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文檔簡介
第四章
運動和力的關(guān)系1.牛頓第一定律1教材預(yù)習(xí)·必備知識全過關(guān)2核心要點·能力素養(yǎng)全提升3分層作業(yè)學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)科核心素養(yǎng)1.知道伽利略實驗及其推理過程,知道理想實驗是科學(xué)研究的重要方法。2.理解牛頓第一定律的內(nèi)容及意義。3.理解慣性的概念,會解釋有關(guān)的慣性現(xiàn)象。物理觀念:初步形成正確的運動與相互作用的觀念??茖W(xué)思維:感悟“依據(jù)邏輯推理把實際實驗理想化”的科學(xué)思維,以及抓住事物的主要方面忽略次要方面的研究問題的思維方法??茖W(xué)探究:完整了解科學(xué)家的探究過程,體會科學(xué)探究的基本方法。科學(xué)態(tài)度與責(zé)任:經(jīng)歷人類對力與運動間關(guān)系的探究過程,形成不迷信權(quán)威、追逐科學(xué)本質(zhì)的科學(xué)態(tài)度。01教材預(yù)習(xí)·必備知識全過關(guān)一、理想實驗的魅力1.亞里士多德的觀點:必須__________________,物體才能運動;沒有力的作用,物體就要________________。有力作用在物體上靜止在某個地方2.伽利略的理想斜面實驗(1)理想實驗:如圖所示,讓一個小球沿斜面從靜止?fàn)顟B(tài)開始運動,小球?qū)ⅰ皼_”上另一個斜面。如果沒有摩擦,小球?qū)⒌竭_原來的高度更長永遠運動下去(2)推理結(jié)論:力______維持物體運動的原因。不是_____________。減小第二個斜面的傾角,小球仍將到達原來的高度,但是運動的距離_______。當(dāng)?shù)诙€斜面最終變?yōu)樗矫鏁r,小球?qū)_____________。3.笛卡兒的觀點:如果運動中的物體沒有受到力的作用,它將繼續(xù)以同一______沿同一______運動,既不會停下來,也不會偏離原來的方向。速度直線二、牛頓第一定律1.牛頓第一定律:一切物體總保持______________狀態(tài)或______狀態(tài),除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)。勻速直線運動靜止2.力和運動的關(guān)系:力不是維持物體運動狀態(tài)的原因,而是______物體運動狀態(tài)的原因。改變3.不受力的物體是不存在的。牛頓第一定律所描述的狀態(tài)是一種__________。它是利用邏輯思維進行分析的產(chǎn)物,________用實驗直接驗證。理想狀態(tài)不可能三、慣性與質(zhì)量1.慣性(1)物體保持原來______________狀態(tài)或______狀態(tài)的性質(zhì)叫作慣性。牛頓第一定律也被叫作______定律。勻速直線運動靜止慣性(2)慣性是物體的______屬性,一切物體都具有慣性。固有2.慣性的量度:物體慣性大小僅與______有關(guān),描述物體慣性大小的物理量是它的______,慣性大小與物體是否運動、運動快慢等因素均____關(guān)。質(zhì)量質(zhì)量無
千克
02核心要點·能力素養(yǎng)全提升要點一
伽利略理想實驗的意義
2.伽利略的理想斜面實驗雖然是理想實驗,但這個實驗反映了一種物理思想,它是建立在可靠的事實基礎(chǔ)之上,以事實為依據(jù),以抽象為指導(dǎo),抓住主要因素,忽略次要因素,從而深刻揭示自然規(guī)律。3.伽利略理想實驗是把實驗和邏輯推理相結(jié)合的一種科學(xué)研究方法,第一次確立了物理實驗在物理研究中的基礎(chǔ)地位。4.揭示了力不是維持物體運動狀態(tài)的原因。例題1
[2022江蘇鹽城期中]伽利略曾用如圖所示的“理想實驗”來研究力與運動的關(guān)系,則下列符合實驗事實的是(
)
A
對點演練1
[2022江蘇灌南開學(xué)]伽利略對“運動和力的關(guān)系”和“自由落體運動”的研究,開創(chuàng)了科學(xué)實驗和邏輯推理相結(jié)合的重要科學(xué)研究方法。圖甲、圖乙分別表示這兩項研究中實驗DA.圖甲的實驗為“理想實驗”,通過邏輯推理得出力是改變物體運動狀態(tài)的原因B.圖甲中的實驗,可以在實驗室中真實呈現(xiàn)C.圖乙通過對自由落體運動的研究,合理外推得出小球在斜面上做勻變速運動D.圖乙中先在傾角較小的斜面上進行實驗,可“沖淡”重力,使時間測量更容易和邏輯推理的過程。對這兩項研究,下列說法正確的是(
