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高中物理 必修1 滬科版 第5章研究力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系5 1牛頓第一定律 3 1 2 知道關(guān)于運(yùn)動(dòng)和力的兩種對(duì)立的觀點(diǎn) 知道伽利略的理想實(shí)驗(yàn)及其推理過程 知道理想實(shí)驗(yàn)是科學(xué)研究的重要方法 理解牛頓第一定律的內(nèi)容及意義 4 理解慣性的概念 會(huì)解釋有關(guān)的慣性現(xiàn)象 一 伽利略的實(shí)驗(yàn)和牛頓的總結(jié) 答案 問題設(shè)計(jì) 不是 答案 答案 不是維持 改變 想象 簡化 純化 2 對(duì)牛頓第一定律的理解 1 定性說明了力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系 說明了物體不受外力時(shí)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài) 或 說明力是物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)即產(chǎn)生的原因 2 揭示了一切物體都具有的一種固有屬性 慣性 因此牛頓第一定律也叫慣性定律 3 物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化即物體運(yùn)動(dòng)速度的變化 有以下三種情況 1 速度的方向不變 只有改變 物體做直線運(yùn)動(dòng) 2 速度的大小不變 只有改變 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) 勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài) 靜止?fàn)顟B(tài) 改變 大小 方向 加速度 二 慣性有大小嗎 觀察現(xiàn)象 問題設(shè)計(jì) 坐在公共汽車?yán)锏娜?當(dāng)車突然啟動(dòng)時(shí) 有什么感覺 當(dāng)運(yùn)動(dòng)的汽車突然停止時(shí) 又有什么感覺 解釋上述現(xiàn)象 人身體后傾 人身體前傾 答案 問題設(shè)計(jì) 坐在公共汽車?yán)锏娜?當(dāng)車突然啟動(dòng)時(shí) 有什么感覺 當(dāng)運(yùn)動(dòng)的汽車突然停止時(shí) 又有什么感覺 解釋上述現(xiàn)象 人身體后傾 人身體前傾 原來人和車一起保持靜止?fàn)顟B(tài) 當(dāng)車突然啟動(dòng)時(shí) 人的身體下部隨車運(yùn)動(dòng)了 但上部由于慣性保持原來的靜止?fàn)顟B(tài) 所以會(huì)向后傾 原來人和車一起運(yùn)動(dòng) 當(dāng)車突然停止時(shí) 人的身體下部隨車停止了 但上部由于慣性保持原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài) 故向前傾 因?yàn)槿司哂袘T性 二 慣性有大小嗎 固有屬性 要點(diǎn)提煉 1 慣性與質(zhì)量的關(guān)系 1 慣性是物體的 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 2 慣性與力的關(guān)系 1 慣性不是力 而是物體本身固有的一種性質(zhì) 因此物體 受到了慣性作用 產(chǎn)生了慣性 受到慣性力 等說法都是錯(cuò)誤的 2 是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因 是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因 越大 力 慣性 3 慣性的表現(xiàn) 1 不受力時(shí) 慣性表現(xiàn)為保持原來的勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài) 有 惰性 的意思 2 受力時(shí) 慣性表現(xiàn)為 的難易程度 質(zhì)量越大 慣性越大 運(yùn)動(dòng)狀態(tài)越 改變 運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變 難以 延伸思考 人能推動(dòng)冰面上的重箱子 用同樣的力卻推不動(dòng)粗糙地面上不太重的箱子 是不是冰面上的重箱子慣性小于粗糙地面上不太重的箱子呢 為什么 不是 答案 質(zhì)量是物體慣性大小的唯一量度 重箱子的慣性大于輕箱子的慣性 判斷物體慣性的大小應(yīng)在相同情況下比較 比如用同樣的力推都處于冰面上或都處于粗糙地面上質(zhì)量不同的物體 比較哪個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)更容易改變 沒有摩擦力 有摩擦力 例1 理想實(shí)驗(yàn)有時(shí)更能深刻地反映自然規(guī)律 伽利略設(shè)計(jì)了一個(gè)如圖所示的理想實(shí)驗(yàn) 他的設(shè)想步驟如下 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)到原來的高度 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 如果沒有摩擦 小球?qū)⑸仙皆瓉磲尫诺母叨?繼續(xù)減小第二個(gè)斜面的傾角 最后使它成為水平面 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 下列有關(guān)事實(shí)和推論的分類正確的是 A 是事實(shí) 是推論B 是事實(shí) 是推論C 是事實(shí) 是推論D 是事實(shí) 是推論 一 對(duì)伽利略理想實(shí)驗(yàn)的認(rèn)識(shí) 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)到原來的高度 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 如果沒有摩擦 小球?qū)⑸仙皆瓉磲尫诺母叨?