第5章 力與運(yùn)動(dòng),第1節(jié) 牛頓第一定律,填一填,練一練,一、力與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(見課本第101102頁(yè)) 1.亞里士多德的觀點(diǎn):物體有外力的作用才有速度,要維持物體的運(yùn)動(dòng)速度就需要外力。 2.伽利略的理想實(shí)驗(yàn):物體沒有力也可以有運(yùn)動(dòng),維持物體的運(yùn)動(dòng)可以不需要外力。 3.力和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的關(guān)系:力的作用可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。 二、牛頓第一定律(見課本第102103頁(yè)) 1.內(nèi)容:一切物體總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài),直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止。 2.牛頓第一定律表明。 (1)當(dāng)合外力為零時(shí),物體將保持原來的靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。 (2)如果物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生了變化,物體必定是受到了不為零的合外力作用,即力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。,填一填,練一練,三、慣性(見課本第104頁(yè)) 1.任何物體都有保持原來靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì),稱為慣性。 2.慣性是物體的固有屬性,與物體的受力情況及運(yùn)動(dòng)情況無關(guān)。 3.質(zhì)量是物體慣性大小的唯一量度。質(zhì)量越大,物體的慣性越大,物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)越難改變。,填一填,練一練,物體A的質(zhì)量為10 kg,物體B的質(zhì)量為20 kg,A、B分別以20 m/s和10 m/s的速度運(yùn)動(dòng),則下列說法中正確的是 ( ) A.A的慣性比B大 B.B的慣性比A大 C.A和B的慣性一樣大 D.不能確定 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,慣性大小與速度大小無關(guān),故B的慣性比A大,選項(xiàng)B正確,選項(xiàng)A、C、D都錯(cuò)。 答案:B,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,探究一,探究二,對(duì)牛頓第一定律的理解 一個(gè)在足球場(chǎng)上滾動(dòng)的足球最終會(huì)靜止下來,沒有保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài),這與牛頓第一定律是否矛盾?為什么?,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,探究一,探究二,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,探究一,探究二,1.對(duì)牛頓第一定律的理解 (1)牛頓第一定律描述的是物體不受外力作用時(shí)的狀態(tài),但不受力作用的物體是不存在的,因此一般認(rèn)為與物體所受合外力為零是等效的。 (2)牛頓第一定律不是實(shí)驗(yàn)定律,它是在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上利用邏輯思維對(duì)事實(shí)進(jìn)行分析的產(chǎn)物,不可能用實(shí)驗(yàn)直接驗(yàn)證。 (3)牛頓第一定律只適用于慣性參考系中的運(yùn)動(dòng),在非慣性參考系中不適用。(慣性參考系是指以相對(duì)地面靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體作為參考系,簡(jiǎn)稱慣性系),問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,探究一,探究二,2.牛頓第一定律的意義 (1)牛頓第一定律揭示了一切物體都具有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)慣性。 (2)牛頓第一定律正確揭示了力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系,糾正了力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因的錯(cuò)誤觀點(diǎn),明確指出了力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。 3.運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的3種情況 (1)速度的方向不變,只有大小改變(物體做直線運(yùn)動(dòng))。 (2)速度的大小不變,只有方向改變(物體做曲線運(yùn)動(dòng))。 (3)速度的大小和方向同時(shí)發(fā)生改變(物體做曲線運(yùn)動(dòng))。,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,探究一,探究二,【例題1】 導(dǎo)學(xué)號(hào)93960078(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(cè)瓉淼倪\(yùn)動(dòng)狀態(tài),問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,探究一,探究二,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,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,是由于摩擦阻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),C錯(cuò)誤,D正確。 