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,高中物理·必修1·滬科版,,,第5章 研究力和運動的關系 5.1 牛頓第一定律,3,1,2,知道關于運動和力的兩種對立的觀點.,知道伽利略的理想實驗及其推理過程，知道理想 實驗是科學研究的重要方法.,理解牛頓第一定律的內(nèi)容及意義.,4,理解慣性的概念，會解釋有關的慣性現(xiàn)象．,一、伽利略的實驗和牛頓的總結,答案,【問題設計】,,不是,答案,答案,不是維持,改變,想象,簡化,純化,2．對牛頓第一定律的理解 (1)定性說明了力和運動的關系． ①說明了物體不受外力時的運動狀態(tài)： 或 ． ②說明力是 物體運動狀態(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．物體運動狀態(tài)的變化即物體運動速度的變化，有以下三種情況： (1)速度的方向不變，只有 改變．(物體做直線運動) (2)速度的大小不變，只有 改變．(物體做曲線運動) (3)速度的大小和方向同時發(fā)生改變．(物體做曲線運動),勻速直線運動狀態(tài),靜止狀態(tài),改變,大小,方向,加速度,,,,二、慣性有大小嗎？,觀察現(xiàn)象,【問題設計】,坐在公共汽車里的人，當車突然啟動時，有什么感覺？當運動的汽車突然停止時，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,【問題設計】,坐在公共汽車里的人，當車突然啟動時，有什么感覺？當運動的汽車突然停止時，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狀態(tài)，當車突然啟動時，人的身體下部隨車運動了，但上部由于慣性保持原來的靜止狀態(tài)，所以會向后傾； 原來人和車一起運動，當車突然停止時，人的身體下部隨車停止了，但上部由于慣性保持原來的運動狀態(tài)，故向前傾．,因為人具有慣性,,,二、慣性有大小嗎？,固有屬性,【要點提煉】,1．慣性與質(zhì)量的關系 (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”等說法都是錯誤的． (2) ______是改變物體運動狀態(tài)的原因．______是維持物體運動狀態(tài)的原因．,越大,力,慣性,,,3．慣性的表現(xiàn) (1)不受力時，慣性表現(xiàn)為保持原來的勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)，有“惰性”的意思． (2)受力時，慣性表現(xiàn)為______________的難易程度．質(zhì)量越大，慣性越大，運動狀態(tài)越________改變．,運動狀態(tài)改變,難以,,,【延伸思考】,人能推動冰面上的重箱子，用同樣的力卻推不動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，比較哪個物體的運動狀態(tài)更容易改變,,,,,,沒有摩擦力,有摩擦力,例1：理想實驗有時更能深刻地反映自然規(guī)律．伽利略設計了一個如圖所示的理想實驗，他的設想步驟如下： ①減小第二個斜面的傾角，小球在這個斜面上仍然要達到原來的高度；②兩個對接的斜面，讓靜止的小球沿一個斜面滾下，小球?qū)L上另一個斜面；③如果沒有摩擦，小球?qū)⑸仙皆瓉磲尫诺母叨?；④繼續(xù)減小第二個斜面的傾角，最后使它成為水平面，小球?qū)⒀厮矫孀龀掷m(xù)的勻速運動． 請將上述理想實驗的設想步驟按照正確的順序排列________ (只要填寫序號即可)．在上述的設想步驟中，有的屬于可靠的事實，有的則是理想化的推論．下列有關事實和推論的分類正確的是( ) A．①是事實，②③④是推論 B．②是事實，①③④是推論 C．③是事實，①②④是推論 D．④是事實，①②③是推論,,一、對伽利略理想實驗的認識,,,①減小第二個斜面的傾角，小球在這個斜面上仍然要達到原來的高度； ②兩個對接的斜面，讓靜止的小球沿一個斜面滾下，小球?qū)L上另一個斜面； ③如果沒有摩擦，小球?qū)⑸仙皆瓉磲尫诺母叨龋?④繼續(xù)減小第二個斜面的傾角，最后使它成為水平面，小球?qū)⒀厮矫孀龀掷m(xù)的勻速運動,,,物理情景 ：可靠的事實,第1步,,,理想化的推論,第2步,,,進一步的推論,第3、4步,,,解析,,一、對伽利略理想實驗的認識,例1：理想實驗有時更能深刻地反映自然規(guī)律．