7.3牛頓第一定律慣性第七章運(yùn)動(dòng)和力知識(shí)點(diǎn)牛頓第一定律知1－講11.運(yùn)動(dòng)是否需要力來(lái)維持(1)古希臘思想家、哲學(xué)家亞里士多德的觀點(diǎn)：要使一個(gè)靜止的物體運(yùn)動(dòng)起來(lái)，就必須對(duì)它用力，如果這個(gè)力被撤掉，物體就會(huì)停止運(yùn)動(dòng)。(2)意大利科學(xué)家伽利略的觀點(diǎn)：物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來(lái)維持，運(yùn)動(dòng)的物體會(huì)停下來(lái)，是因?yàn)樗艿搅俗枇?。?－講關(guān)聯(lián)思考亞里士多德的觀點(diǎn)為什么是錯(cuò)誤的？關(guān)聯(lián)結(jié)果亞里士多德在分析生活中的現(xiàn)象時(shí)，只考慮物體受到的推力，而忽視了阻力，其實(shí)物體停下的原因不是“沒(méi)有力的作用”，而是受到了阻力的作用。知1－講2.實(shí)驗(yàn)探究探究運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系探究目的物體的運(yùn)動(dòng)是否需要力來(lái)維持？設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)運(yùn)用控制變量法，讓同一小車從斜面同一高度由靜止滑下，并沿著粗糙程度不同的水平表面運(yùn)動(dòng)，觀察小車在不同表面上運(yùn)動(dòng)的距離。實(shí)驗(yàn)器材斜面、小車、水平木板、毛巾、紙板、玻璃板知1－講進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(1)如圖甲所示，讓小車從斜面上一定高度由靜止滑下，觀察小車在毛巾表面上運(yùn)動(dòng)的距離。(2)保持小車滑下的高度與斜面坡度不變，換紙板表面(如圖乙所示)玻璃板表面(如圖丙所示)、分別觀察小車在這兩種表面上運(yùn)動(dòng)的距離。(3)分析三次實(shí)驗(yàn)的條件及實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，歸納小車在所受摩擦力逐漸減小時(shí)，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化規(guī)律。保證小車到達(dá)三種水平面上時(shí)初速度相同。改變阻力大小知1－講實(shí)驗(yàn)結(jié)果接觸面小車受到摩擦力的大小小車運(yùn)動(dòng)的距離速度變化毛巾表面大短快紙板表面較小較長(zhǎng)較慢玻璃板表面最小最長(zhǎng)最慢知1－講實(shí)驗(yàn)結(jié)論同一小車到達(dá)水平面上初速度相同時(shí)，水平面越光滑，小車受到的摩擦力越小，小車速度減小得越慢，小車運(yùn)動(dòng)的距離就越遠(yuǎn)。歸納總結(jié)對(duì)以上實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步推理得出：如果水平面絕對(duì)光滑，對(duì)小車完全沒(méi)有摩擦，小車將以恒定不變的速度永遠(yuǎn)地運(yùn)動(dòng)下去，由本實(shí)驗(yàn)可以得出：亞里士多德的觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的。知1－講上面進(jìn)行的科學(xué)探究思路與伽利略的研究相似。后來(lái)，英國(guó)科學(xué)家牛頓總結(jié)了前人的研究成果，進(jìn)一步推理、概括出牛頓第一定律。知1－講3.牛頓第一定律(1)內(nèi)容一切物體總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止。(2)理解①“一切”是說(shuō)定律對(duì)所有的物體都適用。②“總”指的是總這樣，沒(méi)有例外。知1－講③“或”即兩種狀態(tài)取其一，不能同時(shí)存在。定律表明，如果物體不受力的作用，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)保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。④“直到有外力迫使它改變”是指定律成立的條件，包含兩層意思：a.不受力將不會(huì)改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；b.受外力才被迫改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。即改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不是自身原因，而是外因所致。力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。知1－講(3)說(shuō)明牛頓第一定律不是實(shí)驗(yàn)定律，而是在大量經(jīng)驗(yàn)事實(shí)的基礎(chǔ)上，通過(guò)進(jìn)一步推理而概括出來(lái)的。知1－講實(shí)驗(yàn)技巧1.控制變量法的運(yùn)用：要探究阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響，就要控制小車在水平面上開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度相同，改變小車受到的阻力，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。2.轉(zhuǎn)換法的運(yùn)用：通過(guò)小車運(yùn)動(dòng)距離的遠(yuǎn)近來(lái)判斷阻力對(duì)運(yùn)動(dòng)的影響。知1－講3.理想實(shí)驗(yàn)法：(1)一些物理現(xiàn)象，由于受實(shí)驗(yàn)條件限制，無(wú)法直接驗(yàn)證，需要先進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，再進(jìn)行合理推理，才能得出結(jié)論，這種方法稱為理想實(shí)驗(yàn)法，又叫實(shí)驗(yàn)推理法。(2)探究阻力對(duì)運(yùn)動(dòng)的影響的實(shí)驗(yàn)運(yùn)用了理想實(shí)驗(yàn)法；探究真空不能傳聲的實(shí)驗(yàn)也運(yùn)用了理想實(shí)驗(yàn)法。知1－練例1為了探究運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系，某學(xué)習(xí)小組進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：在水平放置的木板上鋪上粗糙程度不同的毛巾、棉布，讓同一輛小車在同一斜面的同一高度由靜止滑下，小車靜止時(shí)所處位置如圖1甲所示。知1－練解題秘方：實(shí)驗(yàn)過(guò)程中注意控制變量法和轉(zhuǎn)換法的運(yùn)用。知1－練(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)，讓同一輛小車從同一斜面的同一高度由靜止下滑，其目的是______________________________；下滑后，小車在不同物體表面運(yùn)動(dòng)的距離不同，是因?yàn)槭艿降腳_____不同?？刂菩≤囅禄剿矫娴乃俣认嗤馕觯簩?shí)驗(yàn)時(shí)，讓同一輛小車從同一斜面的同一高度由靜止下滑，其目的是控制小車下滑到水平面的速度相同；下滑后，小車在不同物體表面運(yùn)動(dòng)的距離不同，是因?yàn)槭艿降淖枇Σ煌?。阻力?－練(2)如圖乙是小車在三種不同表面水平運(yùn)動(dòng)時(shí)的v-t