)
[解析]
圖甲的實驗為伽利略用抽象思維、數(shù)學(xué)推導(dǎo)和科學(xué)實驗相結(jié)合的方式得出力是改變物體運動狀態(tài)的原因,故A錯誤;實驗室不存在沒有阻力的斜面,圖甲中的實驗,無法在實驗室中真實呈現(xiàn),故B錯誤;圖乙通過對斜面上物體運動的研究,通過抽象思維在實驗結(jié)果上合理外推,得出小球的自由落體運動規(guī)律,故C錯誤;圖乙中先在傾角較小的斜面上進行實驗,可“沖淡”重力,使時間測量更容易,故D正確。要點二
牛頓第一定律1.運動狀態(tài)改變的三種情況(1)速度方向不變,只有速度大小改變。(2)速度大小不變,只有速度方向改變。(3)速度大小和方向都改變。2.對牛頓第一定律的理解例題2
[2022江蘇泗陽學(xué)業(yè)水平模擬]牛頓在伽利略等人研究的基礎(chǔ)上,提出了牛頓第一定律,下列說法正確的是(
)
DA.牛頓推翻了伽利略等人的研究結(jié)論,提出了牛頓第一定律B.不受力作用的物體是不存在的,故牛頓第一定律的建立毫無意義C.牛頓第一定律表明,物體只有在靜止或勻速直線運動狀態(tài)時才具有慣性D.牛頓第一定律表明,一切物體都具有慣性[解析]
牛頓在伽利略和笛卡爾研究成果的基礎(chǔ)上提出了牛頓第一定律,不能說是推翻伽利略等人的研究結(jié)論,故A項錯誤;雖然在地球上不受力作用的物體是不存在的,但牛頓第一定律給出了物體不受力作用時的運動規(guī)律,是牛頓第二定律的基礎(chǔ),也為科學(xué)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ),故B項錯誤;慣性的大小與物體的受力情況和運動情況均無關(guān),任何狀態(tài)下物體都有慣性,故C項錯誤,D項正確。例題3
[2023江蘇淮安六校期中聯(lián)考]墨子是春秋戰(zhàn)國時期著名的思想家,墨家的著作《墨經(jīng)》中寫道:“力,刑之所以奮也?!薄靶獭蓖靶巍?,即物體;“奮”,意思是“(物體)動也”,即開始運動或者運動加快。這句話的意思就是“力能使物體由靜止開始運動,或者使運動的物體運動得越來越快”。對這句關(guān)于力和運動描述的理解,下列說法正確的是(
)
CA.墨家的觀點與亞里士多德關(guān)于力和運動的觀點基本相同B.力是維持物體運動狀態(tài)的原因C.力是改變物體運動狀態(tài)的原因D.當(dāng)物體不受力時,物體將停止運動[解析]
墨家的觀點表達出力是改變物體運動狀態(tài)的原因,與亞里士多德的觀點不同,A項錯誤;力是改變物體運動狀態(tài)的原因,力不是維持物體運動狀態(tài)的原因,B項錯誤,C項正確;當(dāng)物體所受合力為零或不受力時,物體將保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài),D項錯誤。對點演練2
[2023江蘇南通期中]關(guān)于運動與力的關(guān)系,下列說法正確的是(
)
DA.物體受到合力為零時,它一定處于靜止?fàn)顟B(tài)B.物體的運動方向與它所受的合力的方向一定相同C.物體受到不為零的合力作用時,它的運動狀態(tài)可能不發(fā)生改變D.物體受到不為零的合力作用時,它的運動狀態(tài)一定發(fā)生改變[解析]
物體受到合力為零時,可能是靜止?fàn)顟B(tài),也可能是勻速直線運動狀態(tài),故A項錯誤;物體的運動方向與它所受合力的方向沒有必然的聯(lián)系,力是改變物體運動狀態(tài)的原因,故B項錯誤;力是改變物體運動狀態(tài)的原因,當(dāng)物體受到不為零的合力作用時,運動狀態(tài)一定會發(fā)生改變,故C項錯誤,D項正確。要點三
慣性1.慣性的“三性”普遍性一切物體都具有慣性,慣性是物體的固有屬性相關(guān)性慣性僅與物體的質(zhì)量有關(guān),與物體的受力或運動情況等無關(guān)唯一性質(zhì)量是慣性大小的唯一量度2.慣性的表現(xiàn)形式(1)當(dāng)物體不受外力或所受合外力為零時,慣性表現(xiàn)為保持原來的運動狀態(tài)不變。原來靜止的物體保持靜止,原來運動的物體保持原來的速度繼續(xù)運動。(2)當(dāng)物體受到外力作用時,慣性表現(xiàn)為改變運動狀態(tài)的難易程度,物體的慣性越大,它的運動狀態(tài)越難改變。3.對慣性的理解(1)慣性與力無關(guān):慣性不是力,不能說“物體受到慣性作用”“產(chǎn)生了慣性”“受到慣性力”“克服慣性”等。(2)慣性與速度無關(guān):慣性的大小只由物體的質(zhì)量決定,與其他因素?zé)o關(guān)。(3)慣性不同于慣性定律:慣性是物體本身具有的屬性,無先決條件;慣性定律是一條規(guī)律,揭示了物體不受外力時的運動狀態(tài),“不受外力”是先決條件。例題4
