量小的
物体惯性小，物体的惯性与物体的质量有关，
与物体的运动状态和受力情况无关。量度物
体惯性大小的物理量是它们的质量，或者说，
质量 是物体惯性大小的量度。
6． 惯性与惯性定律的区别
学了惯性和惯性定律后，不要将两者混
为一谈，可以从以下三方面来区别它们：
① 惯性是物体固有的、基本的属性，而
惯性定律则是涉及物体运动的一条动力学规
律。
② 惯性与物体是否受力及物体的运动状
态无关，物体不受外力时惯性表现为物体保
持 匀速直线运动状态或静止状态，受外力时
惯性表现为物体运动状态改变的难易程度不
同；而牛顿 第一定律则是有条件的，其成立
的条件是物体不受外力的作用。
③ 惯性的大小决定于物体的 质量，而牛
顿第一定律所描述的物体的匀速直线运动状
态或静止状态，则决定于物体是否受力， 决
定于是否有力迫使它改变这种状态。
典例1 关于伽利略的理想实验，下列说
法中正确的是（ ）
A. 这个实验实际上是永远无法实现的
B. 只要接触面相当光滑，物体在水平面
上就能匀速运动下去
C. 利用气垫导轨，就能使实验成功
D. 虽然是想象中的实验，但是它是建立
在可靠的事实基础上的
[研析] 伽利略的理想实验是 建立在可
靠的事实基础上的，进行科学的、合理的推
理而得出的结论，但是摩擦力永远无法消除 ，
平板或导轨也不可能做得无限长，因而无法
用实验直接验证。正确选项为 A、D。
[答案]AD。
[学法指导]伽利略的理想实验是建立在
可靠的实验事实基础之上， 经过抽象思维、
科学推理而深刻地揭示了自然规律。虽然无
法用实验验证，但是理想实验仍是科 学研究
中的一种重要方法。
典例2关于力和运动的关系，下列说法
中正确的是（ ）
A. 物体的速度不断增大，表明物体必受

外力作用
B. 物体朝什么方向运动，则在这个方向
上必受力的作用
C. 物体的速度的大小不变，则其所受的
合外力必为0
D. 物体处于静止状态，则该物体必不受
外力作用
[研析] 根据牛顿第一定律所阐述的力和运动的关系进行分析。力是改变物体运动状
态的原因。物体的速度不断增大，表明物体
的运 动状态在发生变化，这是外力作用的结
果。物体朝某个方向做匀速运动时，在这个
方向上可能不 受外力的作用。速度是矢量，
既有大小又有方向。若速度的大小不变，但
方向改变，速度也就发 生了变化，这也是外
力作用的结果。物体处于静止状态，可能是
物体不受外力作用，也可能是物 体所受外力
的合力为0，不能说一定不受外力的作用。
正确选项为A。
[学法指导] 注意物体的运动状态包括运
动的快慢和运动的方向两个方面，不管哪一
个方面发生了变化，物体 的运动状态就发生
了改变，都是外力作用的结果。切不可认为
“只要运动的快慢不变，运动状态 就不变”。
再有，牛顿第一定律所描述的物体不受外力
作用的情况是一种理想化的情况，当不考 虑
物体的形变和转动时，实际中的“物体所受外
力的合力为0”效果上相当于“物体不受外力< br>的作用”。
典例3 火车在长直轨道上匀速行驶，
门窗紧闭的车厢内有一人竖直向上 跳起，发
现仍落回到车上原处，这是因为（ ）
A. 人跳起后，厢内空气给他向前的力，
使他随同火车一起向前运动
B. 人跳起的瞬间，车厢的地板给他一个
向前的力，推动他随火车一起向前运动
C. 人跳起后， 车继续向前运动，所以人
落地必定偏向后面一些，只是由于时间很短，
偏后的距离不明显而已
D. 人从起跳到落地，由于惯性，在水平
方向上人和车始终具有相同的速度
[研析] 根据牛顿第一定律进行判断。在
匀速行驶、门窗紧闭的车厢内，有一人竖直
向上跳起，由于人跳起后在水平方向不受外
力的作用，人原来与火车具有相同的水平速
度，故人 的惯性使人在水平方向上保持这样
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的速度，而火车做匀速运动速度也不变，因
此当人落地时，仍在原处。正确选项为D。
[学法指导]由于惯性，物体将保持原来的
速度，而不是失去原来的速度，直到有外力
迫使它 改变这个速度。请继续思考：若火车
是加速行驶的，则人竖直向上跳起后还能落
回原处吗？（答 案：不能，而是落到原处偏
后一点的位置。）
典例4 如图3—8所示，一个劈形物体
M，各面均光滑，放在固定的斜面上，上表
面水平，在上表面放一个光滑小球m。劈形
物体从 静止开始释放，则小球在碰到斜面前
的运动轨迹是（ ）
A. 沿斜面向下的直线
B. 竖直向下的直线
C. 无规则曲线
D. 抛物线
m

