第6章 第1节 牛顿第一定律.docx

第1节牛顿第一定律大、量度知识脉络力与运动.学习目标L体会伽利略和亚里士多德对运动和力的关系的不同观点和依据.2 .知道伽利略理想实验及推理方法.3 .理解牛顿第一定律的内容和含义.4 .知道惯性，并会正确解释有关现象.（难点）力与运动状态先填空1 .亚里士多德的观点：有外力的作用才有速度，要维持物体的运动速度就需要外力.2 .伽利略的理想实验结论：没有力也可以有运动,维持物体的运动可以丕需要外力.3 .力和运动状态的关系：力可以改变物体的运动状态.再判断1 .物体的运动状态改变指的是速度的改变（J）2 .物体的运动状态发生了变化，该物体速度大小一定发生了变化（X）3 .牛顿设计了理想斜面实验（X）后思考伽利略和亚里士多德对“力和运动关系”的观点的最本质区别是什么？【提示】两人所持观点的最本质区别是力在“维持”还是“改变”着运动.亚里士多德认为力是维持物体运动的原因；伽利略认为物体的运动不需要力来维持，而力是改变物体运动状态的原因.合作探讨探讨1：力与运动的关系是什么？【提示】力是改变物体运动状态的原因.探讨2：是哪位科学家通过什么实验得到了力与运动的正确关系？【提示】伽利略.理想实验核心点击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.(3)方法：观察+直觉(由生活经验得出直观印象).2 .伽利略的理想实验及其推论(1)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的原因，运动并不需要力来维持.(2)根据：理想实验.(3)方法：实验+科学推理(把可靠事实和理论思维结合起来).3 .伽利略的理想实验(1)理想实验(实验事实)如图6-1-1所示，两个斜面平滑地对接在一起，小球从一个斜面的某一高度自由滚下，球在第二个斜面上所达到的高度同它在第一个斜面上开始滚下时的高度几乎相等，伽利略分析高度的微小差别是由摩擦引起的.图6-1-1(科学推想)若两个斜面均光滑，则小球一定会上升到原来的高度.(科学推想)若减小另一个斜面的倾角，则小球仍然会到达相同的高度，不过，在另一个斜面上将滚得更远.(科学推想)若将第二个斜面放平(成为水平面)，那么小球从第一个斜面上滚下来之后，为达到原有高度，将以恒定的速度在无限长的水平面上永远运动下去.(2)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.第一次确立了物理实验在物理研究中的基础地位.揭示了力不是维持物体运动的原因.“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.4 .运动状态及其变化运动状态是指物体的速度，其变化情况有：(1)速度的大小发生变化，方向不变.(2)速度的方向发生变化，大小不变.(3)速度的大小和方向同时发生变化.L(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【解析】伽利略认为力不是维持物体运动的原因，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.【答案】AD2.意大利科学家伽利略在研究物体变速运动规律时，做了著名的“斜面实验”，他测量了铜球在较小倾角斜面上的运动情况，发现铜球做的是匀加速直线运动，且铜球的加速度随斜面倾角的增大而增大，在当时的年代，由于加速度增大而导致时间无法精确测定，于是他对增大倾角情况进行了合理的外推，由此得出的结论是()A.自由落体运动是一种匀加速直线运动B.力是使物体产生加速度的原因C.力不是维持物体运动的原因D.物体都具有保持原来运动状态的属性，即惯性【解析】由铜球在较小倾角斜面上的运动情况，发现铜球做的是匀变速直线运动，且铜球的加速度随斜面倾角的增大而增大，倾角最大到90。时，这时物体做自由落体运动，由此得出的结论为自由落体运动是一种匀变速直线运动.3.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6-1-2所示的斜面实验，其中有一个是实验事实，其余是推论.