圖像，其中屬于在木板上運(yùn)動(dòng)圖線的是_______。解析：木板表面最光滑，小車在木板表面上運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力最小，通過(guò)的距離最長(zhǎng)，速度減小得最慢，如圖乙是小車在三種不同表面水平運(yùn)動(dòng)時(shí)的v-t

圖像，其中屬于在木板上運(yùn)動(dòng)圖線的是a。a知1－練(3)圖丙中的小球從斜面頂端運(yùn)動(dòng)到O

點(diǎn)時(shí)，若此時(shí)小球受到的外力全部消失，通過(guò)上面的實(shí)驗(yàn)探究可推出小球的運(yùn)動(dòng)軌跡將會(huì)是________。A.a

B.bC.cD.d解析：圖丙中的小球從斜面頂端運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)時(shí)，若此時(shí)小球受到的外力全部消失，根據(jù)牛頓第一定律，小球?qū)⒀卦瓉?lái)運(yùn)動(dòng)方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故選C。C知1－練(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)果能表明_______(填字母)。A.運(yùn)動(dòng)需要力來(lái)維持B.力可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)解析：實(shí)驗(yàn)結(jié)果能表明力可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，故選B。B知1－練1.小華為探究“運(yùn)動(dòng)與力的關(guān)系”，設(shè)計(jì)了如圖所示的斜面實(shí)驗(yàn)。讓同一小車滑到接觸面分別為毛巾、棉布和木板的水平面上，觀察小車在水平面上滑行的距離。知1－練(1)

