1、5．1　牛頓第一定律,1．伽利略理想實(shí)驗(yàn)、力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系(1)在研究物體運(yùn)動(dòng)原因的過(guò)程中，亞里士多德的結(jié)論是：__________，物體才能運(yùn)動(dòng)；____________，物體就要靜止，即：力是______物體運(yùn)動(dòng)的原因．(2)伽利略注意到，當(dāng)球沿斜面向下滾動(dòng)時(shí)，它的速度______，而向上滾動(dòng)時(shí)，它的速度______，他由此猜想，當(dāng)球沿水平面滾動(dòng)時(shí)，它的速度應(yīng)該是____________．而實(shí)際上球在水平面上滾動(dòng)時(shí)會(huì)越來(lái)

2、越慢，伽利略認(rèn)為是由于______的作用．他推斷，若________，球?qū)⒂肋h(yuǎn)滾動(dòng)下去．,(3)伽利略通過(guò)研究理想斜面實(shí)驗(yàn)，得出的結(jié)論是：力不是______________的原因，而恰恰是______________的原因．笛卡爾補(bǔ)充和完善了伽利略的觀點(diǎn)，明確指出：除非______，物體將永遠(yuǎn)保持其______或______________．,2．牛頓第一定律、慣性和質(zhì)量(1)牛頓第一定律的內(nèi)容：一切物體總保持______

3、______________或__________，除非作用在物體上的力迫使它___________________．物體具有的保持原來(lái)__________的性質(zhì)叫做慣性．(2)質(zhì)量大的物體，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)________，我們說(shuō)它慣性大；質(zhì)量小的物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)________，我們說(shuō)它慣性?。|(zhì)量是物體慣性大小的______量度．質(zhì)量是標(biāo)量，只有大小，沒(méi)有方向．單位是_____，符號(hào)是kg.,一、歷史上人類對(duì)力和運(yùn)動(dòng)關(guān)系的主

4、要認(rèn)識(shí)● 要點(diǎn)梳理(1)亞里士多德的觀點(diǎn)：必須有力作用在物體上，物體才能運(yùn)動(dòng)；沒(méi)有力的作用，物體就要靜止在一個(gè)地方．即力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因．亞里士多德憑“直覺(jué)＋觀察”得出了一個(gè)錯(cuò)誤結(jié)論．兩千多年過(guò)去了，直到現(xiàn)在，還有許多人靠這樣的方法處理問(wèn)題，還在重復(fù)同樣的錯(cuò)誤．,(2)伽利略的觀點(diǎn)：在水平面上的物體，設(shè)想沒(méi)有摩擦，一旦物體具有某一速度，它將保持這個(gè)速度繼續(xù)運(yùn)動(dòng)下去，永遠(yuǎn)不會(huì)停止下來(lái)，即物體的運(yùn)動(dòng)并不需要力來(lái)維持．(3)伽利略

5、的思想方法伽利略用“實(shí)驗(yàn)＋科學(xué)推理”的方法推翻了亞里士多德的觀點(diǎn)．伽利略的理想斜面實(shí)驗(yàn)雖然是想像中的實(shí)驗(yàn)，但這個(gè)實(shí)驗(yàn)反映了一種物理思想，它是建立在可靠的事實(shí)基礎(chǔ)之上的．以事實(shí)為依據(jù)，以抽象為指導(dǎo)，抓住主要因素，忽略次要因素，從而深刻地揭示了自然規(guī)律．,二、如何理解牛頓第一定律● 重點(diǎn)解讀對(duì)牛頓第一定律應(yīng)從以下幾個(gè)方面來(lái)理解：(1)明確了慣性的概念定律的前半句話“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

6、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)確定了力的含義定律的后半句話“直到有外力迫使它改變這種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)為止”，實(shí)際上是對(duì)力的定義，即力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，并不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因．這一點(diǎn)要切實(shí)理解．(3)定性揭示了力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系牛頓第一定律指出物體不受外力作用時(shí)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，它描述的只是一種理想狀態(tài)，而實(shí)際中不受外力

7、作用的物體是不存在的．當(dāng)物體所受合外力為零時(shí)，其效果跟不受外力的作用相同，因此，我們也可以把“不受外力作用”理解為“合外力為零”．,(4)牛頓第一定律不是由實(shí)驗(yàn)直接總結(jié)出來(lái)的在實(shí)際中不受力的物體是不存在的，牛頓第一定律不能用實(shí)驗(yàn)直接驗(yàn)證，但是牛頓第一定律是建立在大量的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的基礎(chǔ)上，通過(guò)思維的邏輯推理而發(fā)現(xiàn)的．例如：伽利略的理想實(shí)驗(yàn)．,三、慣性與質(zhì)量● 要點(diǎn)梳理(1)慣性是指物體總有保持自己原來(lái)狀態(tài)(速度)的本性，不能克服和避免