图6-1-2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.请将上述理想实验的设想步骤按照正确的顺序排列（只要填写序号即可）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【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】B理想实验与真实的科学实验1 .两者有原则性的区别.2 .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.牛顿第一运动定律先填空L内容：一切物体总保持静止状态或匀速直线运动状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止.4 .物理意义指出了物体不受外力（或合外力为零）时的运动状态是静止状态或匀速直线运动状态.（2）揭示了运动状态与合外力的关系：物体的运动状态不变，它所受合外力必然为零；运动状态改变，必受到不为零的合外力作用.（3）指出了一切物体都具有保持运动状态丕变的性质.再判断1 .任何物体只要运动状态不变，它一定不受外力作用（X）2 .如果物体的运动状态发生了改变，物体必受到了不为零的合外力（J）3 .牛顿第一定律是理论推导出来的（X）后思考1 .牛顿第一定律是通过实验得出来的定律吗？【提示】不是，牛顿第一定律是一种理想化情况，是在实践的基础上加以科学推理总结出的一个规律.2 .运动状态的变化体现在哪方面？运动状态不变的意义是什么？【提示】运动状态的变化体现在速度上，运动状态不变是指物体的速度不发生变化.合作探讨当你在平直路面上骑自行车时，一旦不用力蹬，车子就会减速，甚至停下来.探讨1：这与牛顿第一定律矛盾吗？【提示】不矛盾.探讨2：试解释这种现象.【提示】对比用力蹬和不用力蹬两种情况，发现不用力蹬车时，车减速，运动状态改变，这是因为有阻力作用；而用力蹬车时，由于车还受阻力作用，但合外力为零，因此可以匀速前进，仍然符合牛顿第一定律.核心点击牛顿第一定律揭示了如下三个问题1 .指出了物体的一种固有性质：牛顿第一定律揭示了物体所具有的一个重要属性惯性，即物体总是保持原有运动状态不变的一种性质.2 .揭示了力的本质：牛顿第一定律明确了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，物体的运动不需要力来维持.3 .揭示了物体不受力作用时的运动状态：牛顿第一定律描述的只是一种理想状态，而实际中不受力作用的物体是不存在的，当物体受外力但所受合力为零时，其运动效果与不受外力作用时相同，物体将保持静止或匀速直线运动状态.4 .关于牛顿第一定律的下列说法中正确的是（）【导学号：218620331A.由牛顿第一定律可知，物体在任何情况下始终处于静止或匀速直线运动状态8 .牛顿第一定律只是反映惯性大小，也叫惯性定律C.牛顿第一定律是物体不受外力作用时的运动规律，因此，物体在不受力时才有惯性D.牛顿第一定律既揭示了物体保持原有运动状态的原因，又揭示了运动状态改变的原因【解析】一切物体总保持静止状态或匀速直线运动状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止.牛顿第一定律揭示了运动和力的关系，它说明了力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因；同时也指出了一切物体都具有惯性，即保持原来运动状态不变的特性.【答案】D9 .牛顿第一定律揭示了（）A.若物体运动，它一定受力10 物体不受力，它一定静止C.力的作用就是维持物体运动D.物体在任何情况都有惯性【解析】牛顿第一定律揭示了力与运动的关系，即力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因，A、C错；物体若不受力，将会保持静止或匀速直线运动状态不变，B错；牛顿第一定律还揭示了任何物体都具有惯性，因此又叫惯性定律，D对.【答案】D11 （多选）以下说法中正确的是（）A.牛顿第一定律反映了物体不受外力作用时的运动规律B.不受外力作用时，物体的运动状态保持不变是由于物体具有惯性C.