高中物理 牛頓第一定律

1、高中物理必修1人教版第四章 牛頓運動定律4.1 牛頓第一定律3 12知道伽利略的理想實驗及其推理過程，知道理想實驗是科學(xué)研究的重要方法 理解牛頓第一定律的內(nèi)容及意義 理解慣性的概念，會解釋有關(guān)的慣性現(xiàn)象 一、伽利略的理想實驗1. 運動 靜止 2.(1) 相同 永遠運動下去 (2) 不是 3. 同一速度 同一直線 二、牛頓第一定律與慣性1. 勻速直線運動 靜止 迫使它改變這種狀態(tài) 2. 勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài) 慣性定律 質(zhì)量 一. 理想實驗的魅力答案【問題設(shè)計】1日常生活中，我們有這樣的經(jīng)驗：馬拉車，車就前進，停止用力，車就停下來是否有力作用在物體上物體才能運動呢？馬不拉車時，車為什么會停下

2、來呢？不是馬不拉車，車還受到阻力作用車之所以停下來是因為受到阻力作用答案2如果沒有摩擦阻力，也不受其他任何力的作用，水平面上運動的物體會怎樣？請閱讀課本中的“理想實驗的魅力”，思考伽利略是如何由理想實驗得出結(jié)論的水平面上運動的物體將：保持這個速度永遠運動下去 【理想實驗再現(xiàn)】如圖甲所示，讓小球沿一個斜面由靜止?jié)L下，小球?qū)L上另一個斜面如果沒有摩擦，小球?qū)⑸仙皆瓉淼母叨热绻麥p小第二個斜面的傾斜角度，如圖乙所示，小球在這個斜面上達到原來的高度就要通過更長的路程繼續(xù)減小第二個斜面的傾斜角度，如圖丙所示，使它最終成為水平面，小球就再也達不到原來的高度，而將沿水平面以恒定的速度永遠運動下去【要點提煉】

3、1關(guān)于運動和力的兩種對立的觀點(1)亞里士多德的觀點：力是_的原因這種錯誤的觀點統(tǒng)治了人們的思維近二千年(2)伽利略的觀點(伽利略第一次提出)：物體的運動_力來維持(填“需要”或“不需要”)2伽利略的理想實驗的意義(1)伽利略的理想實驗將可靠的事實和理論思維結(jié)合起來，即采用“可靠事實抽象思維科學(xué)推論”的方法推翻了亞里士多德的觀點，初步揭示了運動和力的正確關(guān)系(2)第一次確立了物理實驗在物理學(xué)中的地位 維持物體運動不需要二、牛頓物理學(xué)的基石慣性定律1對牛頓第一定律的理解(1)定性說明了力和運動的關(guān)系說明了物體不受外力時的運動狀態(tài)： 或 說明力是 的原因(2)揭示了一切物體都具有的一種固有屬性慣性

4、因此牛頓第一定律也叫 定律2物體運動狀態(tài)的變化即物體運動速度的變化，有以下三種情況：(1)速度的方向不變，只有 改變(物體做直線運動)(2)速度的大小不變，只有 改變(物體做曲線運動)(3)速度的大小和方向同時發(fā)生改變(物體做曲線運動) 勻速直線運動狀態(tài)靜止?fàn)顟B(tài)改變物體運動狀態(tài)慣性大小方向三 .慣性與質(zhì)量觀察現(xiàn)象【問題設(shè)計】坐在公共汽車?yán)锏娜?，?dāng)車突然啟動時，有什么感覺？當(dāng)運動的汽車突然停止時，又有什么感覺？解釋上述現(xiàn)象人身體后傾人身體前傾三 .慣性與質(zhì)量答案【問題設(shè)計】坐在公共汽車?yán)锏娜?，?dāng)車突然啟動時，有什么感覺？當(dāng)運動的汽車突然停止時，又有什么感覺？解釋上述現(xiàn)象人身體后傾人身體前傾原來人

5、和車一起保持靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)車突然啟動時，人的身體下部隨車運動了，但上部由于慣性保持原來的靜止?fàn)顟B(tài)，所以會向后傾；原來人和車一起運動，當(dāng)車突然停止時，人的身體下部隨車停止了，但上部由于慣性保持原來的運動狀態(tài)，故向前傾因為人具有慣性固有屬性【要點提煉】1慣性與質(zhì)量的關(guān)系(1)慣性是物體的_，一切物體都具有慣性(2)質(zhì)量是物體慣性大小的唯一量度，質(zhì)量越大，慣性_2慣性與力的關(guān)系(1)慣性不是力，而是物體本身固有的一種性質(zhì)，因此物體“受到了慣性作用”、“產(chǎn)生了慣性”、“受到慣性力”等說法都是錯誤的(2) _是改變物體運動狀態(tài)的原因_是維持物體運動狀態(tài)的原因越大力慣性3慣性的表現(xiàn)(1)不受力時，慣性表現(xiàn)為

6、保持原來的勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，有“惰性”的意思(2)受力時，慣性表現(xiàn)為_的難易程度質(zhì)量越大，慣性越大，運動狀態(tài)越_改變運動狀態(tài)改變難以【延伸思考】人能推動冰面上的重箱子，用同樣的力卻推不動粗糙地面上不太重的箱子，是不是冰面上的重箱子慣性小于粗糙地面上不太重的箱子呢？為什么？不是 答案質(zhì)量是物體慣性大小的唯一量度，重箱子的慣性大于輕箱子的慣性判斷物體慣性的大小應(yīng)在相同情況下比較，比如用同樣的力推都處于冰面上或都處于粗糙地面上質(zhì)量不同的物體，比較哪個物體的運動狀態(tài)更容易改變 沒有摩擦力有摩擦力例1：理想實驗有時更能深刻地反映自然規(guī)律伽利略設(shè)計了一個如圖所示的理想實驗，他的設(shè)想步驟如下：減小