8、．(2)慣性只與物體本身有關(guān)，而與物體是否運(yùn)動(dòng)、是否受力無(wú)關(guān)．對(duì)任何物體，無(wú)論它是運(yùn)動(dòng)還是靜止，無(wú)論是運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變還是不變，物體都有慣性．,(3)物體慣性的大小是描述物體保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)本領(lǐng)強(qiáng)弱的，物體慣性大，保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的本領(lǐng)強(qiáng)，物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)難改變．慣性大小僅與物體的質(zhì)量有關(guān)．質(zhì)量是物體慣性大小的量度，物體質(zhì)量越大，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)越難改變，即慣性越大．(4)慣性不是力，慣性是物體具有的保持勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)，力是物體

9、對(duì)物體的作用，慣性和力是兩個(gè)不同的概念．,①減小第二個(gè)斜面的傾角，小球在這個(gè)斜面上仍然要達(dá)到原來(lái)的高度；②兩個(gè)對(duì)接的斜面，讓靜止的小球沿一個(gè)斜面滾下，小球?qū)L上另一個(gè)斜面；③如果沒(méi)有摩擦，小球?qū)⑸仙皆瓉?lái)釋放的高度；④繼續(xù)減小第二個(gè)斜面的傾角，最后使它成水平面，小球?qū)⒀厮矫孀龀掷m(xù)的勻速運(yùn)動(dòng)．,請(qǐng)將上述理想實(shí)驗(yàn)的設(shè)想步驟按照正確的順序排列：________(只要填寫序號(hào)即可)．在上述的設(shè)想步驟中，有的屬于可靠的事實(shí)，有的則是理想化的推論

10、．下列關(guān)于事實(shí)和推論的分類正確的是(　　)A．①是事實(shí)，②③④是推論　　B．②是事實(shí)，①③④是推論C．③是事實(shí)，①②④是推論 D．④是事實(shí)，①②③是推論,【解析】　根據(jù)對(duì)伽利略理想斜面實(shí)驗(yàn)的理解，合理順序應(yīng)該是②③①④.通過(guò)重現(xiàn)伽利略的實(shí)驗(yàn)可知②是事實(shí)，而①③④是理想化的推論．因?yàn)樵谌魏纹矫娴沫h(huán)境中，物體間總是有摩擦的，假設(shè)沒(méi)有摩擦是一種科學(xué)的理想狀態(tài)，是不能實(shí)現(xiàn)的．故A、C、D均錯(cuò)誤，B正確．【答案】?、冖邰佗堋,【解析

11、】　物理學(xué)史中，亞里士多德的觀點(diǎn)是重的物體下落快，輕的物體下落慢，力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因；伽利略的看法是若沒(méi)有空氣阻力，一切物體自由下落的快慢是相同的，力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因．【答案】　重的物體下落快，輕的物體下落慢　不需要外力作用,【方法總結(jié)】　解決此類問(wèn)題的關(guān)鍵是：(1)要深刻理解牛頓第一定律的意義：即①力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因；②一切物體都具有慣性；③力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因．(2)運(yùn)用牛頓第一定律解決問(wèn)題時(shí)，正確的受

12、力分析是關(guān)鍵，如果物體在某一方向上不受力或所受合力為零，則物體在這一方向上的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(即速度)保持不變．,【答案】　ABD,【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(lái)的靜止?fàn)顟B(tài)，而相對(duì)于汽車向后運(yùn)動(dòng)．從而使綠燈所在的電路被接通，所以啟動(dòng)時(shí)綠燈亮；反之，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(lái)的速度運(yùn)動(dòng)，而相對(duì)于汽車向前運(yùn)動(dòng)，從而使紅燈所在的電路被接通，所以剎車時(shí)紅燈亮．當(dāng)汽車勻速行駛時(shí)，彈簧將使

13、金屬塊復(fù)位，兩燈均不亮．【答案】　當(dāng)汽車啟動(dòng)時(shí)，綠燈亮；當(dāng)汽車急剎車時(shí)，紅燈亮．,A．當(dāng)石料隨平板車快速前進(jìn)時(shí)已經(jīng)受了一個(gè)向前的力，這個(gè)力在車突然停止時(shí)繼續(xù)起作用B．在平板車突然停止時(shí)，平板車對(duì)石料施加一個(gè)向前的力C．平板車突然停止，石料由于慣性會(huì)繼續(xù)往前沖D．平板車在突然停止前速度越快，石料向前沖得越遠(yuǎn)【答案】　CD,【解析】　慣性的大小僅由質(zhì)量來(lái)確定，鉛球質(zhì)量很大，其慣性大，盡管速度不大，但是運(yùn)動(dòng)狀態(tài)很難改變，故不可用手去

