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第5章 力與運動,第1節(jié) 牛頓第一定律,填一填,練一練,一、力與運動狀態(tài)(見課本第101~102頁) 1.亞里士多德的觀點:物體有外力的作用才有速度,要維持物體的運動速度就需要外力。 2.伽利略的理想實驗:物體沒有力也可以有運動,維持物體的運動可以不需要外力。 3.力和運動狀態(tài)的關系:力的作用可以改變物體的運動狀態(tài)。 二、牛頓第一定律(見課本第102~103頁) 1.內(nèi)容:一切物體總保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(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)當合外力為零時,物體將保持原來的靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)。 (2)如果物體的運動狀態(tài)發(fā)生了變化,物體必定是受到了不為零的合外力作用,即力是改變物體運動狀態(tài)的原因。,,,,,,,,,,填一填,練一練,三、慣性(見課本第104頁) 1.任何物體都有保持原來靜止或勻速直線運動狀態(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動情況無關。 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,物體的運動狀態(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的速度運動,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,故B的慣性比A大,選項B正確,選項A、C、D都錯。 答案:B,問題導引,名師精講,典例剖析,探究一,探究二,對牛頓第一定律的理解 一個在足球場上滾動的足球最終會靜止下來,沒有保持勻速直線運動狀態(tài),這與牛頓第一定律是否矛盾?為什么?,問題導引,名師精講,典例剖析,探究一,探究二,問題導引,名師精講,典例剖析,探究一,探究二,1.對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的狀態(tài),但不受力作用的物體是不存在的,因此一般認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驗定律,它是在實驗的基礎上利用邏輯思維對事實進行分析的產(chǎn)物,不可能用實驗直接驗證。 (3)牛頓第一定律只適用于慣性參考系中的運動,在非慣性參考系中不適用。(慣性參考系是指以相對地面靜止或勻速直線運動的物體作為參考系,簡稱慣性系),問題導引,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動狀態(tài)或靜止狀態(tài)的性質(zhì)——慣性。 (2)牛頓第一定律正確揭示了力和運動的關系,糾正了力是維持物體運動的原因的錯誤觀點,明確指出了力是改變物體運動狀態(tài)的原因。 3.運動狀態(tài)變化的3種情況 (1)速度的方向不變,只有大小改變(物體做直線運動)。 (2)速度的大小不變,只有方向改變(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)。,問題導引,名師精講,典例剖析,探究一,探究二,【例題1】 導學號93960078(多選)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),問題導引,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的狀態(tài),即總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)不變,A、B正確;牛頓第一定律還揭示了力和運動的關系,力是改變物體運動狀態(tài)的原因,而不是維持物體運動狀態(tài)的原因,在水平地面上滑動的木塊最終停下來,是由于摩擦阻力的作用而改變了木塊的運動狀態(tài),飛跑的運動員遇到障礙而被絆倒,是因為他受到外力作用而改變了運動狀態(tài),C錯誤,D正確。 答案:ABD,問題導引,名師精講,典例剖析,探究一,探究二,變式訓練1 下列說法中不正確的是( ) A.伽利略的斜面實驗是牛頓第一定律的實驗基礎 B.物體不受外力作用時,一定處于靜止狀態(tài) C.力是改變物體運動狀態(tài)的原因 D.牛頓第一定律是利用邏輯思維對事實進行分析的產(chǎn)物,不可能用實驗直接驗證 解析:牛頓第一定律是牛頓在總結前人經(jīng)驗和結論的基礎上(如伽利略的斜面實驗、笛卡兒的研究結論等)得出的,不是由實驗得出的定律,也不是科學家憑空想象出來的,故A、D正確;由牛頓第一定律知,物體不受外力作用時,保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài),受合力不為零時,物體的運動狀態(tài)將改變,故B錯誤,C正確。故選B。 答案:B,問題導引,名師精講,典例剖析,探究一,探究二,問題導引,名師精講,典例剖析,探究一,探究二,探究一,探究二,問題導引,名師精講,典例剖析,對慣性的理解 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”等都是錯誤的。 (2)力是改變物體運動狀態(tài)的原因,慣性是維持物體運動狀態(tài)的原因。力越大,運動狀態(tài)越易改變;慣性越大,運動狀態(tài)越難改變。 (3)慣性與物體的受力情況無關。,探究一,探究二,問題導引,名師精講,典例剖析,3.慣性與速度 (1)速度是表示物體運動快慢的物理量,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。 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動狀態(tài),但能否保持取決于其受力情況。