第4章1牛顿第一定律.docx

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1、牛顿第一定律学习目标：1.物理观念理解牛顿第一定律的内容及意义.2.物理观念 明确惯性的概念，知道惯性的量度.3.科学思维知道伽利略理想实验的推理 过程，知道理想实验是科学研究的重要方法.4.科学思维会用惯性解释有关 现象.一、亚里士多德的运动理论地球上的运动分为两类1 .自然运动：无须外力的帮助,自身就能实现，如气、火等轻的东西向上 运动，重的东西向下运动.2 .受迫运动：必须依靠处力的不断作用才能维持，外力消失，受迫运动就 会停止,如拉动地面上的小车，推动桌面上的书本.二、伽利略的研究工作1 .理想实验如图所示，让小球沿左斜面向下运动，会越来越快；随后小球沿右斜面向上 运动，会越来越慢.若

2、摩擦可以忽略不计，小球最终会到达与左斜面回挂的高 度.改变右斜面的坡度，坡度越小，小球要达到同样的高度经过的坡长就会越 长.由此，伽利略推测，如果右斜面变成水平面，并且没有任何阻碍，小球将达 不到原来的高度，就应永远运动下去.伽利略的理想实验示意图2 .结论：不受其他物体作用时，原来运动的物体将会做匀速直线运动.三、牛顿第一定律惯性1 .牛顿第一定律一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有处力迫使它改变这种 状态为止.2 .惯性(1)惯性：物体都有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质.牛顿第一定 律也叫惯性定律.一切物体都具有惯性，惯性是物体的固有属性.U!、质量是惯性大小的量度质量是

3、惯性大小的唯一量度，质量越大,物体的惯性越大，物体运动状态越 不易改变.1 .思考判断（正确的打“，错误的打“X”）伽利略的理想实验说明了力是维持物体运动的原因.(X)（2）牛顿第一定律是由实验直接归纳总结得出的.（X）（3）由牛顿第一定律可知，当一个做匀加速直线运动的物体所受外力全部消失时，物体立刻停止运动.（X）（4）速度越大，物体的惯性越大.（X）2 .（多选）由牛顿第一定律可知（）A.物体的运动是依靠惯性来维持的8 .力停止作用后，物体的运动就不能维持C.物体做变速运动时，一定有外力作用D.力是改变物体惯性的原因AC物体具有保持原来静止状态或匀速直线运动状态的性质叫作惯性，由于 惯性的

4、存在，物体才保持原来的运动状态，A正确；力是改变物体运动状态的原 因，而不是维持物体运动的原因，B错误，C正确；惯性是物体的固有属性，力 不能改变物体的惯性大小，D错误.9 .关于物体的惯性，下列说法中正确的是（）A.运动速度大的物体不能很快地停下来，是因为物体速度越大，惯性也越 大10 静止的火车启动时，速度变化慢，是因为静止的物体惯性大C.乒乓球可以快速抽杀，是因为乒乓球惯性小D.在宇宙飞船中的物体不存在惯性C惯性大小只与物体质量有关，与物体的速度无关，故A错误；质量是物 体惯性大小的唯一量度，火车速度变化慢，表明它的惯性大，是因为它的质量大, 与是否静止无关，故B错误；乒乓球能被快速抽杀

5、，表明它的运动状态容易发 生改变，是因为它的惯性小，故C正确；一切物体在任何情况下都有惯性，故 D错误.3点亚里士多德的观点与伽利略的研究工作理想斜面实验探究力和运动的关系时，小球从同一高度还是不同高度滑下，为什么？ 提示：同一高度，因为这样能使小球到达水平面时具有相同的速度.1. 17世纪前对运动和力的关系的认识(1)亚里士多德的观点：力是维持物体运动的原因.(2)根据：有力作用在物体上，物体才运动；没有力的作用，物体就要静止 在一个地方.方法：观察+直觉(由生活经验得出直观印象).2 .伽利略的理想实验基本观点：在水平面上运动的物体之所以会停下来，是因为受到摩擦阻 力.力是改变物体运动状态

6、的原因，运动并不需要力来维持.根据：理想实验.方法：实验+科学推理(将可靠事实和理论思维结合起来).3 .意义伽利略用“实验+科学推理”的方法推翻了亚里士多德的观点.(2)第一次确立了物理实验在物理研究中的基础地位.(3)揭示了力不是维持物体运动的原因.4 4) “理想实验”在自然科学的理论研究中有着重要的作用.但是，“理想 实验”只不过是一种逻辑推理的思维过程，它的作用只限于逻辑上的证明与反 驳，而不能用来作为检验认识正确与否的标准.相反，由“理想实验”所得出的 任何推论，都必须由观察或实验的结果来检验.【例1】 理想实验有时能更深刻地反映自然规律.伽利略设想了一个理想实验，如图所示的斜面实

7、验，其中有一个是实验事实，其余是推论.减小第二个斜面的倾角，小球在这个斜面上仍然要达到原来的高度.两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面.如果没有摩擦，小球将上升到原来释放时的高度.继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成水平面，小球要沿水平面做持续的匀速运动. 号即可).请将上述理想实验的设想步骤按照正确的顺序排列(只要填写序(2)在上述的设想步骤中，有的属于可靠的事实，有的则是理想化的推论.下 列关于事实和推论的分类正确的是()A.是事实，是推论B.是事实，是推论C.是事实，是推论D.是事实，是推论思路点拨：本题是在可靠事实的基础上进行合理推理，将实验理想化，进而 得