答案:ABD,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,探究一,探究二,變式訓(xùn)練1 下列說法中不正確的是( ) A.伽利略的斜面實(shí)驗(yàn)是牛頓第一定律的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ) B.物體不受外力作用時(shí),一定處于靜止?fàn)顟B(tài) C.力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因 D.牛頓第一定律是利用邏輯思維對(duì)事實(shí)進(jìn)行分析的產(chǎn)物,不可能用實(shí)驗(yàn)直接驗(yàn)證 解析:牛頓第一定律是牛頓在總結(jié)前人經(jīng)驗(yàn)和結(jié)論的基礎(chǔ)上(如伽利略的斜面實(shí)驗(yàn)、笛卡兒的研究結(jié)論等)得出的,不是由實(shí)驗(yàn)得出的定律,也不是科學(xué)家憑空想象出來的,故A、D正確;由牛頓第一定律知,物體不受外力作用時(shí),保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài),受合力不為零時(shí),物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)將改變,故B錯(cuò)誤,C正確。故選B。 答案:B,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,探究一,探究二,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,探究一,探究二,探究一,探究二,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,對(duì)慣性的理解 網(wǎng)球與乒乓球比較,用同樣大小的力,乒乓球抽殺的速度比網(wǎng)球快得多,這是什么原因?,探究一,探究二,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,1.慣性與質(zhì)量 (1)慣性是物體的固有屬性,一切物體都具有慣性。 (2)質(zhì)量是物體慣性大小的唯一量度,質(zhì)量越大,慣性越大。 2.慣性與力 (1)慣性不是力,而是物體本身固有的一種性質(zhì),因此說“物體受到了慣性作用”“產(chǎn)生了慣性”“受到慣性力”等都是錯(cuò)誤的。 (2)力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因,慣性是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。力越大,運(yùn)動(dòng)狀態(tài)越易改變;慣性越大,運(yùn)動(dòng)狀態(tài)越難改變。 (3)慣性與物體的受力情況無關(guān)。,探究一,探究二,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,3.慣性與速度 (1)速度是表示物體運(yùn)動(dòng)快慢的物理量,慣性是物體本身固有的性質(zhì)。 (2)一切物體都有慣性,和物體是否有速度及速度的大小均無關(guān)。 4.慣性與慣性定律 (1)慣性是物體具有的一種固有屬性。慣性定律是物體不受外力作用時(shí)所遵守的一條規(guī)律,屬性不同于規(guī)律。 (2)慣性使物體保持原來運(yùn)動(dòng)狀態(tài),但能否保持取決于其受力情況。當(dāng)物體不受外力(或所受合外力為零)時(shí),物體將保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。慣性定律揭示了物體的慣性,正因?yàn)槲矬w有慣性,故物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來維持,這是它們的聯(lián)系。,探究一,探究二,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,探究一,探究二,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,【例題2】 導(dǎo)學(xué)號(hào)93960079下面關(guān)于慣性的說法正確的是( ) A.慣性是只有物體在勻速運(yùn)動(dòng)或靜止時(shí)才表現(xiàn)出來的性質(zhì) B.物體的慣性是指物體不受外力作用時(shí)仍保持原來直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì),所以慣性就是慣性定律 C.物體不受外力作用時(shí)保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài),有慣性;受外力作用時(shí),不能保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài),因而無慣性 D.慣性是物體的固有屬性,與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和受力情況無關(guān),探究一,探究二,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,解析:慣性是物體的固有屬性,與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān),故選項(xiàng)A錯(cuò)誤。有外力作用時(shí),物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變,但運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變不等于物體慣性的改變。“克服慣性”“慣性消失”等說法均是錯(cuò)誤的。不管物體是否受外力作用,其慣性是不能被改變的。慣性定律是物體不受外力作用時(shí)所遵守的規(guī)律。綜上可知,慣性定律不是慣性。故選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤。物體的慣性由物體本身決定,與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和受力情況無關(guān),故選項(xiàng)D正確。 