M
θ


[研析]分析小球的受力情况，以确定它的
运动状态的变化。 小球是光滑的，在水平方
向没有力的作用，所以在水平方向的运动状
态不可能发生变化，仍保持静止。因此，小
球只能 沿竖直向下做直线运动。正确选项为
B。
[学法指导]根据牛顿第一定律，力是改变
运动状态的原因，即力是产生加速度的原因。
小球在水平方向没有力的作用，在水平方向
不可能 有加速度，就不可能有位移。要学会
用物体的受力分析来确定物体运动状态的变
化。
图3—8

第二节 牛顿第二定律 牛顿第三定律

牛顿第二定 律具体地、定量地回答了物体运动状态的变化率——加速度与它所受外力的
关系，以及加速度与物体自身 的惯性——质量的关系，因而成为牛顿运动学的核心。
一个物体在受到其他物体作用的同时，也会对 其他物体有作用，牛顿第三定律就是研究
物体之间的相互作用的关系的。只有充分地研究物体间的相互作 用，才能比较全面地认识物
体的运动规律，牛顿的第一、第二、第三定律才能构成比较全面地反映机械运 动规律的一套
定律。



一、牛顿第二定律
力作用在物 体上使物体的运动状态发生
变化时，产生加速度，牛顿第二定律告诉我
们加速度大小的决定因素 。
1．牛顿第二定律的内容
物体加速度的大小跟作用力成正比，跟
物体的质量成反 比，加速度的方向跟作用力
的方向相同。
2．公式
F
a?

m
3．两类基本问题
运用牛顿第二定律，结合力的合成的知
识以及匀变速运 动规律的速度、位移公式，
可解决以下两类问题：

① 已知物体的受力情况，根据 力的合成
与分解的知识求物体受到的合力。进一步求
出加速度，再由匀变速运动的规律计算物体
的速度、位移。
② 根据物体的运动情况，求出物体的加
速度，然后根据牛顿第二定 律求出合力，再
根据力的合成与分解的知识求物体受到的
力。
4.力的单位“牛顿（N）”的定义
在牛顿第二定律的表达式F=kma中，k
的数 值取决于F、m、a所选取的单位。若选
择合适的单位使k=1，则可使上式最为简单。
如果F 、m、a的单位均已被确定，则k的数
值就不能任意选择。现在的情况是m、a的
单位已被确定 ，在国际单位制中它们的单位
分别是kg、ms
2
，而F的单位尚未确定。于
34