8、出正确的结论.解析体会伽利略的理想实验，可知顺序排列为，分类正确的是B.答案(1)(2)B理想实验与真实的科学实验两者有原则性的区别.真实的科学实验是一种实践活动，而理想实验则是一种思维活动.(3)真实的科学实验是可以实现的实验，而理想实验是由人们在抽象思维中设想出来而实际上无法做到的实验.跟进训练1 .(多选)在力学理论的建立过程中，有许多伟大的科学家做出了贡献.关 于科学家和他们的贡献，下列说法正确的是()A.伽利略认为力不是维持物体运动的原因B.亚里士多德认为物体的运动不需要力来维持C.牛顿最早指出力不是维持物体运动的原因D.伽利略认为力是改变物体运动状态的原因AD伽利略认为力不是维持物

9、体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因，A、D正确，C错误；在历史上，亚里士多德认为力是维持物体运动的原因, 他的观点是错误的，B错误.p点2牛顿第一定律惯性紧急刹车时，你知道不系安全带的危害吗？提示：由于惯性，车停，而人不停，易发生安全事故.2 .运动状态变化的三种情况速度的方向不变，只有大小改变.(2)速度的大小不变，只有方向改变.速度的大小和方向同时发生改变.3 .对牛顿第一定律的理解明确了惯性的概念牛顿第一定律的前半句话“一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状 态”，揭示了物体所具有的一个重要的属性惯性，即物体具有保持匀速直线 运动状态或静止状态的性质.牛顿第一定律指出一切物体在任何

10、情况下都具有惯 性，因此牛顿第一定律又叫惯性定律.(2)揭示了力和运动的关系牛顿第一定律的后半句话“直到有外力迫使它改变这种状态为止”，实质上 是揭示了力和运动的关系，即力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运 动的原因.(3)反映了物体不受外力时的运动状态匀速直线运动或静止(即原来运动的保持其速度不变，原来静止的保持静 止).不受外力作用的物体是不存在的，但物体所受外力的合力为零与不受外力 在效果上是等效的，这就使牛顿第一定律具有了实际意义.4 .对惯性的理解惯性是物体的固有属性，惯性不是一种力.(2)任何物体在任何情况下(不管是否受力，不管是否运动或怎样运动)都具有 惯性.(3)惯性的

11、大小只由物体的质量决定，与其他因素无关，切勿认为物体的速 度越大，惯性越大.(4)惯性与惯性定律不同.惯性是万物皆有的保持原运动状态的一种属性， 惯性定律则是物体不受外力作用时的运动定律.【例2】 如图所示，在一辆表面光滑且足够长的小车上，有质量为血和加2的两个小球(如小2)，两个小球随车一起运动，当车突然停止运动时，若不考 虑其他阻力，则两个小球()止时不受外力或合外力为零，故D错误.1 .物理观念：惯性概念，牛顿第一定律内容及意义.2 .科学思维：理想斜面实验，会用惯性解释有关问题.1 .关于伽利略的理想实验，下列说法正确的是（A.完全是理想的，没有事实为基础B.利用气垫导轨，就能使实验成

12、功C.是以可靠事实为基础，经科学抽象，深刻反映自然规律的D.该实验说明力是改变物体运动状态的原因C伽利略的推论是不能用实验证明的，这是因为物体完全不受外力的作用 实际上是不可能的，物体不受阻力的条件也是无法实现的.但是随着现代科学技 术的进步，可以将摩擦阻力减小到很小，例如可以用气垫导轨实验近似地验证.伽 利略理论实验仅仅说明了物体的运动不需要力来维持.故C正确.2 .（多选）下面说法中正确的是（）A.牛顿第一定律反映了物体不受外力作用时物体的运动规律8 .牛顿第一定律就是惯性C.不受外力作用时，物体运动状态保持不变是由于物体具有惯性D.运动的物体状态发生变化时，物体必定受到外力的作用ACD惯

13、性是物体的固有性质，惯性大小仅由物体的质量决定，与物体是否 受力及物体的运动状态无关.而惯性定律指物体在不受外力作用（合外力为零）的 条件下所遵守的运动规律，它指出了力是改变物体运动状态的原因，而不是产生 或维持物体运动的原因.总之，惯性和惯性定律是两个不同的概念，但惯性定律 揭示出物体具有惯性.故选A、C、D.3 .冰壶在冰面运动时受到的阻力很小，可以在较长时间内保持运动速度的 大小和方向不变，我们可以说冰壶有较强的抵抗运动状态变化的“本领”.这里 所指的“本领”是冰壶的惯性，则惯性的大小取决于（）A.冰壶的速度B.冰壶的质量C.冰壶受到的推力D.冰壶受到的阻力B质量是惯性大小的唯一量度，故

14、选项B正确，A、C、D错误.4 .做自由落体运动的物体，如果下落过程中某时刻重力突然消失，物体的运动情况将是（）A.悬浮在空中不动B.速度逐渐减小C.保持一定速度向下做匀速直线运动D.无法判断C力是改变物体运动状态的原因，当力消失后，由于惯性，物体将保持原来的运动状态，故选项C正确.5 .（新情境题）情境：在杂技表演中有一个节目叫“胸口碎大石”，让一个人躺在两个凳子上，找一块大石头压在人身上，然后另一个人用大锤砸石头，把石 头砸成几块.问题:这个节目所选石头,在人能承受的范围内,是越大越好还是越小越好？ 为什么？解析因为石头质量越大、其惯性就越大.石头的运动状态就越难改变，所 以人受到的附加冲击力越小.故节目所选石头越大越好.答案见解析