8.1牛頓第一定律第八章運(yùn)動(dòng)和力1、維持運(yùn)動(dòng)需要力嗎？關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)的列車(chē)會(huì)停下來(lái)自由擺的秋千會(huì)停下來(lái)打出去的小球會(huì)停下來(lái)現(xiàn)象：列車(chē)、秋千、小球等運(yùn)動(dòng)的物體，停止施加動(dòng)力，還會(huì)繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，但最終要停下來(lái)。亞里斯多德（Aristotle,前384——前322年）是古希臘斯吉塔拉人，著名的哲學(xué)家、科學(xué)家、教育家。物體的運(yùn)動(dòng)需要力來(lái)維持。分析伽利略實(shí)驗(yàn)，牛頓第一定律的引入笛卡兒是著名的法國(guó)哲學(xué)家、數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家，解析幾何學(xué)奠基人之一。1596年3月31日生于圖倫一個(gè)貴族家庭，1650年2月11日卒于斯德哥爾摩。伽利略（GalileoGalilei，1564-1642），意大利物理學(xué)家、天文學(xué)家和哲學(xué)家，近代實(shí)驗(yàn)科學(xué)的先驅(qū)者。牛頓是英國(guó)偉大的數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家、天文學(xué)家和自然哲學(xué)家。1642年12月25日生于英格蘭林肯郡格蘭瑟姆附近的沃爾索普村,1727年3月20日在倫敦病逝。伽利略的理想實(shí)驗(yàn)通過(guò)實(shí)驗(yàn)伽利略指出:運(yùn)動(dòng)物體如果不受其它物體的作用,其運(yùn)動(dòng)會(huì)是勻速的,而且將永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去.讓小球從一個(gè)斜面上由靜止?jié)L下來(lái)，小球?qū)L向另一個(gè)斜面，如果沒(méi)有摩擦，小球?qū)⑸仙皆瓉?lái)的高度。如果減小第二個(gè)斜面的傾角，小球達(dá)到同樣的高度將通過(guò)更長(zhǎng)的路程繼續(xù)減小第二斜面的傾角，直至水平，小球再也達(dá)不到原來(lái)的高度，而是沿水平面以恒定的速度持續(xù)運(yùn)動(dòng)下去做法：讓小車(chē)從斜面的同一高度從靜止開(kāi)始滑下，觀察小車(chē)在不同表面（毛巾、棉布、木板）運(yùn)動(dòng)的距離。實(shí)驗(yàn)裝置圖：探究：阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響問(wèn)題：為什么小車(chē)要從斜面的同一高度滑下？保證小車(chē)到達(dá)在斜面底端具有相同大小的速度該實(shí)驗(yàn)是怎么樣做的？器材：相同條件：不同條件：最大最小較大最遠(yuǎn)最近較遠(yuǎn)結(jié)論：平面越光滑，小車(chē)運(yùn)動(dòng)的距離越_____，這說(shuō)明小車(chē)受到的阻力越___，速度減小得越_____。小越慢遠(yuǎn)以恒定不變的速度永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去對(duì)牛頓第一定律的理解：(1)牛頓第一定律說(shuō)明了物體的運(yùn)動(dòng)不需要靠力來(lái)維持。力既不是產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)的原因，也不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因，而是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。物體運(yùn)動(dòng)之所以會(huì)停下來(lái)，是由于物體受到了阻力的作用。(2)對(duì)牛頓第一定律中“將保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)“這句話的含義，我們可以理解為：物體不受力時(shí)，原來(lái)靜止的物體將永遠(yuǎn)保持靜止?fàn)顟B(tài)；原來(lái)運(yùn)動(dòng)的物體將永遠(yuǎn)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度的大小和方向都不改變。一、牛頓第一定律：一切物體在沒(méi)有受到力的作用時(shí)，總保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。不可能用實(shí)驗(yàn)來(lái)直接驗(yàn)證牛頓第一定律切線方向二、慣性討論2：靜止的物體有這種性質(zhì)，運(yùn)動(dòng)的物體有這種性質(zhì)嗎？用尺迅速打出下面的棋子，上面的棋子還保持靜止?fàn)顟B(tài)，于是落在下方。討論1：你還能設(shè)計(jì)出哪些小實(shí)驗(yàn)來(lái)演示物體的這種性質(zhì)？一切物體都有保持原來(lái)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的性質(zhì)。（即靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)）慣性慣性現(xiàn)象解釋：慣性與牛頓第一定律的區(qū)別：慣性是物體的一種性質(zhì)，一切物體在任何時(shí)間、任何情況下都有慣性。慣性是由物體的質(zhì)量決定的，質(zhì)量大，慣性大。與是否運(yùn)動(dòng)﹑速度大小﹑所受外力無(wú)關(guān)。而牛頓第一定律則是物體在不受力的作用時(shí)，由于慣性表現(xiàn)出的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，其實(shí)質(zhì)是說(shuō)明力既不是產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)的原因，也不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因。而是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。我們可以利用物體的“習(xí)慣性”或叫“惰性”來(lái)理解“慣性”。就是說(shuō)，通常，一切物體都有一種“惰性”，這種“惰性”的表現(xiàn)就是不愿意改變?cè)瓉?lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。只要不受到外界力的作用，它就保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。除非有外力作用于它，才能迫使它改變?cè)瓉?lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。1．慣性沒(méi)有條件。任何物體任何時(shí)候都有慣性。2．慣性沒(méi)有方向。物體只是保持之前的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。慣性只能說(shuō)“由于慣性”、“具有慣性”不能說(shuō)“受到慣性”“慣性力”或“慣性作用”。對(duì)慣性的理解：當(dāng)汽車(chē)剎車(chē)時(shí)，人的腳底由于摩擦而隨之靜止，人的上身由于慣性，會(huì)保持繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)，所以剎車(chē)或減速時(shí)，人會(huì)向前傾。解釋：慣性現(xiàn)象當(dāng)汽車(chē)從靜止?fàn)顟B(tài)起動(dòng)（加速）時(shí)，人的腳底由于摩擦而隨車(chē)運(yùn)動(dòng)（加速），人的上身由于慣性，仍保持原來(lái)靜止（慢速行駛）的狀態(tài)，所以起動(dòng)（加速）時(shí)，人會(huì)后仰。乙：運(yùn)動(dòng)的小車(chē)和木塊遇到障礙物，小車(chē)和木塊底部突然停止，木塊上部由于慣性仍然保持運(yùn)動(dòng)，所以小木塊會(huì)向前傾倒。解釋?xiě)T性現(xiàn)象的一般步驟：