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是根据牛顿第二定律，规定国际单位制 中力
的单位“牛顿”（简称“牛”，符号是N）为：
使质量是1kg的物体产生1ms
2
的加速度的
力为1N，即 1N=1kg·ms
2
。
从而，k=1，牛顿第二定律的表达式就简
化为 F=ma。
5.对牛顿第二定律的理解
牛顿第二定律揭示了加速度与力及质量
的关系，着重解决 了加速度的大小、方向和
决定因素等问题。对于牛顿第二定律，应从
以下几方面加深理解：
① 因果性 只要物体所受合力不为0（无
论合力多么的小），物体就获得加速度，即力
是产生加速度的原因。力决定加速度，力与
速度、速度的变化没有直接的关系。
② 矢量性 F=ma是一个矢量式，加速度
与合外力都是矢量。物体的加速度的方向由
它所受的合外力的方 向决定，且总与合外力
的方向相同（同向性），而物体的速度方向与
合外力的方向之间则并无这 种关系。应用时
应规定正方向，凡是与正方向相同的力和加
速度取正值，反之取负值，在一般情 况下取
加速度的方向为正方向。
③ 瞬时性 牛顿第二定律表示的是力的
瞬时作用 规律。物体在某一时刻加速度的大
小和方向是由该物体在这一时刻所受到的合
外力的大小和方向 决定的。当物体所受到的
合外力发生变化时，它的加速度随即也要发
生变化，F=ma对运动过 程的每一瞬时成立。
加速度与力是同一时刻的对应量，即同时产
生（虽有因果关系，但却不分先 后）、同时变
化、同时消失。
④ 同体性 加速度和合外力还有质量是
对应于同一 个物体的，所以分析问题时一定
要确定好研究对象，把研究对象全过程的受
力情况都搞清楚。
⑤ 相对性 加速度a是相对于地面的（或
相对于地面静止和匀速运动的物体），即相对
于惯性参考系的。牛顿第二定律仅适用于惯
性参考系，在非惯性参考系中应用时，必须
引入惯 性力（参见本章第1节“理解领悟”栏
目中的“惯性参考系和非惯性参考系”）。
典例1在光 滑的水平面上做匀加速直线
运动的物体，当它所受的合力逐渐减小而方
向不变时，物体的（ ）
A. 加速度越来越大，速度越来越大

B. 加速度越来越小，速度越来越小
C. 加速度越来越大，速度越来越小
D. 加速度越来越小，速度越来越大
[研析]对于某个物体，合力的大小决定加
速度的大小，合力 的方向决定速度是增加还
是减小。开始时物体做匀加速直线运动，说
明合力方向与速度方向相同 。当合力逐渐减
小时，根据牛顿第二定律可知，物体的加速
度在逐渐减小。但合力的方向始终与 物体运
动的方向相同，物体仍做加速运动，速度仍
在增加，只是单位时间内速度的增加量在减< br>小，即速度增加得慢了。正确选项为D。
[学法指导]有同学可能会错误地 认为：合
力减小了，速度也随之减小，产生这种错误
的原因是没有弄清合力对速度的影响。合力
的大小会影响到加速度的大小，影响到速度
变化的快慢；速度是增加还是减小要看合力
方向与速度方向的关系。要注意正确理解力、
加速度和速度之间的关系。加速度与合力有
直接的 关系，加速度的大小与合力的大小成
正比，方向总与合力的方向相同；一般情况
下，速度的大小 与合力的大小无直接联系。
典例2如图3—9所示，一轻质弹簧一端
固定在墙上的O点，自由 伸长到B点。今用
一小物体m把弹簧压缩到A点（m与弹簧不
连接），然后释放，小物体能经B 点运动到C
点而静止。小物体m与水平面间的动摩擦因
数μ恒定，则下列说法中正确的是（ ）
A
O
3—9
B C

A. 物体从A到B速度越来越大
B. 物体从A到B速度先增加后减小
C. 物体从A到B加速度越来越小
D. 物体从A到B加速度先减小后增加
[研析] 因为速度变大还是变小，取决于
速度方向和加速度方向的关系（当a与v同
向时，v增大；当a与v反向时，v减小），
而加速度由合力决定，所以要分析v、a的变
化 情况，必须先分析物体受到的合力的变化
情况。 物体从A到B的过程中水平方向一
直受到向 左的滑动摩擦力F
f
=μmg，大小不
变；还一直受到向右的弹簧的弹力，从某个值逐渐减小为0。开始时，弹力大于摩擦力，
合力向右，物体向右加速，随着弹力的减小，
35

