61牛頓第一定律學(xué)案6

1、6.1牛頓第一定律學(xué)案6【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1. 知道伽利略和亞里士多德對(duì)力和運(yùn)動(dòng)關(guān)系的不同認(rèn)識(shí)。2. 知道伽利略的理想實(shí)驗(yàn)及其推理過程和結(jié)論.3. 知道什么是慣性，會(huì)正確理解有關(guān)現(xiàn)象.4. 理解牛頓第一定律的內(nèi)容和意義.【知識(shí)要點(diǎn)】(1) 伽利略的理想斜面實(shí)驗(yàn)理想實(shí)驗(yàn)：如圖甲所示，讓小球沿一個(gè)斜面從靜止?jié)L下，小球?qū)L上另一個(gè)斜面.如果沒有摩擦，小球?qū)⑸仙皆瓉淼母叨?如果第二個(gè)斜面傾斜角度小，如圖乙所示，小球在這個(gè)斜面上達(dá)到原來的高度就要通過更長(zhǎng)的路程，繼續(xù)減小第二個(gè)斜面的傾斜角度，如圖丙所示，使它最終成為水平面，小球就再也達(dá)不到原來的高度，而是沿水平面以恒定的速度持續(xù)運(yùn)動(dòng)下去 .伽利略的思想方法伽

2、利略的“實(shí)驗(yàn)+科學(xué)推理”的方法推翻了亞里士多德的觀點(diǎn)。伽利略的理想斜面實(shí)驗(yàn)雖然是想像中的實(shí)驗(yàn)，但這個(gè)實(shí)驗(yàn)反映了一種物理思想，它是建立在可靠的事實(shí)基礎(chǔ)之上的.以事實(shí)為依據(jù)，以抽象為指導(dǎo)，抓住主要因素，忽略次要因素，從而深刻地揭示了自然規(guī)律.(2) 伽利略的觀點(diǎn)：在水平面上的物體，設(shè)想沒有摩擦，一旦物體具有某一速度，物體將保持這個(gè)速度繼續(xù)運(yùn)動(dòng)下去.(3) 笛卡爾的觀點(diǎn)：除非物體受到外力的作用，物體將永遠(yuǎn)保持其靜止或運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，永遠(yuǎn)不會(huì)使自己沿曲線運(yùn)動(dòng)，而只保持在直線上運(yùn)動(dòng).笛卡爾補(bǔ)充和完善了伽利略的觀點(diǎn).2. 牛頓物理學(xué)的基石一一，質(zhì)性定律牛頓總結(jié)了伽利略等人的工作，并提出了三條運(yùn)動(dòng)定律，先看牛頓第

3、一定律：牛頓第一定律：(1) 內(nèi)容：一切物體總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止.(2) 如何正確理解牛頓第一定律？對(duì)牛頓第一定律應(yīng)從以下幾個(gè)方面來理解：明確了慣性的概念：定律的前半句話“一切物體總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止?fàn)顟B(tài)”，揭示了物體所具有的一個(gè)重要的屬性一一,慣性，即物體保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)，牛頓第一定律指出一切物體在任何情況下都具有慣性、因此牛頓第一定律又叫慣性定律 .確定了力的含義：定律的后半句話“直到有外力迫使它改變這種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)為止"，實(shí)際上是對(duì)力的定義，即力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，并不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因，這一點(diǎn)要切實(shí)理解

4、定性揭示了力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系：牛頓第一定律指岀物體不受外力作用時(shí)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，它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)物體所受合外力為零時(shí)，其效果跟不受外力的作用相同.但是，我們不能把“不受外力作用”理解為“合外力為零”.3. 理解慣性和慣性定律(1)對(duì)慣性定律的理解牛頓第一定律揭示了一切物體都具有保持原來運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的性質(zhì)，即一切物體都具有慣性.同時(shí)，牛頓第一定律還定性地指岀了力的動(dòng)力學(xué)意義：力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，即改變速度的原因.物體在速度發(fā)生改變時(shí)，就有加速度 .因此也可以說：力是使物體產(chǎn)生 加速度的原因.不能認(rèn)為力 是維持物體運(yùn)動(dòng)(勻速直線運(yùn)動(dòng))的原因，也不能

5、認(rèn)為有力就有 運(yùn)動(dòng)，沒有力就沒有運(yùn)動(dòng)，更不能認(rèn)為 物體向哪個(gè)方向運(yùn)動(dòng)就一定受到那個(gè)方向的力的作用 .(2) 對(duì)慣性的理解 慣性是物體的固有屬性：一切物體都具有慣性 . 慣性與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān)：不論物體是處于怎樣的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，慣性總是存在的，當(dāng)物體原 來靜止 時(shí)，它一直“想”保持這種靜止?fàn)顟B(tài)；當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，它一直“想”以那一時(shí)刻的速 度做勻速直線運(yùn) 動(dòng).慣性與物體是否受力無關(guān)，與物體速度大小無關(guān)，僅由物體的質(zhì)量決定 .4. 慣性與力的比較(1) 從概念比較 “慣性”是物體保持勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)，而“力”是物體與物體之間的相 互作用， 力是迫使物體改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因 .(2) 從意義比較 任何

6、物體都具有慣性，而物質(zhì)無處不在，慣性也就無處不有，一切物體均具有慣性，我 們所處的 世界是慣性的世界，也叫慣性系。慣性不是力，慣性與力毫無關(guān)系，二者有著本質(zhì)的區(qū)別。 力是物體與物體之間的相互作用，是迫使物體改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，也是使物體產(chǎn)生加 速度的原 因5. 決定物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化的內(nèi)因與外因 決定物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化的因素有兩個(gè)：一個(gè)是物體受到的外力；另一個(gè)是物體本身 的質(zhì)量 . 外力是物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化的外部因素，質(zhì)量是決定物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化難易 程度的內(nèi)部因素。在物體的質(zhì)量一定時(shí)，物體受到的力越大，其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化就越迅速；反之，物體受到的力越小，其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化就越緩慢。在物體

