第四章 牛頓運(yùn)動(dòng)定律,1 牛頓第一定律,填一填,練一練,一、理想實(shí)驗(yàn)的魅力(見課本第68、69頁) 1.對力與運(yùn)動(dòng)關(guān)系的認(rèn)識歷程,填一填,練一練,2.伽利略的斜面實(shí)驗(yàn),(1)理想實(shí)驗(yàn):讓小球沿一個(gè)斜面從靜止?fàn)顟B(tài)開始向下運(yùn)動(dòng),再讓小球沖上第二個(gè)斜面。如果沒有摩擦,無論第二個(gè)斜面的傾角如何,小球所達(dá)到的高度相同;若將第二個(gè)斜面放平,小球?qū)⒂肋h(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去。 (2)實(shí)驗(yàn)結(jié)論:力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因。,填一填,練一練,二、牛頓物理學(xué)的基石慣性定律(見課本第69頁) 1.牛頓第一定律:一切物體總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)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)。 2.慣性:物體具有的保持原來的勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)。任何物體都具有慣性,所以牛頓第一定律又叫慣性定律。,填一填,練一練,三、慣性與質(zhì)量(見課本第69、70頁) 1.慣性表現(xiàn)為改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的難易程度。 2.慣性的量度:質(zhì)量是物體慣性大小的唯一量度。 3.質(zhì)量只有大小,沒有方向,是標(biāo)量,符號是m,國際單位制中,質(zhì)量的單位是千克,符號是 kg。,填一填,練一練,如圖所示,慣性最大的是( ),解析:質(zhì)量是物體慣性大小的唯一量度,質(zhì)量越大,慣性越大,故選項(xiàng)B正確。 答案:B,探究一,探究二,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,當(dāng)堂檢測,對牛頓第一定律的理解 如圖,冰壺在冰面上的運(yùn)動(dòng)。如果摩擦阻力比較大,冰壺很快停下來;如果摩擦阻力很小,冰壺能滑得很遠(yuǎn);如果摩擦阻力為零,冰壺將永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去。 試結(jié)合上述現(xiàn)象討論: (1)牛頓第一定律中“除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)”說明運(yùn)動(dòng)與力有什么關(guān)系? (2)根據(jù)牛頓第一定律思考,如果物體不受外力作用,物體將處于什么狀態(tài)?,探究一,探究二,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,當(dāng)堂檢測,探究一,探究二,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,當(dāng)堂檢測,1.明確了慣性的概念 牛頓第一定律的前半句話“一切物體總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)”,揭示了物體所具有的一個(gè)重要的屬性慣性,即物體保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì),牛頓第一定律指出一切物體在任何情況下都具有慣性。因此牛頓第一定律又叫慣性定律。 2.揭示了力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系 牛頓第一定律的后半句話“除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)”,實(shí)質(zhì)上是揭示了力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系,即力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因,而不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因。,探究一,探究二,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,當(dāng)堂檢測,3.反映了物體不受外力時(shí)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài) 勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止(即原來運(yùn)動(dòng)的保持其速度不變,原來靜止的保持靜止)。不受外力作用的物體是不存在的,但物體所受外力的合力為零與不受外力在效果上是等效的,這就使牛頓第一定律具有了實(shí)際意義。,探究一,探究二,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,當(dāng)堂檢測,【例題1】 (多選)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(shí)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律 B.不受外力作用時(shí),物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)保持不變 C.在水平地面上滑動(dòng)的木塊最終停下來,是由于沒有外力維持木塊運(yùn)動(dòng)的結(jié)果 D.飛跑的運(yùn)動(dòng)員遇到障礙而被絆倒,這是因?yàn)樗艿酵饬ψ饔闷仁顾淖冊瓉淼倪\(yùn)動(dòng)狀態(tài),探究一,探究二,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,當(dāng)堂檢測,解析:牛頓第一定律描述了物體不受外力作用時(shí)的狀態(tài),即總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)不變,選項(xiàng)A、B正確;牛頓第一定律還揭示了力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系,力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因,而不是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因,在水平地面上滑動(dòng)的木塊最終停下來,是由于摩擦力的作用而改變了木塊的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),飛跑的運(yùn)動(dòng)員遇到障礙而被絆倒,是因?yàn)樗艿酵饬ψ饔枚淖兞诉\(yùn)動(dòng)狀態(tài),選項(xiàng)C錯(cuò)誤,D正確。 答案:ABD,探究一,探究二,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,當(dāng)堂檢測,探究一,探究二,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,當(dāng)堂檢測,變式訓(xùn)練1 關(guān)于力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系,下列說法中正確的是( ) A.物體的速度不斷增大,表示物體必受外力的作用 B.物體向著某個(gè)方向運(yùn)動(dòng),則在這個(gè)方向上必受力的作用 C.物體的速度大小不變,則其所受的合外力必為零 D.