高中物理 第5章 研究力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系 5.1 牛頓第一定律例題解析素材 滬科1

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精PAGE1學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精PAGE牛頓第一定律例題解析分析本節(jié)內(nèi)容，關(guān)鍵是理解牛頓第一定律的內(nèi)涵:（1）力的作用效果——改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，而不是維持物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài);(2）物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的標(biāo)志——速度;（3）物體在不受外力或受到的合外力為零時(shí)所保持的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)——靜止或勻速直線狀態(tài),即平衡狀態(tài);（4）任何物體都具有保持其原來運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的特性——慣性，而且慣性的唯一量度是質(zhì)量．在結(jié)合具體實(shí)例分析的基礎(chǔ)上，深入理解牛頓第一定律所包含的內(nèi)容實(shí)質(zhì)，才能運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)靈活地解決實(shí)際問題．【例1】一列沿長(zhǎng)直水平軌道勻速行駛的火車,門窗緊閉,在車上一個(gè)小朋友豎直向上跳起，發(fā)現(xiàn)自己落下來后還停在原地．你能分析一下這是為什么嗎？思路：分析一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)，必須從物體的受力情況和初始條件（即初位置和初速度）入手,對(duì)力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系必須有清醒的認(rèn)識(shí),本題考查你對(duì)慣性及慣性定律的理解和掌握程度，要解決本題需認(rèn)真分析小朋友跳起后的運(yùn)動(dòng)，并要和火車的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行比較．解析：小朋友跳起的瞬間，具有跟火車相同的初速度．小朋友跳起后，僅受重力作用，在水平方向不受外力的作用．由于慣性,小朋友在水平方向上將做水平速度不變的勻速直線運(yùn)動(dòng)，在小朋友跳起直到落地這段時(shí)間內(nèi),小朋友和火車在水平方向的位移是相同的,故小朋友將落回原處．【例2】在錘頭松動(dòng)的時(shí)候,為什么把錘子倒立，把錘柄末端向石頭上去磕一下，錘頭就安牢了?思路:本題考查對(duì)慣性和牛頓第一定律的理解和掌握程度，并且能用其解決實(shí)際問題．要解決本題，需認(rèn)真分析錘柄和錘頭的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)和相互聯(lián)系．解析:錘頭和錘柄一起向下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)錘柄碰到石頭后其速度減小為零,而錘頭由于慣性要繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)，這樣錘頭就會(huì)被壓緊在錘柄上．所以，在錘頭松動(dòng)的時(shí)候，可以把錘子倒立,把錘柄末端向石頭上磕一下，使錘頭安牢．【例3】在足球場(chǎng)上，為了不使足球停下來，運(yùn)動(dòng)員帶球前進(jìn)必須不斷用腳輕輕地踢撥足球（即“盤帶”）．又如為了不使自行車減速，總要不斷地用力蹬腳踏板．這些現(xiàn)象不正說明了運(yùn)動(dòng)需要力來維持嗎?那為什么又說“力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因”？思路：這一問題，我們可以這樣思考:如果足球不是在草地上滾動(dòng)，而是以相同的初速度在水平的水泥地板上滾動(dòng)．它將會(huì)滾出比草地上遠(yuǎn)得多的距離,這說明了由于阻力的存在才導(dǎo)致足球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生了改變，足球在草地上滾動(dòng)時(shí)所受阻力大，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)很快發(fā)生改變；足球在水泥地面上滾動(dòng)時(shí)所受阻力小,運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變得慢,但終究還是要停下來．在盤帶足球時(shí)，人對(duì)足球施加力的作用，恰恰是起了使足球已經(jīng)變小的運(yùn)動(dòng)速度再變大的作用．自行車的例子也是同樣的道理．這兩個(gè)例子都充分說明了阻力能使物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變(物體的速度變小),動(dòng)力也能使物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變（物體的速度變大)，即力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因，而是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因．點(diǎn)評(píng)：本題對(duì)于牛頓第一定律的內(nèi)涵:力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因以及物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的標(biāo)志是速度的考查,是一個(gè)較好的題目．題目從日常的生活實(shí)例入手,在學(xué)生已有的經(jīng)驗(yàn)認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上，引發(fā)學(xué)生的思維沖突，有利于學(xué)生加深對(duì)牛頓第一定律的理解并能激發(fā)學(xué)生探究問題實(shí)質(zhì)的熱情．【例4】高速行駛的汽車比低速行駛時(shí)難以停下來，能否說汽車在高速行駛時(shí)比在低速行駛時(shí)的慣性大?思路：慣性的大小與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān)，質(zhì)量是物體慣性大小的量度,而且是唯一的量度．汽車無論是高速、低速行駛，還是處于靜止?fàn)顟B(tài)，其慣性大小是一定的．慣性是物體維持其原來運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的一種屬性，決定于物體的本身，與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)沒有關(guān)系．那為什么同一輛汽車在同樣的路面上，高速行駛時(shí)比低速行駛時(shí)難以停下來呢?同學(xué)們?cè)趯W(xué)習(xí)完牛頓第二定律后就會(huì)有所理解了．點(diǎn)評(píng)：本題從生活實(shí)例出發(fā),在學(xué)生錯(cuò)誤的生活經(jīng)驗(yàn)認(rèn)識(shí)基礎(chǔ)上,引發(fā)學(xué)生的思維沖突，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情,加深對(duì)知識(shí)的理解．并且能夠在學(xué)生的頭腦中激發(fā)對(duì)問題實(shí)質(zhì)的探究的熱情和渴望，為牛頓第二定律的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)．所以，本題不僅完成了對(duì)慣性量度的考查，而且為下段學(xué)習(xí)作好了準(zhǔn)備，是一道不錯(cuò)