师：各位同学大家好，在上课之前，首先请大家看这样一个场景：冰壶脱手后，仍然能向前运动很远的距离；如果它不与其他冰壶相撞，最后还是会慢慢停下来。这与牛顿第一定律是否矛盾呢？牛顿第一定律告诉我们，力不是维持物体运动的原因，因此冰壶脱手后仍然能向前运动很远的距离。牛顿第一定律也告诉我们，力是改变物体运动状态的原因，因此冰壶正是受到了冰面给它的摩擦力的作用，改变了自己的运动状态，从运动变为静止。今天就让我们从牛顿第一定律开始复习。

　　首先请大家看例题一。题目要求我们根据材料找出最直接的结论是什么。大家可以看第三行，斜面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐降低的材料时，小球沿右侧斜面上升到的最高位置依次为1、2、3。粗糙程度越低，小球上升的高度越高，其实也就是越接近小球释放出O点的高度。那么这里我们可以假想，如果将斜面的粗糙程度降为最低，也就是使用光滑斜面，小球将会上升到与O点等高的位置。所以这道题正确的答案是A选项。

　　在A选项的基础上，我们可以继续推理，假如降低这一个光滑斜面的倾角，小球还要上升到与O点等高的位置，就要在斜面上走过更远的距离。逐渐降低角度，小球走过的距离越来越长。而最后，当我们把斜面调整为一个平面时，小球将一直运动下去，也就是保持匀速直线运动状态。这其实就是B选项，如果小球不受力，它将一直保持匀速直线运动；而如果小球没有初速度，它将保持静止状态。所以B选项其实是在A选项的基础上推理出来的。再进一步推理，如果小球受到力，它就不是匀速直线运动，也不是静止状态，其实就是小球的速度会发生改变。物理中速度用来描述物体的运动状态，所以可以推出C选项：如果小球受到力的作用，它的运动状态就会发生改变。而D选项“小球受到的力一定时，质量越大，它的加速度越小”，这其实是牛顿第二定律的内容。很显然，B、C、D三个选项都不是我们能得到的最直接的结论。

　　其实在生活中我们找不到这样绝对光滑的斜面，所以当年伽利略也是在头脑中把实验假设和他的推理结合起来，完成了这样一个在理想条件下进行的实验，所以后人也把这个实验叫做理想实验。虽然这个实验不能在实验室中真实地操作出来，但理想实验的方法的确是一种科学的研究方法。

　　牛顿就在伽利略和笛卡尔等人的基础上提出了牛顿第一定律。让我们再一起来看一看牛顿第一定律的内容：物体如果不受力或合力为零时，可能保持匀速直线运动状态或静止状态。这两个状态我们也把它叫做平衡状态。而力会迫使物体改变这种状态，说明力是改变物体运动状态的原因。最后，一切物体总有保持自己原来运动状态的性质，这个性质就是惯性，惯性在生活中无处不在。

　　让我们来看一道关于惯性的例题，请大家看例题二。下列关于惯性的说法中，正确的是哪一个？A选项，车只在运动时才具有惯性，这很显然是错的。一切物体都有惯性，惯性是物体的一种固有属性，不论物体是运动还是静止，也不论它运动的速度是大还是小，甚至是在地球上还是在太空中，物体都有惯性。再看B、C、D选项，都在讨论关于惯性的大小问题。质量是物体惯性大小的唯一度量，惯性越大，物体的运动状态就越难以改变。所以正确答案应该是B选项，在撤去拉力后，车的质量没有改变，因此车的惯性也就没有改变。C和D选项中，拉力其实与物体的惯性无关，汽车运动的速度也与物体的惯性无关。