繼續(xù)減小第二個(gè)斜面的傾角 最后使它成為水平面 小球?qū)⒀厮矫孀龀掷m(xù)的勻速運(yùn)動(dòng) 物理情景 可靠的事實(shí) 第1步 理想化的推論 第2步 進(jìn)一步的推論 第3 4步 解析 一 對(duì)伽利略理想實(shí)驗(yàn)的認(rèn)識(shí) 例1 理想實(shí)驗(yàn)有時(shí)更能深刻地反映自然規(guī)律 伽利略設(shè)計(jì)了一個(gè)如圖所示的理想實(shí)驗(yàn) 他的設(shè)想步驟如下 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)到原來的高度 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 如果沒有摩擦 小球?qū)⑸仙皆瓉磲尫诺母叨?繼續(xù)減小第二個(gè)斜面的傾角 最后使它成為水平面 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 下列有關(guān)事實(shí)和推論的分類正確的是 A 是事實(shí) 是推論B 是事實(shí) 是推論C 是事實(shí) 是推論D 是事實(shí) 是推論 圖4 1 1 一 對(duì)伽利略理想實(shí)驗(yàn)的認(rèn)識(shí) B 例2 由牛頓第一定律可知 A 物體的運(yùn)動(dòng)是依靠慣性來維持的B 力停止作用后 物體的運(yùn)動(dòng)就不能維持C 物體做變速運(yùn)動(dòng)時(shí) 一定有外力作用D 力是改變物體慣性的原因 二 對(duì)牛頓第一定律的理解 解析 AC 由于慣性的存在 物體才保持原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài) 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 運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變 慣性是物體的固有屬性 只和質(zhì)量有關(guān) 做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體 如果下落過程中某時(shí)刻重力突然消失 物體的運(yùn)動(dòng)情況將是 A 懸浮在空中不動(dòng)B 速度逐漸減小C 保持一定速度向下做勻速直線運(yùn)動(dòng)D 無法判斷 解析 具有向下的速度 物體不受外力 根據(jù)牛頓第一定律 物體將以重力消失瞬間的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng) C 三 慣性的理解 例3 關(guān)于物體的慣性 下述說法中正確的是 A 運(yùn)動(dòng)速度大的物體不能很快地停下來 是因?yàn)槲矬w速度越大 慣性也越大B 靜止的火車啟動(dòng)時(shí) 速度變化慢 是因?yàn)殪o止的物體慣性大C 乒乓球可以快速抽殺 是因?yàn)槠古仪驊T性小D 在宇宙飛船中的物體不存在慣性 C 解析 慣性大小只與物體質(zhì)量有關(guān) 與物體的速度無關(guān) 與是否靜止無關(guān) 運(yùn)動(dòng)狀態(tài)容易發(fā)生改變 因?yàn)樗馁|(zhì)量小 慣性小 一切物體在任何情況下都有慣性 1 對(duì)伽利略理想實(shí)驗(yàn)的認(rèn)識(shí) 關(guān)于伽利略的理想實(shí)驗(yàn) 下列說法正確的是 A 只要接觸面摩擦相當(dāng)小 物體在水平面上就能勻速運(yùn)動(dòng)下去B 這個(gè)實(shí)驗(yàn)實(shí)際上是永遠(yuǎn)無法做到的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) 但是它建立在可靠的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上 解析 BD 只要物體受到摩擦力的作用 物體在水平面上就不能勻速運(yùn)動(dòng)下去 沒有摩擦是不可能的 可以提高實(shí)驗(yàn)精度 但是仍然存在摩擦力 2 對(duì)牛頓第一定律的理解 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 由于遇到障礙而被絆倒 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) 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) 摩擦力迫使它停下來 外力迫使他改變?cè)瓉淼倪\(yùn)動(dòng)狀態(tài) 解析 ABD 3 力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系 某人用力推一下原來靜止在水平面上的小車 小車便開始運(yùn)動(dòng) 以后改用較小的力就可以維持小車做勻速直線運(yùn)動(dòng) 可見 A 力是維持物體速度不變的原因B 力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因C 力是改變物體慣性的原因D 力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因 解析 D 力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因 推力與摩擦力的合力為零 運(yùn)動(dòng)不需要力維持 慣性僅與質(zhì)量有關(guān) 4 對(duì)慣性的理解 關(guān)于慣性 下列說法中正確的是 A 受力越大的物體慣性越大B 速度越大的物體慣性越大C 已知物體在月球上所受的重力是地球上的1 6 故一個(gè)物體從地球移到月球慣性減小為1 6D 質(zhì)量越大的物體慣性越大 解析 慣性是物體的固有屬性 物體慣性的大小與其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和受力情況無關(guān) 物體的慣性大小僅由其質(zhì)量大小決定 與其他因素?zé)o關(guān) D 再見