當物體不受外力(或所受合外力為零)時,物體將保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)。慣性定律揭示了物體的慣性,正因為物體有慣性,故物體的運動不需要力來維持,這是它們的聯(lián)系。,探究一,探究二,問題導引,名師精講,典例剖析,探究一,探究二,問題導引,名師精講,典例剖析,【例題2】 導學號93960079下面關于慣性的說法正確的是( ) A.慣性是只有物體在勻速運動或靜止時才表現(xiàn)出來的性質(zhì) B.物體的慣性是指物體不受外力作用時仍保持原來直線運動狀態(tài)或靜止狀態(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保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài),有慣性;受外力作用時,不能保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài),因而無慣性 D.慣性是物體的固有屬性,與運動狀態(tài)和受力情況無關,探究一,探究二,問題導引,名師精講,典例剖析,解析:慣性是物體的固有屬性,與運動狀態(tài)無關,故選項A錯誤。有外力作用時,物體運動狀態(tài)發(fā)生改變,但運動狀態(tài)的改變不等于物體慣性的改變?！翱朔T性”“慣性消失”等說法均是錯誤的。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所遵守的規(guī)律。綜上可知,慣性定律不是慣性。故選項B、C錯誤。物體的慣性由物體本身決定,與運動狀態(tài)和受力情況無關,故選項D正確。 答案:D,探究一,探究二,問題導引,名師精講,典例剖析,變式訓練2 關于物體的慣性,下列說法中正確的是 ( ) A.射出槍膛的子彈在運動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)斗機在空戰(zhàn)時,甩掉副油箱是為了減小慣性,提高飛行的靈活性 C.用力推一個處在地面上的物體,沒有推動,原因是物體的慣性太大了 D.高速公路上要限速,是因為車速越大慣性越大 解析:物體慣性大小是由質(zhì)量量度的,與速度大小無關,選項A、D錯誤;戰(zhàn)斗機甩掉副油箱后減小了質(zhì)量,減小了慣性,運動狀態(tài)易改變,提高了靈活性,選項B正確;推物體而物體不動是因為存在摩擦力,只要推力小于最大靜摩擦力,物體就不動,與物體的慣性大小無關,選項C錯誤。 答案:B,探究一,探究二,問題導引,名師精講,典例剖析,探究一,探究二,問題導引,名師精講,典例剖析,1 2 3 4 5,,,,,,1.在物理學史上,正確認識運動和力的關系且推翻“力是維持物體運動的原因”這個觀點的物理學家和建立慣性定律的物理學家分別是( ) 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:由物理學史可知,伽利略通過“理想斜面”實驗推翻了“力是維持物體運動的原因”,而牛頓在大量實驗的基礎上,通過邏輯推理,歸納總結出了牛頓第一定律,即慣性定律。故選項B對,A、C、D錯。 答案:B,1 2 3 4 5,,,,,,2.關于牛頓第一定律,下列說法正確的是( ) A.牛頓第一定律是實驗定律 B.慣性定律與慣性的實質(zhì)是相同的 C.在水平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 D.物體運動狀態(tài)發(fā)生變化時,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前人經(jīng)驗和結論的基礎上得出的,并不是由實驗得出的定律,故選項A錯誤;慣性定律是說物體不受外力作用時所遵循的規(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),它們的實質(zhì)不相同,故選項B錯誤;水平面上滑動的木塊最終停下來的原因是木塊在運動過程中受到摩擦阻力的作用,如果無摩擦,物體將繼續(xù)運動,不能說物體的運動必須有力維持,故選項C錯誤;由牛頓第一定律知,力是改變物體運動狀態(tài)的原因,故選項D正確。 答案:D,1 2 3 4 5,,,,,,3.下列說法中正確的是( ) A.運動越快的汽車越不容易停下來,是因為汽車運動得越快,慣性越大 B.小球由于重力作用自由下落時,它的慣性就不存在了 C.一個小球被豎直上拋,拋出后能繼續(xù)上升,是因為小球拋出后仍受到向上的推力 D.物體的慣性是物體保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)的一種屬性,與物體的速度大小無關 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A、B錯誤,選項D正確。小球被豎直上拋,之所以能繼續(xù)上升是因為小球具有慣性,小球要保持拋出時的運動狀態(tài),故選項C錯誤。 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運動,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動狀態(tài),小球相對于桌面既向前運動,又向北運動,表明列車一邊減速,一邊向南轉(zhuǎn)彎,選項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)量較大的一個金屬塊,可左右滑動,將該儀器固定在一輛汽車上。當汽車啟動時, 燈亮;當汽車急剎車時, 燈亮。 解析:當汽車啟動時,汽車的速度變大了,而金屬塊由于慣性,將保持原來的靜止狀態(tài),從而使綠燈所在的電路被接通,所以啟動時綠燈亮;急剎車時,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動,從而使紅燈所在的電路被接通,所以急剎車時紅燈亮。 答案:綠 紅,