物體處于平衡狀態(tài),則該物體必不受外力作用 解析:當(dāng)物體速度增大時(shí),運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生了變化,而力是改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因,故物體必受外力作用,故A項(xiàng)正確;物體向某個(gè)方向運(yùn)動(dòng),可以不在此方向上受力的作用,故B項(xiàng)錯(cuò)誤;當(dāng)物體的速度大小不變時(shí),其速度方向可能發(fā)生變化,即運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可能變化,合外力不一定為零,故C項(xiàng)錯(cuò)誤;物體處于平衡狀態(tài)時(shí),所受合外力為零,并不是物體不受外力作用,故D項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案:A,探究一,探究二,當(dāng)堂檢測,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,對慣性的理解和應(yīng)用 高鐵的列車最高時(shí)速可以達(dá)到400多千米,是世界上最快的火車。有的同學(xué)認(rèn)為:火車變快了,其慣性變大了,所以難剎車。他的認(rèn)識正確嗎?,探究一,探究二,當(dāng)堂檢測,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,探究一,探究二,當(dāng)堂檢測,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,探究一,探究二,當(dāng)堂檢測,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,探究一,探究二,當(dāng)堂檢測,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,【例題2】 關(guān)于慣性的大小,下列敘述正確的是( ) A.兩個(gè)質(zhì)量相同的物體,在阻力相同的情況下,速度大的不容易停下來,所以速度大的物體慣性大 B.兩個(gè)質(zhì)量相同的物體,不管速度大小如何,它們的慣性的大小一定相同 C.推動(dòng)地面上靜止的物體,要比維持這個(gè)物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)所需的力大,所以物體靜止時(shí)慣性大 D.在月球上舉重比在地球上容易,所以質(zhì)量相同的物體在月球上比在地球上慣性小 解析:物體的慣性的大小是由物體的質(zhì)量決定的,質(zhì)量相同,則慣性大小相同,慣性的大小與物體的位置、是否受力和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是否變化均無關(guān)。故B正確,A、C、D錯(cuò)誤。 答案:B,探究一,探究二,當(dāng)堂檢測,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,探究一,探究二,當(dāng)堂檢測,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,變式訓(xùn)練2 下列關(guān)于慣性的說法中,正確的是( ) A.物體只有在突然運(yùn)動(dòng)或突然停止時(shí)才有慣性 B.物體的質(zhì)量越大或速度越大,其慣性也就越大 C.在太空中飛行的航天飛機(jī)內(nèi)的物體,其慣性消失 D.慣性是物體的屬性,與物體是否受力和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān) 解析:物體的慣性是物體的固有屬性,只與物體的質(zhì)量有關(guān),與物體的位置、是否受力和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān)。故選項(xiàng)A、B、C錯(cuò)誤,選項(xiàng)D正確。 答案:D,當(dāng)堂檢測,探究一,探究二,1,2,3,4,1.最早根據(jù)實(shí)驗(yàn)提出力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因的科學(xué)家是( ) A.亞里士多德 B.牛頓 C.伽利略 D.笛卡兒 解析:伽利略通過理想實(shí)驗(yàn)提出力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因,而是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。 答案:C,5,1,2,3,4,當(dāng)堂檢測,探究一,探究二,2.關(guān)于牛頓第一定律,下列說法正確的是( ) A.牛頓第一定律是一條實(shí)驗(yàn)定律 B.牛頓第一定律說明力是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因 C.慣性定律和慣性的實(shí)質(zhì)是相同的 D.物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來維持 解析:牛頓第一定律反映的是物體在不受力的情況下所遵循的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,而自然界中不受力的物體是不存在的,因此它是理想條件下的運(yùn)動(dòng)定律,但不是實(shí)驗(yàn)定律,它來源于大量真實(shí)的科學(xué)實(shí)驗(yàn),但不能用真實(shí)的實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;由牛頓第一定律可知,物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來維持,力的本質(zhì)是使物體發(fā)生形變的原因、是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因、是使物體產(chǎn)生加速度的原因,選項(xiàng)B錯(cuò)誤,D正確;慣性是物體的固有屬性,慣性定律是在一定條件下物體運(yùn)動(dòng)遵循的規(guī)律,二者實(shí)質(zhì)不同,選項(xiàng)C錯(cuò)誤。 答案:D,5,1,2,3,4,當(dāng)堂檢測,探究一,探究二,3.關(guān)于慣性的下列說法中正確的是( ) A.物體能夠保持原有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)叫慣性 B.物體不受外力作用時(shí)才有慣性 C.物體靜止時(shí)有慣性,一開始運(yùn)動(dòng),不再保持原有的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),也就失去了慣性 D.物體靜止時(shí)沒有慣性,只有始終保持運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)才有慣性 解析:物體保持原有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)叫慣性,選項(xiàng)A正確;慣性是物體固有的屬性,不會因運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變而改變,也不會因受外力而改變,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;慣性只與物體的質(zhì)量有關(guān),與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān),選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤。 答案:A,5,1,2,3,4,當(dāng)堂檢測,探究一,探究二,4.下列事例中,利用了物體的慣性的是( ),A. B. C. D. 解析:跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)員在起跳前盡可能高速助跑,是為了在跳起時(shí)繼續(xù)保持向前的運(yùn)動(dòng)狀態(tài);鐵餅運(yùn)動(dòng)員在擲出鐵餅前快速旋轉(zhuǎn),是為了讓鐵餅在離開手后保持原有的速度大小和方向向前方飛出。 答案:C,5,1,2,3,當(dāng)堂檢測,探究一,探究二,4,5,5.在向前行駛的客車上駕駛員和乘客的身體姿勢如圖所示,則對客車運(yùn)動(dòng)情況的判斷正確的是( ) A.客車一定做勻加速直線運(yùn)動(dòng) B.客車一定做勻速直線運(yùn)動(dòng) C.客車可能是突然減速 D.客車可能是突然加速 解析:從題圖中可以看出,人的身體倒向車前進(jìn)的方向,說明此時(shí)車突然減速。因?yàn)楫?dāng)車突然減速時(shí),腳隨車減速了,但身體上部由于慣性仍然保持原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),所以人會向前倒。 答案:C,