①明確被研究的物體原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)②被研究物體的某部分在力的作用下改變了原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀③由于慣性，被研究物體的另一部分將保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)甲圖：靜止的小車(chē)和木塊突然受到拉力時(shí)，小車(chē)和木塊的底部一起向前運(yùn)動(dòng)，木塊上部由于慣性仍保持靜止?fàn)顟B(tài)，所以會(huì)向后傾倒。你能用慣性的知識(shí)解釋下面這些現(xiàn)象嗎？1.在杯子中盛滿牛奶，突然急速拉動(dòng)杯子，會(huì)看到什么現(xiàn)象？為什么？牛奶向右灑出。因?yàn)榕Ｄ涕_(kāi)始處于靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)杯子突然向左運(yùn)動(dòng)，牛奶因?yàn)橛袘T性，要保持靜止?fàn)顟B(tài)，所以向杯子右側(cè)灑出。2.跑動(dòng)中的人，腳被絆住，為什么會(huì)向前倒？跑動(dòng)中的人開(kāi)始向前運(yùn)動(dòng)，腳被絆停止，而身體由于慣性，要保持向前的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)，所以人向前摔倒。3.為什么錘頭松了木工師傅把錘柄在凳子上撞擊幾下，錘頭就能緊緊地套在錘柄上？

答：錘子向凳子撞擊時(shí)，錘頭和錘柄一起向下運(yùn)動(dòng)，錘柄撞到凳子受到力作用，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變而停止運(yùn)動(dòng)，錘頭由于慣性繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)使錘柄套緊。緊固錘頭跳遠(yuǎn)我們常常利用慣性。投籃擲鉛球也要避免慣性帶來(lái)的危害開(kāi)車(chē)系安全帶雨雪天減速科學(xué)世界——汽車(chē)安全帶現(xiàn)代汽車(chē)的速度很快，一旦發(fā)生碰撞，車(chē)身停止運(yùn)動(dòng)，而乘客身體由于慣性會(huì)繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)，在車(chē)內(nèi)與車(chē)身相撞擊，嚴(yán)重時(shí)可能把擋風(fēng)玻璃撞碎而向前飛出車(chē)外。為防止撞車(chē)時(shí)發(fā)生類(lèi)似的傷害，公安部門(mén)要求小型客車(chē)的駕駛員和前排乘客必須使用安全帶，以便發(fā)生交通事故時(shí)，安全帶對(duì)人體運(yùn)動(dòng)起到緩沖作用，防止出現(xiàn)二次傷害。在高檔轎車(chē)上，除了前、后排座位都有安全帶外，還安裝著安全氣囊系統(tǒng)，一旦車(chē)子發(fā)生平生撞擊，氣囊會(huì)自動(dòng)充氣彈出，使人不致于撞到車(chē)身上。小結(jié)實(shí)驗(yàn)探究一切物體在沒(méi)有受到力的作用時(shí)，總保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。一、牛頓第一定律的內(nèi)容：二、慣性：物體保持運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的性質(zhì)叫做慣性。三、