　　在生活中，很多现象都与惯性相关。比如小孩在玩滑板车的时候用腿向后蹬地，小孩和滑板车获得了一个向前的速度。当脚离开地面时，小孩和滑板车由于惯性还要继续向前运动一段距离。在电影中，有时我们会看到漂移的场景，漂移这个场景它的原理其实也跟惯性有关。汽车前轮突然刹车，而汽车由于惯性，后轮还具有向前的运动速度，这时只要我们调整车轮的角度，就能够出现漂移这样的现象了。再比如战斗机在执行任务的时候，如果发现前方有敌情，会抛掉自己的副油箱来减小自身的质量，以此减小自己的惯性，这样战斗机的运动状态就更容易改变，因此也能更有效地闪避敌军的攻击。生活中与惯性有关的现象其实还有很多，这里我们就不一一列举了。接下来我们继续来复习牛顿第三定律的内容，请大家看例题3。

　　A选项，桌面对课本的支持力与课本的重力是一对平衡力。这里我们可以以课本为研究对象，它受到竖直向下的重力和桌面给它的竖直向上的支持力。课本处于静止状态，也就是平衡状态，所以这一对力确实就是一对平衡力。A选项是本题的正确选项。

　　再来看B选项，桌面对课本的支持力与课本对桌面的压力是一对平衡力。这个支持力和压力，我们看一下它的施力物体和受力物体其实是互换了一下。牛顿第三定律告诉我们，相互作用的两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上。因此这个支持力和压力是一对作用力和反作用力。右侧的这张受力分析图大家可以看一下。其实桌子对书本的支持力$F_N$和书本对桌子的压力$F_N'$，这两个力也是应该作用在一条竖直线上的。这里为了防止大家把重力和$F_N'$的受力分析图搞混，所以老师稍微移动了一下这个力的位置，但是我们要知道$F_N$和$F_N'$其实是在一条竖直线上的。

　　既然这样，作用力和反作用力与一对平衡力，它们都有大小相等、方向相反且作用在同一条直线上的特点，我们是怎么把它们区别开来的呢？其实平衡力作用在一个物体上，而相互作用力和反作用力是作用在两个不同的物体上。比如这里的$F_N$和$F_N'$。第二种办法，我们可以看力的性质，一对相互作用力永远是相同性质的力，比如$F_N$支持力，它的性质是弹力；$F_N'$压力，它的性质也是弹力。但是一对平衡力，它们的性质却不一定是一样的，比如支持力$F_N$是弹力，但书本受到的重力，它的性质是重力或引力。第三种办法，作用力和反作用力，它们总是同时产生、同时消失的，而一对平衡力可能不是同时产生、同时消失的。在本题中，如果我们把这个桌子撤掉，那么桌子对书本的支持力就随之消失了，同时消失的还有书本对桌子的压力，但是书本仍然还有重力的作用。通过上面说的三种办法，我们可以很好地区分一对平衡力和一对相互作用力。

　　接下来我们再来看C选项，桌面对课本的支持力与课本的重力是一对作用力和反作用力。桌面对课本的支持力的反作用力就是课本对桌面的压力。课本的重力，它的反作用力又是谁呢？重力的施力物体是地球，所以这个重力的反作用力，它其实是课本对地球的吸引力。那这个吸引力又是属于什么性质的力呢？它也是重力，因为作用力和反作用力是同一性质的力。

　　再看D选项，课本对桌面的压力就是课本的重力。在本题中，压力和重力大小相等，方向相同，但是它们是作用在两个物体上的力，施力物体也各不相同，所以我们不能说压力就是重力。

　　利用牛顿第三定律，有时候我们可以巧妙地转换研究对象，把一些不容易求出来的力，通过求出它的反作用力来推出作用力的情况。举个例子，比如汽车过拱形桥的问题，如果要求汽车在拱形桥上最高点时汽车对桥面的压力大小，因为桥面的受力比较复杂，所以不容易分析。这里我们可以以汽车为研究对象，做出车辆的受力分析图。小车受到向下的重力和向上的支持力，由圆周运动的知识可以求出支持力的大小。再由牛顿第三定律我们可以知道小车对桥面的压力就等于支持力的大小，小车对桥面压力的方向与支持力方向是相反的。接下来我们就用这种转换研究对象的办法，再来看一道例题。