牛頓第一定律 力與運動關(guān)系（提高）知識講解

牛頓第一定律力與運動關(guān)系（提高）撰稿：馮保國審稿：史會娜【學(xué)習(xí)目標(biāo)】

1、知道牛頓第一定律的內(nèi)容；2、理解慣性是物質(zhì)的一種屬性，會解釋常見的慣性現(xiàn)象；3、理解力與運動的關(guān)系?！疽c梳理】

要點一、牛頓第一定律一切物體，在沒有受到力的作用時，總保持靜止或勻速直線運動狀態(tài)，這就是牛頓第一定律。

要點詮釋：

對定律的理解：

1、“一切”說明該定律對于所有物體都適用，不是特殊現(xiàn)象。

2、“沒有受到力的作用”是定律成立的條件?！皼]有受到力的作用”有兩層含義：一是該物體確定沒有受到任何力的作用，這是一種理想化的情況(實際上，不受任何力的作用的物體是不存在的)；二是該物體所受合力為零，它的作用效果可以等效為不受任何力的作用時的作用效果。

3、“或”指兩種狀態(tài)必居其一，不能同時存在，也就是說物體在不受力的作用時，原來靜止的物體仍保持靜止?fàn)顟B(tài)，原來運動的物體仍保持勻速直線運動狀態(tài)。

4、牛頓第一定律的內(nèi)涵：物體在不受力的情況下依舊可以保持原有的運動狀態(tài)，說明力不是維持物體運動的原因，而是使物體運動狀態(tài)發(fā)生改變的原因?；蛘哒f：物體的運動不需要力來維持，要改變物體的運動狀態(tài)，必須對物體施加力的作用。

5、牛頓第一定律不能用實驗直接驗證，而是在實驗的基礎(chǔ)上通過分析、概括、推理總結(jié)出來的。

6、牛頓第一定律是關(guān)于力與運動關(guān)系的規(guī)律，它反映了物體在不受力(或受合力為零)時的運動規(guī)律，在不受任何力時，物體要保持原有的運動狀態(tài)不變。

要點二、慣性物體具有保持靜止或勻速直線運動狀態(tài)不變的性質(zhì)，叫做慣性。要點詮釋：

對慣性的理解。

1、一切物體都有慣性，一切物體是指無論是氣體、液體、還是固體；無論是靜止還是運動；無論受力還是不受力都具有慣性。慣性是物體本身的一種屬性。

2、慣性指物體保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運動狀態(tài)不變的性質(zhì)。即靜止的物體總要保持靜止?fàn)顟B(tài)，運動的物體總要保持勻速直線運動狀態(tài)。

3、慣性是物體的屬性，不是力。因此在提到慣性時，只能說“物體具有慣性”，或“由于慣性”，而不能說“受到慣性作用”或“慣性力”等。慣性只有大小，慣性的大小僅取決于物體的質(zhì)量，質(zhì)量大，慣性也大。

要點三、力與運動的關(guān)系1、力的作用效果力的作用效果包括兩方面：改變物體的運動狀態(tài)、改變物體的形狀。

2、力與運動力是使物體運動狀態(tài)改變的原因。要點詮釋：

(1)力可以改變物體的運動狀態(tài)，物體運動狀態(tài)的改變包括三種情況：

①物體的運動方向不變，速度大小發(fā)生改變。

例如：剛駛出站臺的火車，做變速直線運動。

②物體的速度大小不變，運動方向發(fā)生改變。

例如：勻速行駛的汽車拐彎了。

③物體的速度大小和運動方向同時發(fā)生改變。例如：向斜上方拋出的鉛球，速度的大小和方向都在發(fā)生變化。

(2)力可以改變物體的形狀。

例如：用力捏橡皮泥，使橡皮泥變成各種形狀；用力拉弓，使弓張開；將尺變彎等。都是在力的作用下，使物體的形狀發(fā)生改變。

(3)物體受力平衡時，將保持靜止或勻速直線運動狀態(tài)；物體受力不平衡時，其運動狀態(tài)會發(fā)生改變?！镜湫屠}】類型一、牛頓第一定律1、在探究牛頓第一定律的實驗中，如圖所示用同一小車從同樣斜面的同一高度滑下，使它在三種不同表面的水平軌道上繼續(xù)運動。