在水平地面上滑动的木块最终要停下来，是由于没有外力维持木块的运D.物体的运动状态发生变化时，物体必定受到外力的作用解析】牛顿第一定律描述的是一种理想的情况物体不受任何外力作用，物体将保持静止状态或匀速直线运动状态不变.实际的情况是物体都要受到外力的作用，只要物体所受的外力的合力为零，物体就保持静止或匀速直线运动状态不变，所以选项A正确；物体的运动并不需要力来维持，而是由物体本身所固有的一种属性惯性来维持的，力是改变物体运动状态的原因，所以选项B、D均正确；选项C中木块最终要停下来的原因是木块在运动过程中，受到摩擦阻力的作用，即木块受到的外力的合力不为零所导致的，所以选项C错误.【答案】ABD应用牛顿第一定律应注意的问题1 .牛顿第一定律揭示了力和运动的关系.2 .力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动状态的原因，如果物体的运动状态发生改变，则物体必然受到不为零的合外力作用.3 .判断物体的运动状态是否改变，应分析物体的受力情况或运动情况.BG.物体的惯性先填空1 .惯性任何物体都有保持原来静止或匀速直线运动状态的性质,这种性质称为惯性.牛顿第一定律又被称为惯性定律.2 .属性惯性是物体的固有属性,与物体的受力情况及运动情况无关.3 .惯性大小质量是物体惯性大小的唯一量度.质量越大,物体的惯性越大，物体的运动状态越难改变.再判断1 .惯性是物体的固有属性，一切物体都具有惯性（J）2 .物体运动的速度越大，惯性越大（X）3 .乒乓球可以快速抽杀，是因为乒乓球惯性小.（。）后思考当汽车突然行驶时，乘客会往后倒；汽车遇到紧急情况刹车时，乘客会向前倾；汽车在弯道上转弯时，乘客会向外斜，你知道这是为什么吗？【提示】由于惯性的缘故，车上的人总是要保持原有状态.合作探讨如图6-1-3所示，有一辆超载的汽车，试分析下列问题.图6-1-3探讨1：相比空载的相同汽车，启动或刹车时哪辆车更容易？这说明什么？【提示】空车质量小的惯性小.探讨2：汽车不动时，是否也具有惯性？【提示】具有惯性.核心点击1 .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.7.下面关于惯性的说法正确的是（）【导学号：21862034A.惯性是只有物体在匀速运动或静止时才表现出来的性质B.物体的惯性是指物体不受外力作用时仍保持原来直线运动状态或静止状态的性质，所以惯性就是惯性定律C物体不受外力作用时保持匀速直线运动状态或静止状态，有惯性；受外力作用时，不能保持匀速直线运动状态或静止状态，因而无惯性D.惯性是物体的固有属性，与运动状态和受力情况无关【解析】惯性是物体的固有属性，其大小仅由物体的质量决定，与其受力情况及运动状态无关.不管物体是否受外力作用，也不管物体的运动状态是否改变，其惯性是不能被改变的.惯性定律是物体不受外力作用时所遵守的规律，而惯性是物体的固有属性，两者是不同的，故A、B、C错，D正确.8.（多选）在匀速前进的磁悬浮列车里，小明将一小球放在水平桌面上，且小球相对桌面静止.关于小球与列车的运动，下列说法正确的是（）图6-1-4A.若小球向前滚动，则磁悬浮列车在加速前进B.若小球向后滚动，则磁悬浮列车在加速前进C.磁悬浮列车急刹车时，小球向前滚动D.磁悬浮列车急刹车时，小球向后滚动【解析】列车加（减）速时，小球由于惯性保持原来的运动状态不变，相对于车向后（前）滚动，故B、C正确.【答案】BC9.下列现象中不能用惯性知识解释的是（）A.跳远运动员的助跑速度越大，跳远成绩往往越好B.用力将物体抛出去，物体最终要落回到地面上C.子弹离开枪口后，仍能继续高速向前飞行D.古代打仗时，使用绊马索能把敌方飞奔的马绊倒【解析】跳远运动员助跑后跳起，由于惯性仍保持向前的运动状态，故速度越大，向前冲出的距离越远，成绩越好；抛出去的物体最终落回到地面上，是由于重力作用，与惯性无关；子弹离开枪口后，由于惯性，仍继续向前高速飞行；敌方飞奔的马，遇到绊马索后，马腿被绊住，但马的上身由于惯性仍保持向前的运动，结果被绊倒在地.【答案】B惯性的两种表现形式1 .在不受力（或合外力为零）的条件下，惯性表现为保持原来的运动状态.2 .在受力条件下，惯性表现为运动状态改变的难易程度.