7、所受外力一定時(shí)，物體質(zhì)量越大，其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化就越困難；反之，物體的質(zhì)量越小，其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化就越容易 ?物體質(zhì)量的大小決定了運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化的難易程度。6. 明確區(qū)分“運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的難易”與“讓運(yùn)動(dòng)物體停止運(yùn)動(dòng)的難易”的不同 有同學(xué)認(rèn)為：汽車的速度越大，讓它停下來即剎車所用的時(shí)間越長(zhǎng)，即讓汽車停止運(yùn)動(dòng)就越困難，因此認(rèn)為汽車的速度越大其慣性就越大 . 其實(shí)這是錯(cuò)誤的 .比較物體慣性大小的方法是：在相同外力作用下，加速度大的其慣性小；加速度小的其慣性大；加速度相等時(shí)其慣性等大 . 同輛汽車，剎車時(shí)所受阻力相同，加速度相同，即單位 時(shí)間內(nèi)速度改變量 相同，慣性大小就相同 . 行駛速度大的汽車，停下

8、來的速度改變量越大所用時(shí)間就越長(zhǎng)，而單位時(shí)間內(nèi)的速度改變量仍然相同，即加速度相同，慣性大小相同. 所以 慣性的大小與速度大小無關(guān)?！镜湫屠}】例 1. 關(guān)于牛頓第一定律，下面說法正確的是 ( )A. 牛頓第一定律反映了物體不受外力作用時(shí)物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律B. 牛頓第一定律就是慣性C. 不受外力作用時(shí)，物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)保持不變是由于物體具有慣性D. 物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，物體必定受到外力的作用解析：對(duì)A,由牛頓第一定律可知，該定律反映的就是不受外力作用時(shí)物體靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律.故A選項(xiàng)正確.對(duì)B,慣性與慣性定律二者的物理意義截然不同.慣性是一切物體都具有維持勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)，無論物

9、體處于什么狀態(tài)，物體的慣性都會(huì)以不同的形式表現(xiàn)出來?而慣性定律則是說：一切物體在不受外力作用時(shí)總是保持勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止?fàn)顟B(tài)，直到有外力迫使物體改變這種狀態(tài)為止. 它是物體不受外力作用的條件下所遵守的規(guī)律. 慣性與慣性 定律這二者極易混淆，只有從概念的物理意義上分析、對(duì)比，從而作出正確判斷 . 故 B 選項(xiàng) 錯(cuò)誤。對(duì)C,由牛頓第一定律可知，物體保持原來運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的原因，就是由于物體不受外力和具有慣性.故C選項(xiàng)正確.對(duì)D,由牛頓第一定律的含義可知，力就是迫使物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變的原因，故D選 項(xiàng)正確.答案： A、C、D點(diǎn)評(píng)：要辨析選擇這一類的題目，必須明確基本概念及其物理意義；必須明確、區(qū)分、

10、對(duì)比此題中的“力”、“慣性”、“慣性定律”、“運(yùn)動(dòng)狀態(tài)”等概念的異同，以避免出現(xiàn)概念混淆，難辨是非的低級(jí)錯(cuò)誤 .慣性與質(zhì)量關(guān)系的定性分析例2.在谷物的收割和脫粒過程中，小石子、草屑等雜物很容易和谷物混在一起，另外谷粒中也有癟粒.為了將它們分離，可用揚(yáng)場(chǎng)機(jī)分選，如圖所示。它的分選原理是（）B. 空氣阻力對(duì)質(zhì)量不同的物體影響不同C. 癟谷粒和草屑質(zhì)量最小，在空氣阻力作用下，反向加速度最大，飛得最遠(yuǎn)D. 空氣阻力使它們的速度變化不同解析：各種雜物以相同的速度從機(jī)器中拋岀，由于所受空氣阻力不同，產(chǎn)生的加速度也不一樣，使它們的速度變化不同，故 D選項(xiàng)正確.或者這樣理解：小石子質(zhì)量大，慣性大，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)較雜

11、質(zhì)要難 改變得多，故飛得最遠(yuǎn)，而實(shí)谷粒質(zhì)量和慣性介于小石子和癟粒之間，故最后實(shí)谷粒位置居中.答案：D【模擬試題】（答題時(shí)間：20分鐘）1. 人從行駛的汽車上跳下來后容易（）A. 向汽車行駛的方向跌倒B. 向汽車行駛的反方向跌倒C. 向車右側(cè)方向跌倒D. 向車左側(cè)方向跌倒2. 有道是“坐地日行八萬里”，可見地球自轉(zhuǎn)的線速度是相當(dāng)大的，然而當(dāng)你在原地向上跳起后會(huì)發(fā)現(xiàn)仍落在原處，這是因?yàn)椋ǎ〢. 你跳起后，會(huì)得到一向前的沖力，使你隨地球一同轉(zhuǎn)動(dòng)B. 你跳起的瞬間，地面給你一個(gè)力，使你隨地球一同轉(zhuǎn)動(dòng)C. 你跳起后，地球也在轉(zhuǎn)，但由于你留在空中時(shí)間太短，以至于落地后的距離太小，看不出來D. 你跳起到落地，水平方向速度同地球一樣3. 殲擊機(jī)在進(jìn)入戰(zhàn)斗狀態(tài)時(shí)要丟掉副油箱，這樣做是為了（）A. 減小重力，使運(yùn)動(dòng)狀態(tài)保