（1）同一小車三次從斜面的同一高度滑下，采用同一高度的目的是為了使小車在水平面上開始運動時，具有相同的。（2）小車在表面上滑行的最遠；因為平面越光滑，小車速度減小得越。（3）從實驗中得出的結(jié)論是若接觸面完全光滑，即水平方向不受外力作用，軌道足夠長，小車將一直做運動。（4）本次探究中應(yīng)用了在觀察實驗的基礎(chǔ)上進行科學(xué)的方法?！舅悸伏c撥】熟悉物理實驗常用方法，看清實驗條件的不同，是解題關(guān)鍵?！敬鸢浮浚?）速度（2）木板、慢（3）勻速直線（4）推理【解析】（1）使小車從同一高度滑下，目的是為了讓小車到達水平面就具有相同的速度。（2）由實驗可知表面越光滑，小車運動的距離越遠，即摩擦力越小，小車運動越遠，速度減小的越慢。（3）從實驗可以得出，小車受到的阻力越小，小車滑行的距離越遠；因此如果小車不受阻力作用，那么小車將保持原來的速度和方向永遠運動下去；即運動的小車，當(dāng)不受到阻力作用時，將保持勻速直線運動。（4）在實驗的基礎(chǔ)上，加上科學(xué)的推理進行歸納?！究偨Y(jié)升華】本題考查理想實驗，應(yīng)理解理想實驗的控制變量法，同時體會如何從實驗中得出結(jié)論，以及合理的推理得出物理規(guī)律的思想。舉一反三：【變式】在研究牛頓第一定律的實驗中，記錄數(shù)據(jù)如下，則下列說法正確的是：（）A．三次實驗讓小車從斜面的同一高度滑下B．在木板表面小車速度減小得最慢C．實驗表明，力是使物體運動的原因D．實驗中運用了逐漸逼近法【答案】ABD【解析】A、三次實驗讓小車從斜面的同一高度滑下，是為了使其具有相同的初速度，是控制變量法的要求，是正確的；B、從實驗數(shù)據(jù)可以看出，小車在木板表面滑行得最遠，因此小車速度減小得最慢，是正確的；C、實驗中，小車滑行是由于小車具有慣性，而小車最終停下則是受到了阻力的作用，因此，C的說法是錯誤的；D、實驗中，從毛巾到棉布，再到木板，表面依次變光滑，阻力越來越小，這屬于一種逐漸逼近的方法，是正確的。2、小軍用繩子拴著一金屬小球，使小球做圓周運動，如果小球受到的力突然全部消失，則小球?qū)ⅲǎ〢．做勻速直線運動B．立即停止運動C．繼續(xù)做圓周運動D．減速運動直到停止【思路點撥】知道小球受力突然消失時小球的運動狀態(tài)，結(jié)合牛頓第一定律，就可順利解決該題?！敬鸢浮緼【解析】當(dāng)小球所受外力突然消失時，根據(jù)牛頓第一定律，它將仍保持力消失瞬間的方向和速度不變，因此會做勻速直線運動?！究偨Y(jié)升華】此題主要考查學(xué)生對牛頓第一定律的理解和掌握。在理解這一定律時要抓住“一切”、“沒有受到力的作用”、“總”、“或”這些關(guān)鍵詞語。類型二、慣性

3、關(guān)于物體的慣性，下列說法正確的是()

A．賽車能很快停下來，說明車沒有慣性

B．跳遠運動員起跳前助跑，是為了獲得慣性

C．足球射入球門時才具有慣性

D．百米運動員到達終點時不能立即停下來，是因為運動員具有慣性

【答案】D【解析】該題考察對慣性的理解。慣性是物質(zhì)的一種屬性，一切物體在任何情況下都有慣性。無論物體運動還是靜止。故AC錯。慣性不是力，它只有大小沒有方向，因此物體“獲得慣性”、“受到慣力作用”等說法都是錯誤的，故B錯。

【總結(jié)升華】①慣性是一切物體都具有的，無論是氣體、液體、固體都有慣性。②物體在任何情況下都有慣性，無論運動、靜止、受力或不受力都有慣性③慣性的大小只與質(zhì)量有關(guān)，與速度無關(guān)。

舉一反三：【變式】（高清課堂《牛頓第一定律》381491例1）下列說法正確的是()

A．慣性是物體的一種屬性

B．物體只有靜止時才有慣性

C．物體只有受到力的作用時才具有慣性

D．物體只有運動時才有慣性

【答案】A

4、水平路上行駛的汽車突然剎車，車上的人會向前傾，下列說法正確的是()

A．人向前傾不能說明人有慣性

B．人向前傾能說明人有慣性

C．人向前傾說明車有慣性

D．人向前傾說明人和車都具有慣性

【答案】B

【解析】汽車在行駛過程中，人和車處于運動狀態(tài)，當(dāng)汽車突然剎車時，人的下身與車一起停止運動，而上身由于慣性仍然要保持原來的運動狀態(tài)，所以人會向前傾，說明人有慣性?！究偨Y(jié)升華】此題通過常見的現(xiàn)象考查了對慣性的理解和應(yīng)用。在解釋時，要將物體按運動狀態(tài)分成兩部分：發(fā)生改變的和不變的。

舉一反三

【變式1】“旋蛋實驗”可以判斷一個雞蛋是生雞蛋還是熟雞蛋，在光滑的水平桌面上快速旋轉(zhuǎn)該雞蛋，用手制動后又立即釋放，如果雞蛋又“自動”轉(zhuǎn)動起來，那么這個雞蛋一定是_______雞蛋，這是因為________。

【答案】生

用手制動后，隨蛋殼轉(zhuǎn)動生雞蛋的蛋清和蛋黃是液體，由于慣性，不會馬上停下來，立即釋放后，蛋清和蛋黃又會帶動蛋殼轉(zhuǎn)動起來，而熟雞蛋是固體，會隨蛋殼的停止停下來。【變式2】（高清課堂《牛頓第一定律》381491例4）坐在公共汽車?yán)锏娜?，身體突然向前傾，這可能是由于汽車A.突然減速前進 B.突然加速前進C.向前行駛時突然剎車 D.突然啟動前進【答案】AC5、“跳遠”是一項常見的體育運動．跳遠運動員在比賽中都是：①先助跑一段距離，②在到達起跳點時用力蹬地，③起跳后在空中運動一段距離，④最后落入沙池。仔細分析整個過程，每個步驟都用到什么物理知識？【答案與解析】加速的目的是