牛頓第一定律 (2).ppt

1、4.1牛頓第一定律,課前導(dǎo)航 圖20-1 請(qǐng)你思考： 1亞里士多德認(rèn)為力的作用是什么？ 2伽利略認(rèn)為“直覺”不可靠，主要忽視了什么？ 3牛頓認(rèn)為力的作用又是什么？,基礎(chǔ)梳理,知識(shí)精析 一、力與物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的關(guān)系 1速度是描述物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的一個(gè)物理量，它是矢量，既有大小又有方向 2(1)當(dāng)物體的速度大小和方向都保持不變時(shí)，則這個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)保持不變 (2)當(dāng)物體的速度發(fā)生變化時(shí)，則這個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生了變化物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化有以下三種情況： 速度的方向不變，只有大小改變 速度的大小不變，只有方向改變 速度的大小和方向都發(fā)生改變 3力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，不是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，物

2、體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變必定受到了不為零的外力作用，反之亦然，力與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)沒有必然的聯(lián)系,二、對(duì)牛頓第一定律的理解 1牛頓第一定律的意義在于正確揭示了力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，糾正了力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因的錯(cuò)誤觀點(diǎn)，明確了力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因 2揭示了物體都有保持原來的靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)慣性 3牛頓第一定律是由“理想實(shí)驗(yàn)”加以“科學(xué)推理”得到的所謂“理想實(shí)驗(yàn)”就是在實(shí)際實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，抓住問題的主要方面，忽略影響實(shí)驗(yàn)的次要因素，在理想情況下對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行合理外推從而得出結(jié)論的實(shí)驗(yàn)方法,三、對(duì)慣性的理解 1概念：慣性是一種性質(zhì)，保持原有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的性質(zhì)，是物體的固有屬性 2決定因素：由

3、質(zhì)量唯一決定，與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān)，與是否受力無關(guān) 3表現(xiàn)形式： (1)在不受力條件下，慣性表現(xiàn)出“保持”“原來的”運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，有“惰性”的意思 (2)在受力條件下，慣性表現(xiàn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的難易程度，質(zhì)量越大，慣性越大，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)越難以改變,四、慣性參考系和非慣性參考系 1慣性參考系：保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的參考系 2非慣性參考系：做變速運(yùn)動(dòng)的參考系 3牛頓第一定律僅適用于慣性參考系在研究物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，一般選地面或相對(duì)地面靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體為參考系 例如：(1)火車沿平直軌道勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，可將火車看做慣性系來研究火車內(nèi)其他物體的運(yùn)動(dòng) (2)火車由靜止加速啟動(dòng)時(shí)，如果以火車為參考系，原來靜止在火車

4、內(nèi)水平光滑桌面上的物體會(huì)相對(duì)火車向后加速運(yùn)動(dòng)，但物體水平方向上并沒有受力因此牛頓第一定律不成立，火車為非慣性系,方法指導(dǎo) 一、力和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的關(guān)系 例1下列對(duì)運(yùn)動(dòng)的認(rèn)識(shí)不正確的是() 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)為力的真正效果是改變物體的速度，而不僅僅是使之運(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 解析運(yùn)動(dòng)是物體的自然屬性，并不需要力來維持，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤、B正確；力產(chǎn)生的效果是改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，即改變速度，故選項(xiàng)C正確；如果物體不受外力

5、，其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變，即速度不變，故選項(xiàng)D正確 答案A,二、對(duì)牛頓第一定律的理解和應(yīng)用 例2關(guān)于牛頓第一定律，下列說法正確的是() A牛頓第一定律是實(shí)驗(yàn)定律 B慣性定律與慣性的實(shí)質(zhì)是相同的 C在水平面上滑動(dòng)的木塊最終停下來，是由于沒有外力維持木塊運(yùn)動(dòng) D物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，必定受到外力的作用 解析牛頓第一定律是牛頓在總結(jié)前人經(jīng)驗(yàn)和結(jié)論的基礎(chǔ)上得出的，并不是由實(shí)驗(yàn)得出的定律，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；慣性定律是說物體不受外力作用時(shí)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(shí)質(zhì)不相同，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；,水平面上滑動(dòng)的木塊最終停下來的原因是木塊在運(yùn)動(dòng)過程中受到摩擦阻力的作用，如果無摩擦，

6、物體將繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，不能說物體的運(yùn)動(dòng)必須有力維持，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由牛頓第一定律知，力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，故選項(xiàng)D正確 答案D 點(diǎn)評(píng)應(yīng)用牛頓第一定律解題時(shí)，應(yīng)牢牢抓住兩點(diǎn)，一個(gè)是力改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；另一個(gè)是慣性維持物體原有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，是物體的固有屬性,變式訓(xùn)練1 16世紀(jì)末，伽利略用實(shí)驗(yàn)和推理，推翻了已在歐洲流行了近兩千年的亞里士多德關(guān)于力和運(yùn)動(dòng)的理論，開啟了物理學(xué)發(fā)展的新紀(jì)元在以下說法中，與亞里士多德觀點(diǎn)相反的是() A四匹馬拉的車比兩匹馬拉的車跑得快；這說明，物體受的力越大，速度就越大 B一個(gè)運(yùn)動(dòng)的物體，如果不再受力了，它總會(huì)逐漸停下來,這說明,靜止?fàn)顟B(tài)才是物體長(zhǎng)時(shí)間不受力時(shí)的“自然狀態(tài)”

7、 C兩物體從同一高度自由下落，較重的物體下落較快 D一個(gè)物體維持勻速直線運(yùn)動(dòng)，不需要受力 解析亞里士多德認(rèn)為物體受的力越大，速度就越大，力是維持物體運(yùn)動(dòng)的的原因，靜止是不受力的自然狀態(tài)；從同一高度重物下落得較快物體勻速直線運(yùn)動(dòng)不需要受力與亞里士多德的觀點(diǎn)相反，所以選項(xiàng)D正確 答案D,三、慣性概念 例3火車在長(zhǎng)直水平軌道上勻速行駛，車廂內(nèi)有一人向上跳起，發(fā)現(xiàn)仍落回到車上原處，這是因?yàn)?) A人跳起時(shí)會(huì)受到一個(gè)向前的沖力，使他隨火車一起向前運(yùn)動(dòng) B人跳起的瞬間，車廂的地板給他一個(gè)向前的力，推動(dòng)他隨火車一起向前運(yùn)動(dòng) C人跳起后，車?yán)^續(xù)前進(jìn)，所以人落下后必定偏后一些，只是由于時(shí)間很短，偏后的距離很小，不明顯而已 D人從跳起到落回地板，由于慣性，在水平方向上人和車始終具有相同的速度 解析人跳起后落回原地的現(xiàn)象是由于慣性造成的,人跳起后,在水平方向上合外力為零,由于慣性,人將保持原來和車一樣的水平速度,下落時(shí),定會(huì)落回原處,故選項(xiàng)D正確 答案D,變式訓(xùn)練2 若行駛中的火車上