[2023江蘇宿遷期中]如圖為月球車示意圖,當(dāng)該月球車分別在地面和月面以相同的速率行駛時,下面判斷正確的是(
)
CA.在地面運動時的慣性較大
B.在月面運動時的慣性較大C.在地面和月面上運動時的慣性一樣大
D.在地面運動時的質(zhì)量較大[解析]
慣性的大小與物體的質(zhì)量有關(guān),與物體的運動狀態(tài)無關(guān),所以當(dāng)該月球車分別在地面和月面以相同的速率行駛時,慣性是一樣大的,故A、B項錯誤,C項正確。質(zhì)量是物體的固有屬性,是不變的,故D項錯誤。對點演練3
[2023江蘇如皋期中]根據(jù)《中華人民共和國道路安全法》有關(guān)規(guī)定,汽車行駛時,駕駛?cè)?、乘坐人員應(yīng)當(dāng)按規(guī)定使用安全帶,乘客不管坐前排還是后排,乘車就必須系安全帶。關(guān)于安全帶,下列說法正確的是(
)
DA.系好安全帶可以減小汽車的慣性B.系好安全帶可以減小駕駛員和乘客的慣性C.系好安全帶可以完全避免撞擊對駕駛員和乘客的傷害D.系好安全帶對駕駛員、乘客和車的慣性都沒有影響[解析]
物體的慣性只與物體的質(zhì)量有關(guān),所以系好安全帶并不能減小汽車的慣性,也不能減小駕駛員和乘客的慣性,即系好安全帶對駕駛員、乘客和車的慣性都沒有影響,故A、B項錯誤,D項正確。系好安全帶不能完全避免撞擊對駕駛員和乘客造成的傷害,但可以延長駕駛員和乘客與車發(fā)生撞擊的時間,從而減小產(chǎn)生的撞擊力,減輕駕駛員和乘客受到的傷害,故C項錯誤。03分層作業(yè)A級
必備知識基礎(chǔ)練一、伽利略理想實驗1.[2021江蘇蘇州練習(xí)]以下敘述符合史實的是(
)
DA.亞里士多德提出力的概念,并指出必須有力作用在物體上,物體才能運動B.伽利略提出力的概念,并利用理想實驗闡明力不是維持物體運動的原因C.笛卡兒提出力的概念,他認(rèn)為運動不需要力來維持D.牛頓提出力的概念,并揭示保持靜止或勻速直線運動狀態(tài)是物體的固有屬性二、牛頓第一定律2.下列說法正確的是(
)
CA.牛頓第一定律是科學(xué)家憑空想象出來的,沒有實驗依據(jù)B.牛頓第一定律無法用實驗直接驗證,因此是不成立的C.理想實驗的思維方法與質(zhì)點概念的建立一樣,都是一種科學(xué)抽象的思維方法D.由牛頓第一定律可知,靜止的物體一定不受外力作用3.[2022江蘇鹽城開學(xué)]東漢王充在《論衡·狀留篇》中記述了球的運動:“圓物投之于地,東西南北,無之不可;策杖叩動,才微輒?!薄jP(guān)于運動和力下列說法正確的是(
)
AA.力是改變物體運動狀態(tài)的原因
B.力是改變物體慣性的原因C.力是改變物體位置的原因
D.力是維持物體運動的原因三、慣性4.[2023江蘇靖江測試]關(guān)于慣性的大小,下列說法正確的是(
)
BA.物體的速度越大,其慣性就越大
B.物體的質(zhì)量越大,其慣性就越大C.物體的加速度越大,其慣性就越大
D.物體所受的合力越大,其慣性就越大5.[2022江蘇鹽城模擬]關(guān)于慣性的有關(guān)概念,下列說法正確的是(
)
BA.從槍膛中飛出的子彈,在慣性力作用下飛行B.滿載的卡車比空車難以停下來,是因為前者的慣性比后者大C.一個運動物體在粗糙水平路面上比光滑水平路面上難以起動,是因為在前一種情況下慣性大D.噴氣式飛機起飛后越飛越快,說明它的慣性越來越大6.[2022江蘇無錫期末]關(guān)于慣性,下列說法正確的是(
)
CA.汽車的速度越大,它的慣性就越大B.同一物體運動時的慣性大于靜止時的慣性C.各種機床的底座做得很笨重,目的是增大慣性D.“嫦娥五號”衛(wèi)星在地球上的慣性與它繞月球飛行時的慣性不同(燃料消耗忽略不計)B級
關(guān)鍵能力提升練7.[2022江蘇六市聯(lián)考]我國高鐵列車在運行過程中十分平穩(wěn)。某高鐵列車沿直線勻加速啟動時,車廂內(nèi)水平桌面上水杯內(nèi)的水面形狀可能是(
)
BA.&1&
B.&2&
C.&3&
D.&4&
8.如圖所示,一個盛水的容器固定在一個小車上,在容器中分
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