2018高中物理 第四章 牛頓運(yùn)動(dòng)定律 4.1 牛頓第一定律學(xué)案 新人教版必修1.doc
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剖析牛頓第一定律 1、 考點(diǎn)突破 此部分內(nèi)容在高考物理中的要求如下: 知識(shí)點(diǎn) 考綱要求 題型 分值 牛頓第一定律 理解牛頓第一定律和慣性,并能解決問題 選擇題 2~6分 二、重難點(diǎn)提示 重點(diǎn):理解牛頓第一定律的內(nèi)容和慣性的概念。 難點(diǎn):處理好力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系。 1. 牛頓第一定律的內(nèi)容: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. 牛頓第一定律的意義 (1)指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,即力是產(chǎn)生加速度的原因。 (2)指出了一切物體都有慣性,因此牛頓第一定律又稱為慣性定律。 3. 慣性 (1)定義:物體具有保持原來勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)。 (2)量度:質(zhì)量是物體慣性大小的唯一量度,質(zhì)量大的物體慣性大,質(zhì)量小的物體慣性小。 (3)普遍性:慣性是物體的固有屬性,一切物體都有慣性,與物體的運(yùn)動(dòng)情況和受力情況無關(guān)。 【重要提示】1. 誤認(rèn)為物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變了,慣性就消失了。 2. 誤認(rèn)為速度越大,慣性越大。 3. 誤認(rèn)為慣性和慣性定律是一回事。 4. 慣性參考系和非慣性參考系 我們稱這種“牛頓定律能夠適用的參考系”為慣性參考系。例如當(dāng)我們以做變速運(yùn)動(dòng)的起重機(jī)為參考系時(shí),則不能直接應(yīng)用牛頓定律來處理問題,我們稱這種系統(tǒng)為非慣性參考系。 例題1 關(guān)于伽利略的理想實(shí)驗(yàn),下列說法中正確的是( ) A. 這個(gè)實(shí)驗(yàn)實(shí)際上是永遠(yuǎn)無法實(shí)現(xiàn)的 B. 只要接觸面足夠光滑,物體在水平面上就能勻速運(yùn)動(dòng)下去 C. 利用氣墊導(dǎo)軌,就能使實(shí)驗(yàn)成功 D. 雖然是想象中的實(shí)驗(yàn),但它是建立在可靠的事實(shí)基礎(chǔ)上的 思路分析:伽利略的理想實(shí)驗(yàn)是建立在可靠的事實(shí)基礎(chǔ)上,進(jìn)行科學(xué)、合理的推理而得出的結(jié)論,但是摩擦力永遠(yuǎn)無法消除,平板或?qū)к壱膊豢赡茏龅脽o限長(zhǎng),因而無法用實(shí)驗(yàn)直接驗(yàn)證。正確選項(xiàng)為A、D。 答案:AD 例題2 下列關(guān)于牛頓第一定律以及慣性概念的說法中,正確的是( ?。? A. 牛頓第一定律說明,只有不受外力的物體才保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài) B. 物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化則物體一定受到力的作用 C. 慣性定律與慣性的實(shí)質(zhì)是相同的 D. 物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來維持,但物體的運(yùn)動(dòng)速度越大時(shí),其慣性也越大 思路分析:當(dāng)物體所受的合力為零時(shí),物體也可以處于勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài),故A項(xiàng)錯(cuò)誤;由牛頓第一定律可知,力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因,故B項(xiàng)正確;慣性是物體保持原有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的一種性質(zhì),慣性定律(即牛頓第一定律)則反映物體在一定條件下的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,C項(xiàng)錯(cuò)誤;雖然物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來維持,但物體的慣性與運(yùn)動(dòng)速度大小無關(guān),D項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案:B 例題3 在水平路面上有一輛勻速行駛的小車,車上固定一盛滿水的碗。現(xiàn)突然發(fā)現(xiàn)碗中的水灑出,水灑出的情況如圖所示,則關(guān)于小車的運(yùn)動(dòng)情況,下列敘述正確的是( ?。? A. 小車勻速向左運(yùn)動(dòng) B. 小車可能突然向左加速 C. 小車可能突然向左減速 D. 小車可能突然向右減速 思路分析:原來水和小車相對(duì)靜止以共同速度運(yùn)動(dòng),水突然向右灑出有兩種可能:①原來小車向左運(yùn)動(dòng),突然加速,碗中水由于慣性保持原速度不變,故相對(duì)碗向右灑出。②原來小車向右運(yùn)動(dòng),突然減速,碗中水由于慣性保持原速度不變,相對(duì)碗向右灑出,故B、D正確。 答案:BD 【高頻疑點(diǎn)】 對(duì)牛頓第一定律的理解 1. 導(dǎo)出了慣性的概念 一切物體都具有保持原有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì),這就是慣性。 (1)慣性是物體的固有屬性,一切物體都具有慣性。慣性大小的唯一量度是物體的質(zhì)量,物體的質(zhì)量越大,慣性就越大,運(yùn)動(dòng)狀態(tài)就越難改變。慣性與物體是否受力、怎樣受力無關(guān),與物體是否運(yùn)動(dòng)、怎樣運(yùn)動(dòng)無關(guān),與物體所處的地理位置無關(guān)。 (2)慣性不是一種力。慣性大小反映了改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的難易程度,物體的慣性越大,它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)就越難以改變。 (3)外力作用于物體上能使物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變,但不能認(rèn)為克服或改變了物體的慣性。 2. 揭示力的本質(zhì) 力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因(運(yùn)動(dòng)狀態(tài)指物體的速度),又根據(jù)加速度定義:a=,有速度變化就一定有加速度,所以可以說:力是使物體產(chǎn)生加速度的原因。 3. 牛頓第一定律描述的是理想化狀態(tài) 牛頓第一定律描述的是物體在不受任何外力時(shí)的狀態(tài),而不受外力的物體是不存在的。物體不受外力和物體所受合外力為零是有區(qū)別的,所以不能把牛頓第一定律當(dāng)成牛頓第二定律在F=0時(shí)的特例。 【針對(duì)訓(xùn)練】下列關(guān)于力、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及慣性的說法,正確的是( ?。? A. 牛頓最早指出力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因 B. 笛卡爾對(duì)牛頓第一定律的建立做出了貢獻(xiàn) C. 一個(gè)運(yùn)動(dòng)的物體,如果不再受力了,它總會(huì)逐漸停下來,這說明,靜止?fàn)顟B(tài)才是物體長(zhǎng)時(shí)間不受力時(shí)的“自然狀態(tài)” D. 牛頓認(rèn)為力的真正效應(yīng)總是改變物體的速度,而不僅僅是使之運(yùn)動(dòng) E. 伽利略根據(jù)理想實(shí)驗(yàn)推論出,如果沒有摩擦,在水平面上的物體,一旦具有某一個(gè)速度,將保持這個(gè)速度繼續(xù)運(yùn)動(dòng)下去 F. 車速越大,剎車后滑行的路程越長(zhǎng),所以慣性越大 思路分析:經(jīng)過了漫長(zhǎng)的思考,人們才形成了關(guān)于運(yùn)動(dòng)和力的正確關(guān)系的認(rèn)識(shí),所以高考中時(shí)有對(duì)此點(diǎn)物理學(xué)史的考查,及關(guān)于運(yùn)動(dòng)和力關(guān)系的正確認(rèn)識(shí)的考查,復(fù)習(xí)時(shí)既要掌握人類認(rèn)識(shí)的過程,又要真正理解“力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因”。A項(xiàng)中,最早提出力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因的人是伽利略,牛頓是根據(jù)伽利略斜面實(shí)驗(yàn)的思想,建立了牛頓第一定律;B項(xiàng)中,笛卡爾研究了力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系,為牛頓第一定律的建立做出了貢獻(xiàn),正確;C項(xiàng)中,一個(gè)運(yùn)動(dòng)的物體,如果不再受力了,它總會(huì)逐漸停下來,本身這個(gè)說法就是錯(cuò)誤的,不符合牛頓第一定律的描述;D項(xiàng)中,牛頓認(rèn)為力的真正效應(yīng)總是改變物體的速度,而不僅僅是使之運(yùn)動(dòng),這是牛頓第一定律和牛頓第二定律所揭示的力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系,正確;E項(xiàng)的說法符合伽利略理想實(shí)驗(yàn),正確;F項(xiàng)中,剎車的長(zhǎng)度與慣性沒有關(guān)系,與車的動(dòng)能有關(guān)。 答案:BDE 【方法提煉】 用慣性解釋運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象的思路 日常生活中有很多與慣性相關(guān)的運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象,如人乘車時(shí)的前傾后仰、跑步時(shí)的跌跟頭、用鐵錘釘釘子等,運(yùn)用慣性知識(shí)解釋這些現(xiàn)象的思路是: (1)明確要研究的是哪個(gè)物體或物體的哪一部分,它原來處于什么運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。 (2)確定外力作用在此物體的什么位置,物體在此位置的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生了怎樣的變化。 (3)由于慣性的原因,物體上沒受力的部分保持原運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。 【滿分訓(xùn)練】 就一些實(shí)際生活中的現(xiàn)象,某同學(xué)試圖從慣性角度加以解釋,其中正確的是( ?。? A. 采用了大功率的發(fā)動(dòng)機(jī)后,某些一級(jí)方程式賽車的速度甚至能超過某些老式螺旋槳飛機(jī)的速度。這表明,可以通過科學(xué)進(jìn)步使小質(zhì)量的物體獲得大慣性 B. 射出槍膛的子彈在運(yùn)動(dòng)相當(dāng)長(zhǎng)一段距離后連一件棉衣也穿不透,這表明它的慣性小了 C. 貨運(yùn)列車運(yùn)行到不同的車站時(shí),經(jīng)常要摘下或加掛一些車廂,這會(huì)改變它的慣性 D. 摩托車轉(zhuǎn)彎時(shí),車手一方面要控制適當(dāng)?shù)乃俣?,另一方面要將身體稍微向里傾斜,通過調(diào)控人和車的慣性達(dá)到行駛目的 思路分析:采用了大功率的發(fā)動(dòng)機(jī)后,某些一級(jí)方程式賽車的速度甚至能超過某些老式螺旋槳飛機(jī)的速度,原因是功率變大了,但慣性不變,選項(xiàng)A錯(cuò);射出槍膛的子彈在運(yùn)動(dòng)相當(dāng)長(zhǎng)一段距離后連一件棉衣也穿不透,原因是子彈具有的動(dòng)能過小,但慣性不變,選項(xiàng)B錯(cuò);貨運(yùn)列車運(yùn)行到不同的車站時(shí),經(jīng)常要摘下或加掛一些車廂,列車的質(zhì)量改變了,當(dāng)然它的慣性也就改變了,選項(xiàng)C正確;摩托車轉(zhuǎn)彎時(shí),車手一方面要控制適當(dāng)?shù)乃俣?,另一方面要將身體稍微向里傾斜,調(diào)控人和車的重心位置,但整體的慣性不變,選項(xiàng)D錯(cuò)。 答案:C- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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