答案:D,探究一,探究二,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,變式訓(xùn)練2 關(guān)于物體的慣性,下列說法中正確的是 ( ) A.射出槍膛的子彈在運(yùn)動(dòng)一段距離后連一件棉衣也穿不透,這表明它的慣性減小了 B.戰(zhàn)斗機(jī)在空戰(zhàn)時(shí),甩掉副油箱是為了減小慣性,提高飛行的靈活性 C.用力推一個(gè)處在地面上的物體,沒有推動(dòng),原因是物體的慣性太大了 D.高速公路上要限速,是因?yàn)檐囁僭酱髴T性越大 解析:物體慣性大小是由質(zhì)量量度的,與速度大小無關(guān),選項(xiàng)A、D錯(cuò)誤;戰(zhàn)斗機(jī)甩掉副油箱后減小了質(zhì)量,減小了慣性,運(yùn)動(dòng)狀態(tài)易改變,提高了靈活性,選項(xiàng)B正確;推物體而物體不動(dòng)是因?yàn)榇嬖谀Σ亮?只要推力小于最大靜摩擦力,物體就不動(dòng),與物體的慣性大小無關(guān),選項(xiàng)C錯(cuò)誤。 答案:B,探究一,探究二,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,探究一,探究二,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,1 2 3 4 5,1.在物理學(xué)史上,正確認(rèn)識(shí)運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系且推翻“力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因”這個(gè)觀點(diǎn)的物理學(xué)家和建立慣性定律的物理學(xué)家分別是( ) A.亞里士多德、伽利略 B.伽利略、牛頓 C.伽利略、笛卡兒 D.亞里士多德、笛卡兒 解析:由物理學(xué)史可知,伽利略通過“理想斜面”實(shí)驗(yàn)推翻了“力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因”,而牛頓在大量實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,通過邏輯推理,歸納總結(jié)出了牛頓第一定律,即慣性定律。故選項(xiàng)B對(duì),A、C、D錯(cuò)。 答案:B,1 2 3 4 5,2.關(guān)于牛頓第一定律,下列說法正確的是( ) A.牛頓第一定律是實(shí)驗(yàn)定律 B.慣性定律與慣性的實(shí)質(zhì)是相同的 C.在水平面上滑動(dòng)的木塊最終停下來,是由于沒有外力維持木塊運(yùn)動(dòng) D.物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化時(shí),必定受到外力的作用,1 2 3 4 5,解析:牛頓第一定律是牛頓在總結(jié)前人經(jīng)驗(yàn)和結(jié)論的基礎(chǔ)上得出的,并不是由實(shí)驗(yàn)得出的定律,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;慣性定律是說物體不受外力作用時(shí)所遵循的規(guī)律,而慣性是無論物體受不受力,物體總具有的一種性質(zhì),它們的實(shí)質(zhì)不相同,故選項(xiàng)B錯(cuò)誤;水平面上滑動(dòng)的木塊最終停下來的原因是木塊在運(yùn)動(dòng)過程中受到摩擦阻力的作用,如果無摩擦,物體將繼續(xù)運(yùn)動(dòng),不能說物體的運(yùn)動(dòng)必須有力維持,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤;由牛頓第一定律知,力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因,故選項(xiàng)D正確。 答案:D,1 2 3 4 5,3.下列說法中正確的是( ) A.運(yùn)動(dòng)越快的汽車越不容易停下來,是因?yàn)槠囘\(yùn)動(dòng)得越快,慣性越大 B.小球由于重力作用自由下落時(shí),它的慣性就不存在了 C.一個(gè)小球被豎直上拋,拋出后能繼續(xù)上升,是因?yàn)樾∏驋伋龊笕允艿较蛏系耐屏?D.物體的慣性是物體保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的一種屬性,與物體的速度大小無關(guān) 解析:慣性是物體的屬性,一切物體都有慣性。質(zhì)量是慣性大小的量度,質(zhì)量越大,慣性越大,所以選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤,選項(xiàng)D正確。小球被豎直上拋,之所以能繼續(xù)上升是因?yàn)樾∏蚓哂袘T性,小球要保持拋出時(shí)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),故選項(xiàng)C錯(cuò)誤。 答案:D,1 2 3 4 5,4.如圖所示(俯視圖),以速度v勻速行駛的列車車廂內(nèi)有一較光滑的水平桌面,桌面上的A處有一小球。若車廂中的旅客突然發(fā)現(xiàn)小球沿圖中虛線由A向B運(yùn)動(dòng),由此可判斷列車( ) A.減速行駛,向南轉(zhuǎn)彎 B.減速行駛,向北轉(zhuǎn)彎 C.加速行駛,向南轉(zhuǎn)彎 D.加速行駛,向北轉(zhuǎn)彎 解析:小球由于有慣性總保持原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),小球相對(duì)于桌面既向前運(yùn)動(dòng),又向北運(yùn)動(dòng),表明列車一邊減速,一邊向南轉(zhuǎn)彎,選項(xiàng)A正確。 答案:A,1 2 3 4 5,5.(選做題)某儀器的電路如圖所示,其中M是質(zhì)量較大的一個(gè)金屬塊,可左右滑動(dòng),將該儀器固定在一輛汽車上。當(dāng)汽車啟動(dòng)時(shí), 燈亮;當(dāng)汽車急剎車時(shí), 燈亮。 解析:當(dāng)汽車啟動(dòng)時(shí),汽車的速度變大了,而金屬塊由于慣性,將保持原來的靜止?fàn)顟B(tài),從而使綠燈所在的電路被接通,所以啟動(dòng)時(shí)綠燈亮;急剎車時(shí),汽車的速度變小了,而金屬塊由于慣性,將保持原來的速度運(yùn)動(dòng),從而使紅燈所在的電路被接通,所以急剎車時(shí)紅燈亮。 答案:綠 紅,