慣性現(xiàn)象及解釋一切物體在任何情況下都具有慣性，慣性是物體固有的屬性。一切物體任何情況下：是否受力、是否運(yùn)動(dòng)、運(yùn)動(dòng)快慢、勻速變速。慣性與牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律的區(qū)別慣性：慣性定律：物體的性質(zhì)．沒(méi)有任何條件，一切物體都有慣性。在不受力條件下，物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。摩擦力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響。練習(xí)1、關(guān)于運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系，下列說(shuō)法中正確的是（）A、必須有力作用在物體上，物體才能運(yùn)動(dòng)，沒(méi)有力的作用物體就靜止下來(lái)B、力是使物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的原因C、物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變,一定有力作用在物體上D、物體做直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，一定受到了力的作用B、C2.關(guān)于運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系，下列說(shuō)法正確的是（）A.物體受到力的作用，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)一定改變B.物體不受到力的作用，一定保持靜止?fàn)顟B(tài)C.物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變，一定是受到力的作用D.物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)沒(méi)有發(fā)生改變，一定是沒(méi)有受到力的作用C解析：①明確力和物體的運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)，力只與物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變有關(guān)。②物體保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，是物體不受力時(shí)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，并不是力作用的結(jié)果。Ｂ3.關(guān)于力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，下列說(shuō)法正確的是（）Ａ．物體受力才會(huì)運(yùn)動(dòng)Ｂ．力使物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變Ｃ．停止用力，運(yùn)動(dòng)的物體就會(huì)停止Ｄ．力是使物體保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因4、下列說(shuō)法正確的是[]A．物體不受力作用就一定靜止．B．物體不受力作用就一定是勻速直線運(yùn)動(dòng)．C．物體受力才能運(yùn)動(dòng)．D．以上說(shuō)法都是錯(cuò)誤的．【分析】牛頓第一定律指出，物體不受外力作用時(shí)，物體將保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)．說(shuō)明物體可以有兩種表現(xiàn)狀態(tài)，同時(shí)也說(shuō)明物體不受力時(shí)也能運(yùn)動(dòng)，力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因．D

[例題5]關(guān)于慣性，下列說(shuō)法正確的是()A．物體速度大時(shí)慣性大；B．靜止的物體沒(méi)有慣性C．物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變時(shí)，慣性也隨之改變D．一切物體都有慣性

D解析：慣性是一切物體都具有的一種屬性，而且慣性的大小只與物體的質(zhì)量大小有關(guān)，與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和是否受力等都是無(wú)關(guān)的．物體的速度有大小，只是表明它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有不同，不是表明慣性的大小，關(guān)于物體有無(wú)慣性，則完全是一種錯(cuò)誤提法，因?yàn)橛形矬w存在，它就有慣性，因此A、B、C三個(gè)選項(xiàng)都是錯(cuò)誤的．6、下列哪些現(xiàn)象不是利用慣性的（）A、拍打衣服時(shí)，灰塵脫離衣服B、司機(jī)和前排的乘客要系安全帶C、洗完手后，用力甩掉手的水滴D、跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)員起跳前要盡力助跑B7.一個(gè)物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，突然受到一個(gè)外力的作用，它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是否一定會(huì)改變？解析：物體原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是勻速直線運(yùn)動(dòng)，對(duì)應(yīng)的受力情況是"不受力"或"受合力為零"。在此基礎(chǔ)上再施加給此物體一個(gè)外力，此時(shí)物體受合力一定不為零，物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)一定會(huì)發(fā)生改變。8、用繩子栓住一個(gè)小球在光滑的水平面上作圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)繩子突然斷裂，小球?qū)]A．保持原來(lái)的圓周運(yùn)動(dòng)狀態(tài)．B．保持繩斷時(shí)的速度作勻速直線運(yùn)動(dòng)．C．小球運(yùn)動(dòng)速度減小，但保持直線．D．以上三種都有可能．【分析】原來(lái)小球受繩拉力作用在作圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)繩子突然斷裂，小球在光滑水平方向上就沒(méi)有再受到力了，因此小球?qū)⒈３掷K斷時(shí)刻的速度大小和方向而運(yùn)動(dòng)．B9.一氫氣球吊著一重物以1m/s的速度勻速豎直上升，在上升過(guò)程中，吊物體的繩子突然斷了，則在繩子斷開(kāi)后物體（）。A．立即下落，且速度越來(lái)越快B．立即勻速下落C．由于慣性，物體以1m/s的速度勻速上升D．先上升一段距離再下落，下落時(shí)速度越來(lái)越快D10、正在行駛的汽車(chē)，關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后汽車(chē)還會(huì)繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)一段距離，這是由于_______的緣故；最后還是停下來(lái)，這是因?yàn)榈腳________________結(jié)果。慣性汽車(chē)受到摩擦力的作用11、在列車(chē)內(nèi)的水平面上放有一盆水，水中放一浮球，如圖所示。當(dāng)列車(chē)突然向右啟動(dòng)時(shí)，盆內(nèi)的水面變化和浮球的位置變化是圖（

）

A.B.C.D.B12、在無(wú)風(fēng)的情況下，從水平勻速向右飛行