伽利略設計了一個如圖所示的理想實驗，他的設想步驟如下： ①減小第二個斜面的傾角，小球在這個斜面上仍然要達到原來的高度；②兩個對接的斜面，讓靜止的小球沿一個斜面滾下，小球?qū)L上另一個斜面；③如果沒有摩擦，小球?qū)⑸仙皆瓉磲尫诺母叨?；④繼續(xù)減小第二個斜面的傾角，最后使它成為水平面，小球?qū)⒀厮矫孀龀掷m(xù)的勻速運動． 請將上述理想實驗的設想步驟按照正確的順序排列________ (只要填寫序號即可)．在上述的設想步驟中，有的屬于可靠的事實，有的則是理想化的推論．下列有關事實和推論的分類正確的是( ) A．①是事實，②③④是推論 B．②是事實，①③④是推論 C．③是事實，①②④是推論 D．④是事實，①②③是推論,,圖4－1－1,一、對伽利略理想實驗的認識,②③①④,B,例2：由牛頓第一定律可知( ) A．物體的運動是依靠慣性來維持的 B．力停止作用后，物體的運動就不能維持 C．物體做變速運動時，一定有外力作用 D．力是改變物體慣性的原因,,二、對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動狀態(tài),力是改變物體運動狀態(tài)的原因，而不是維持物體運動的原因,,運動狀態(tài)改變,慣性是物體的固有屬性，只和質(zhì)量有關,,,,,做自由落體運動的物體，如果下落過程中某時刻 重力突然消失，物體的運動情況將是( ) A．懸浮在空中不動 B．速度逐漸減小 C．保持一定速度向下做勻速直線運動 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動,C,,,三、慣性的理解,例3：關于物體的慣性，下述說法中正確的是( ) A．運動速度大的物體不能很快地停下來，是因為物體速度越大，慣性也越大 B．靜止的火車啟動時，速度變化慢，是因為靜止的物體慣性大 C．乒乓球可以快速抽殺，是因為乒乓球慣性小 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，與物體的速度無關 (與是否靜止無關）,運動狀態(tài)容易發(fā)生改變， 因為它的質(zhì)量小，慣性小,一切物體在任何情況下都有慣性,,,,,,,1.(對伽利略理想實驗的認識) 關于伽利略的理想實驗，下列說法正確的是( ) A．只要接觸面摩擦相當小，物體在水平面上就能勻速運動下去 B．這個實驗實際上是永遠無法做到的 C．利用氣墊導軌，就能使實驗成功 D．雖然是想象中的實驗，但是它建立在可靠的實驗基礎上,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動下去,沒有摩擦是不可能的,可以提高實驗精度，但是仍然存在摩擦力,,,,,2.(對牛頓第一定律的理解)關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的運動規(guī)律 B．不受外力作用時，物體的運動狀態(tài)保持不變 C．在水平地面上滑動的木塊最終停下來，是由于沒有外力維持木塊運動的結果 D．飛跑的運動員，由于遇到障礙而被絆倒，這是因為他受到外力作用迫使他改變原來的運動狀態(tài),牛頓第一定律：一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(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．,,,,外力迫使他改變原來 的運動狀態(tài),解析,,ABD,3．(力與運動的關系) 某人用力推一下原來靜止在水平面上的小車，小車便開始運動，以后改用較小的力就可以維持小車做勻速直線運動，可見( ) A．力是維持物體速度不變的原因 B．力是維持物體運動的原因 C．力是改變物體慣性的原因 D．力是改變物體運動狀態(tài)的原因,解析,D,力是改變物體運動狀態(tài) 的原因,,,,,,,推力與摩擦力的合力為零,,,,運動不需要力維持,,慣性僅與質(zhì)量有關,,4．(對慣性的理解) 關于慣性，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，故一個物體從地球移到月球慣性減小為1/6 D．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動狀態(tài)和受力情況無關,物體的慣性大小僅由其質(zhì)量大小決定，與其他因素無關,D,再見,