14、接，而乒乓球則與其相反，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)容易改變，盡管速度很大，也可以用手去接，所以A、B錯(cuò)誤．相同的兩車慣性應(yīng)相同，要讓速度大的車停下來(lái)，其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化量大，因此較難，D對(duì)，C錯(cuò)．【答案】　D,【評(píng)析】　物體的慣性大小與其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)，在加速度相同時(shí)，速度大的物體停下來(lái)所花的時(shí)間長(zhǎng)，但這并不表明其慣性大，因?yàn)闀r(shí)間長(zhǎng)短并不能反映運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的難易程度．,【答案】　BCD,伽利略通過(guò)理想實(shí)驗(yàn)方法否定了亞里士多德的觀點(diǎn)，說(shuō)明物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來(lái)維

15、持．牛頓在前人的基礎(chǔ)上提出了牛頓第一定律，闡明了運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系，說(shuō)明物體的運(yùn)動(dòng)并不需要力來(lái)維持，因?yàn)槲矬w本身就具有維持原來(lái)靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)，即慣性，慣性是物體的固有屬性，一切物體均有慣性，但力可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)．【答案】　D,事實(shí)上，在受到了相同阻力的情況下，速度(大小)不同，質(zhì)量相同的物體，在相同的時(shí)間內(nèi)速度的減小量是相同的，這就說(shuō)明質(zhì)量相同的物體，它們改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的難易程度是相同的．所以它們的慣性是相同的．故慣性與

16、它們的運(yùn)動(dòng)速度無(wú)關(guān)．,下列說(shuō)法正確的是(　　)A．高速行駛的公共汽車緊急剎車時(shí)，乘客都要向前傾倒，說(shuō)明乘客都具有慣性B．短跑運(yùn)動(dòng)員最后沖刺時(shí)，速度很大，很難停下來(lái)，說(shuō)明速度越大，慣性越大C．拋出去的標(biāo)槍和手榴彈都是靠慣性向遠(yuǎn)處運(yùn)動(dòng)的D．把手中的球由靜止釋放后，球能豎直下落，是由于球具有慣性的緣故,【解析】　慣性是物體保持原來(lái)的勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的特性，故A、C項(xiàng)正確．而質(zhì)量是慣性大小的唯一量度，故B項(xiàng)錯(cuò)．由靜止釋放的小球

17、的慣性是要保持原來(lái)的靜止?fàn)顟B(tài)，而下落是由于重力迫使它改變了靜止?fàn)顟B(tài)，故D項(xiàng)錯(cuò)．【答案】　AC,1．伽利略的理想斜面實(shí)驗(yàn)揭示了(　　)A．若物體運(yùn)動(dòng)，那么它一定在受力B．力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因C．只有受力才能使物體處于靜止?fàn)顟B(tài)D．只有受力才能使物體運(yùn)動(dòng)【答案】　B,2．物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變了，不可能發(fā)生的是(　　)A．速率不變　　　　B．速度不變C．慣性大小隨之改變 D．物體未受任何力【解析】　物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生了改

18、變，即速度發(fā)生了變化，可能是速度大小(即速率)變化、方向變化或大小和方向同時(shí)變化，當(dāng)物體的速率不變時(shí)方向可能改變，故A項(xiàng)是可能發(fā)生的．,物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變就是速度變化，所以B項(xiàng)是不可能的．物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變時(shí)，其質(zhì)量并不改變，質(zhì)量是物體慣性的大小的量度，所以物體慣性大小不會(huì)改變，C項(xiàng)是不可能的．力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生了改變，肯定受外力的作用，故D項(xiàng)是不可能的．【答案】　BCD,3．下列對(duì)運(yùn)動(dòng)的認(rèn)識(shí)不正確的是(　　

19、)A．亞里士多德認(rèn)為物體的自然狀態(tài)是靜止的，只有當(dāng)它受到力的作用才會(huì)運(yùn)動(dòng)B．伽利略認(rèn)為力不是維持物體速度的原因C．牛頓認(rèn)為力的真正效應(yīng)總是改變物體的速度，而不是使之運(yùn)動(dòng)D．伽利略根據(jù)理想實(shí)驗(yàn)推論出，如果沒(méi)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,【解析】亞里士多德對(duì)運(yùn)動(dòng)的認(rèn)識(shí)是錯(cuò)誤的，力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因，而是改變物體運(yùn)動(dòng)速度的原因．【答案】　A,4．現(xiàn)在新型汽車都設(shè)計(jì)有氣囊，氣囊的位置就在

20、司機(jī)的方向盤處，而且每位司機(jī)在駕車時(shí)都必須系上安全帶，而安全帶是斜跨在腰與肩膀之間，與司機(jī)的座椅連在一起，它們的作用是什么？【答案】　緊急剎車和撞車(車禍)時(shí)車突然停下，而司機(jī)由于慣性還具有向前的速度，安全帶使司機(jī)不向前傾，而氣囊是當(dāng)司機(jī)的臉部或胸部接觸方向盤前被突然膨脹的氣囊擋住而不受傷．,5．“用較小的力推車時(shí)車不動(dòng)，說(shuō)明車的慣性較大．”對(duì)嗎？“維持小車勻速運(yùn)動(dòng)所需力較小，而要推動(dòng)小車所需力較大，說(shuō)明靜止物體慣性較大．”對(duì)嗎？【