初高中衔接指导
合力越来越小；到A、B间的某一位置时，
弹 力和摩擦力大小相等、方向相反，合力为
0，速度达到最大；随后，摩擦力大于弹力，
合力增大 但方向向左，合力方向与速度方向
相反，物体开始做减速运动。所以，小物体
由A到B的过程中 ，先做加速度减小的加速
运动，后做加速度增加的减速运动，正确选
项为B、D。
[学法指导] 对于本题，有些同学可能会
因受力分析不全面（漏掉滑动摩擦力）而误
选A、C。注意分析物体运动时，将复杂过程
划分为几个简单的过程，找到运动的转折点
是关键 。对此类运动过程的动态分析问题，
要在受力分析上下功夫。
典例3 有一个恒力能使质量 为m
1
的物
体获得3ms
2
的加速度，如将其作用在质量
为 m
2
的物体上能产生1.5ms
2
的加速度。若
将m
1和m
2
合为一体，该力能使它们产生多
大的加速度？
[研析] 应用牛顿第二定律求解。
以m
1
为研究对象，有F=m
1
a
2
；
以m
2
为研究对象，有F=m
2
a
2
；
以m
1
、m
2
整体为研究对象，
有F=( m
1
+ m
2
)a。
由以上三式解得m
1
、m
2
整体的加速度

a ?
a
1
a
2
3?1.5
ms
2
=1 ms
2
。
?
a
1
?a
2
3?1.5
[学法指导] 应用牛顿第二定律解题，当变换
研究对象时，要注意物理量 F、m、a的同一
性，即对同一个研究对象而言，切勿张冠李
戴。
二、牛顿第三定律
1．从实际现象看作用力与反作用力
手拉弹簧，弹簧受到手的拉力，手也受
到弹簧的 拉力；人推桌子，会感到桌子也在
推人；坐在一只船上的人用力推另一只船，
另一只船也要推前 一只船；地球上的物体受
到地球的吸引，地球也在受着地面上的物体
的吸引。种种现象表明，物 体间的作用是相
互的，一个物体对另一个物体施加了力，后
一物体一定同时对前一物体也施加了 力，物
体之间的相互作用力总是成对出现的。我们
把其中的一个力叫做作用力，另一个力就叫< br>做反作用力。
2．牛顿第三定律

两个物体之间的作用力和反作用力总是< br>大小相等，方向相反，作用在同一条直线上。
这就是牛顿第三定律。用公式表示，即 F=
－F’(负号表示方向相反)。
3．对牛顿第三定律的理解
对牛顿第三定律应从以下几点加以理
解：
① 异体性 作用力与反作用力是两个物< br>体间的相互作用，所以这一对力是作用在两
个物体上，而不是作用在同一物体上，它们
产 生的作用效果永远不会抵消。
② 同时性 这一对力总是大小相等，方向
相反，作用在一条直 线上。有作用力，就有
反作用力，它们总是成对出现的，同时产生、
同时变化、同时消失。
③ 同一性 作用力与反作用力必定是同
一性质的力，即如果作用力是弹力，则反作
用 力也是弹力；如果作用力是摩擦力，则反
作用力也是摩擦力。
④ 普遍性 物体间的相互作用 力可以是
接触力，也可以是非接触力。作用力与反作
用力的关系适用于静止物体之间，也适用于
运动物体之间，与物体的运动状态无关，与
参考系的选择也无关。在经典力学讨论的范
围，牛顿第三定律有其普遍意义。
4．牛顿第三定律的适用范围
牛顿运动定律是建立在绝对 时空以及与
此相适应的超距作用基础上的。所谓超距作
用，是指分离的物体间不需要任何介质， 也
不需要时间来传递它们之间的相互作用。也
就是说，相互作用以无穷大的速度传递。
除了上述观点以外，在牛顿的时代人们
了解的相互作用，如万有引力、磁石之间的
磁力以及相 互接触物体之间的作用力，都是
沿着相互作用的物体的连线方向，而且相互
作用的物体的运动速 度都在常速范围内。在
这种情况下，牛顿才从实验中发现了第三定
律。
但是随着人们 对物体间的相互作用的认
识的发展，19世纪发现了电与磁之间的联系，
建立了电场、磁场的概 念；除了静止电荷之
间有沿着连线方向相互作用的库仑力外，发
现运动电荷还要受到磁场力即洛 伦兹力的作
用；运动电荷又将激发磁场，因此两个运动
电荷之间存在相互作用，而电磁作用是通 过
电磁场以有限的速度（光速c）来传递的。
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走进高中物理课堂之前