7、第二個斜面的傾角，小球在這個斜面上仍然要達到原來的高度；兩個對接的斜面，讓靜止的小球沿一個斜面滾下，小球?qū)L上另一個斜面；如果沒有摩擦，小球?qū)⑸仙皆瓉磲尫诺母叨龋焕^續(xù)減小第二個斜面的傾角，最后使它成為水平面，小球?qū)⒀厮矫孀龀掷m(xù)的勻速運動請將上述理想實驗的設(shè)想步驟按照正確的順序排列_(只要填寫序號即可)在上述的設(shè)想步驟中，有的屬于可靠的事實，有的則是理想化的推論下列有關(guān)事實和推論的分類正確的是()A是事實，是推論B是事實，是推論C是事實，是推論D是事實，是推論一、對伽利略理想實驗的認識減小第二個斜面的傾角，小球在這個斜面上仍然要達到原來的高度；兩個對接的斜面，讓靜止的小球沿一個斜面滾下，小球

8、將滾上另一個斜面；如果沒有摩擦，小球?qū)⑸仙皆瓉磲尫诺母叨龋焕^續(xù)減小第二個斜面的傾角，最后使它成為水平面，小球?qū)⒀厮矫孀龀掷m(xù)的勻速運動物理情景 ：可靠的事實 第1步理想化的推論 第2步進一步的推論 第3、4步解析一、對伽利略理想實驗的認識例1：理想實驗有時更能深刻地反映自然規(guī)律伽利略設(shè)計了一個如圖所示的理想實驗，他的設(shè)想步驟如下：減小第二個斜面的傾角，小球在這個斜面上仍然要達到原來的高度；兩個對接的斜面，讓靜止的小球沿一個斜面滾下，小球?qū)L上另一個斜面；如果沒有摩擦，小球?qū)⑸仙皆瓉磲尫诺母叨龋焕^續(xù)減小第二個斜面的傾角，最后使它成為水平面，小球?qū)⒀厮矫孀龀掷m(xù)的勻速運動請將上述理想實驗的設(shè)想

9、步驟按照正確的順序排列_(只要填寫序號即可)在上述的設(shè)想步驟中，有的屬于可靠的事實，有的則是理想化的推論下列有關(guān)事實和推論的分類正確的是()A是事實，是推論B是事實，是推論C是事實，是推論D是事實，是推論圖411一、對伽利略理想實驗的認識 B 例2：由牛頓第一定律可知()A物體的運動是依靠慣性來維持的B力停止作用后，物體的運動就不能維持C物體做變速運動時，一定有外力作用D力是改變物體慣性的原因二、對牛頓第一定律的理解解析AC由于慣性的存在，物體才保持原來的運動狀態(tài) 力是改變物體運動狀態(tài)的原因，而不是維持物體運動的原因 運動狀態(tài)改變慣性是物體的固有屬性，只和質(zhì)量有關(guān)做自由落體運動的物體，如果下落

10、過程中某時刻重力突然消失，物體的運動情況將是()A懸浮在空中不動B速度逐漸減小C保持一定速度向下做勻速直線運動D無法判斷解析具有向下的速度物體不受外力根據(jù)牛頓第一定律：物體將以重力消失瞬間的速度做勻速直線運動 C三、慣性的理解例3：關(guān)于物體的慣性，下述說法中正確的是()A運動速度大的物體不能很快地停下來，是因為物體速度越大，慣性也越大B靜止的火車啟動時，速度變化慢，是因為靜止的物體慣性大C乒乓球可以快速抽殺，是因為乒乓球慣性小D在宇宙飛船中的物體不存在慣性C解析慣性大小只與物體質(zhì)量有關(guān)，與物體的速度無關(guān)(與是否靜止無關(guān)） 運動狀態(tài)容易發(fā)生改變，因為它的質(zhì)量小，慣性小 一切物體在任何情況下都有慣

11、性 1.(對伽利略理想實驗的認識)關(guān)于伽利略的理想實驗，下列說法正確的是()A只要接觸面摩擦相當(dāng)小，物體在水平面上就能勻速運動下去B這個實驗實際上是永遠無法做到的C利用氣墊導(dǎo)軌，就能使實驗成功D雖然是想象中的實驗，但是它建立在可靠的實驗基礎(chǔ)上解析BD只要物體受到摩擦力的作用，物體在水平面上就不能勻速運動下去 沒有摩擦是不可能的 可以提高實驗精度，但是仍然存在摩擦力 2.(對牛頓第一定律的理解)關(guān)于牛頓第一定律的理解正確的是( )A牛頓第一定律反映了物體不受外力的作用時的運動規(guī)律B不受外力作用時，物體的運動狀態(tài)保持不變C在水平地面上滑動的木塊最終停下來，是由于沒有外力維持木塊運動的結(jié)果D飛跑的運動員，由于遇到障礙而被絆倒，這是因為他受到外力作用迫使他改變原來的運動狀態(tài)牛頓第一定律：一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài) 摩擦力迫使它停下來 外力迫使他改變原來的運動狀態(tài)解析ABD3(力與運動的關(guān)系)某人用力推一下原來靜止在水平面上的小車，小車便開始運動，以后改用較小的力就可以維持小車做勻速直線運動，可見()A力是維持物體速度不變的原因B力是維持物體運動的原因C力是改變物體慣性的原因D力是改變物體運動狀態(tài)的原因解析D力是改變物體運動狀態(tài)的原因 推力與摩擦