物理学的深入发展，暴露出牛顿第三定
律并不是对一切相互作用都是适用的。如果
说静止电荷之间的库仑相互作用是沿着二电
荷的连 线方向，静电作用可当作以“无穷大速
度”传递的超距作用，因而牛顿第三定律仍适
用的话，那 么，对于运动电荷之间的相互作
用，牛顿第三定律就不适用了。
实验证明，对于以电磁场为媒 介传递的
近距作用，总存在着时间的推迟。对于存在
推迟效应的相互作用，牛顿第三定律显然是
不适用的。实际上，只有对于沿着二物连线
方向的作用（称为有心力），并可以不计这种
作用传递时间（即可看作直接的超距作用）
的场合中，牛顿第三定律才有效。
典例4 一个物体静止地放在水平桌面
上，物体对桌面的压力等于物体的重力，
这是因为（ ）
A. 它们是一对平衡力
B. 它们是一对作用力和反作用力
C. 它们既是平衡力又是相互作用力
D. 以上说法都不对
[研析]物体对桌面的压力和桌面对 物体
的支持力是一对作用力和反作用力，压力大
小等于支持力的大小。物体的重力和桌面对物体的支持力是一对平衡力，重力的大小等
于支持力的大小。根据数学公理，等于第三
个量 的两个量相等，所以物体对桌面的压力
等于物体的重力。正确选项为D。
[学法指导]物体对 桌面的压力作用在桌面上，
物体的重力作用在物体上，不是作用在同一
物体上的力谈不上平衡力 。压力是弹力，与
物体的重力性质不相同，不可能是一对作用
力和反作用力。
典例5 关于车拉马、马拉车 的问题，
下列说法中正确的是（ ）
A. 马拉车不动，是因为马拉车的力小于
车拉马的力
B. 马拉车前进，是因为马拉车的力大于
车拉马的力
C. 马拉车不论车动还是不动，马拉车的
力的大小总是等于车拉马的力的大小
D. 马拉车不动或车匀速前进时，才是马
拉车的力与车拉马的力大小相等
[研析]根据牛顿第三定律作出判断。 马
拉车和车拉马的力是一对作用力和反作用
力，大小始终相等。正确选项为C。
< br>[学法指导]由牛顿第三定律可知，马拉车
和车拉马的力是一对作用力和反作用力，大
小 始终相等，毋庸置疑。而车的运动状态的
变化，是由车受到的合外力决定的。当马拉
车的力较小 时，拉力与车受到地面的摩擦力
大小相等，车保持静止；当马拉车的力大于
车所受到的地面摩擦 力时，车就开始起动并
加速前进。
典例6 以卵击石，鸡蛋“粉身碎骨”，但
石头却 “安然无恙”，是不是鸡蛋对石头的作
用力小，而石头对鸡蛋的作用力大呢?
[研析]应用牛顿第三定律进行判断，注意
蛋壳与石头承受力大小的区别。 鸡蛋与石头
相撞击时，鸡蛋对石头的作用力和石头对鸡
蛋的作用力是一对作用力与反作用力，根据
牛顿第 三定律，这一对力的大小是相等的。
至于为什么“蛋碎”而“石全”，那是因为蛋壳
和石头的承 受力不一样，蛋壳所能承受的力
远小于石头所能承受的力，所以在大小相等
的力的作用下，才产 生蛋破而石头不碎的结
果。
[学法指导]蛋破与否不仅与其受力有关，还与
其承受能 力有关，不能根据“蛋破而石不碎得
出“鸡蛋受到石头的作用力大于鸡蛋对石头
的作用力”的错 误结论。对于生活中的一些物
理现象，不能凭想当然主观臆断，必须运用
相应的物理规律进行认 真分析。

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初高中衔接指导

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