實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)讓小車從同一斜面的__________由靜止下滑；使小車滑到水平面時(shí)的______相同。(2)比較甲、乙、丙三次實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)阻力越小，小車滑行的距離就越遠(yuǎn)，說(shuō)明小車運(yùn)動(dòng)的速度改變得越______(填“快”或“慢”)。同一高度速度慢知1－練(3)牛頓在伽利略等人的研究成果上概括出了牛頓第一定律。該定律______。(填序號(hào))A.能用實(shí)驗(yàn)直接驗(yàn)證B.不能用實(shí)驗(yàn)直接驗(yàn)證，所以不能確定這個(gè)定律是否正確C.是在大量經(jīng)驗(yàn)事實(shí)的基礎(chǔ)上，通過(guò)進(jìn)一步推理概括得出的C知2－講知識(shí)點(diǎn)慣性21.慣性現(xiàn)象知2－講事例實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象用尺子將下面的棋子打飛出去，上面的棋子仍然落在原處扔出去的標(biāo)槍離開手后仍然繼續(xù)向前飛解釋上面的棋子有保持原來(lái)靜止?fàn)顟B(tài)不變的性質(zhì)扔出去的標(biāo)槍有保持原來(lái)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的性質(zhì)結(jié)論知2－講總結(jié)歸納：(1)慣性：物體保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)。(2)慣性是物體的固有屬性。一切物體在任何狀態(tài)下都具有慣性。知2－講2.慣性大小和質(zhì)量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)1：用力輕推懸掛的空桶，觀察空桶被推高的高度實(shí)驗(yàn)2：在空桶中裝入沙子，用相同的力再推桶，觀察桶被推高的高度實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象知2－講分析空桶被推的高度較高，說(shuō)明相同的力使空桶的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變較大結(jié)論質(zhì)量越小，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)越容易改變知2－講總結(jié)歸納：(1)慣性大小反映物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的難易程度。(2)慣性的大小與物體的質(zhì)量有關(guān)，質(zhì)量越大慣性越大。知2－講3.牛頓第一定律又叫慣性定律。注意區(qū)別慣性和慣性定律。慣性定律即牛頓第一定律，是一條物理規(guī)律，它成立的條件是“物體沒(méi)有受到外力作用”；而慣性是物體的一種屬性，沒(méi)有條件限制，物體無(wú)論受力與否都有慣性。知2－講深入理解理解慣性(1)慣性的普遍性：一切物體都具有慣性。無(wú)論是固體、液體還是氣體，無(wú)論質(zhì)量大小，無(wú)論靜止還是運(yùn)動(dòng)，都具有慣性。(2)慣性不是力，不能說(shuō)“物體受到慣力”“慣性力”等。知2－講易錯(cuò)提醒不要誤認(rèn)為慣性的大小與速度有關(guān)。假如慣性大小與速度有關(guān)，物體的速度越大，慣性越大，速度越小，慣性越小，進(jìn)一步推理得：當(dāng)物體的速度為零時(shí)，物體就不具有慣性，但一切物體都具有慣性，由此可見，慣性大小與速度有關(guān)的觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的。知2－練[期中·福州]慣性是物體的一種普遍屬性，質(zhì)量是慣性大小唯一量度。下列例子中慣性最大的是()A.跑動(dòng)的少年 B.靜止的動(dòng)車C.飛奔的駿馬 D.飛翔的海鷗例2知2－練解題秘方：慣性是物體的一種普遍屬性，一切物體都具有慣性，慣性的大小只與物體的質(zhì)量有關(guān)，質(zhì)量大的物體慣性就大，質(zhì)量小的物體慣性就小。答案：B解析：跑動(dòng)的少年、靜止的動(dòng)車、飛奔的駿馬、飛翔的海鷗，動(dòng)車的質(zhì)量最大，質(zhì)量大的物體慣性就大，故B符合題意。知2－練2.[跨學(xué)科學(xué)科綜合模擬·南昌]《論衡·狀留篇》記載“是故車行于陸??任重，其進(jìn)取疾速，難矣”，意思是質(zhì)量越大的物體，慣性越_____，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)越_____(填“難”或“易”)改變。大難知3－講知識(shí)點(diǎn)生活中的慣性現(xiàn)象3實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象運(yùn)動(dòng)的小車遇到障礙物時(shí)上方的木塊為什么向前倒小車突然啟動(dòng)時(shí)木塊為什么向后倒知3－講解釋(1)木塊處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(2)小車突然停下時(shí)，木塊下部隨車一起停止運(yùn)動(dòng)(3)木塊上部由于慣性保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(4)木塊向前倒(1)木塊處于靜止?fàn)顟B(tài)(2)突然拉動(dòng)小車時(shí),木塊下部受到摩擦阻力隨車一起運(yùn)動(dòng)(3)木塊上部由于慣性保持原來(lái)的靜止?fàn)顟B(tài)(4)木塊向后倒知2－講2.利用慣性工作工人用鐵鍬將煤送到鍋爐口，煤自動(dòng)進(jìn)入鍋爐斧頭松了，將斧柄在樹墩上撞擊幾下，斧頭就套在斧柄上了用拍子輕拍棉被，灰塵就掉落下來(lái)農(nóng)民用水瓢將水灑到禾苗前方，水繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)知2－講3.防止慣性帶來(lái)的危害安全氣囊靠枕安全帶限速知3－講知識(shí)鏈接物體具有保持原來(lái)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的性質(zhì)叫做慣性，慣性是物體本身具有的一種屬性，物體在任何情況下都具有慣性，但只有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化才表現(xiàn)出來(lái)。一切物體都有保持原來(lái)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的性質(zhì)。生活中有時(shí)要利用慣性，有時(shí)也要防止慣性帶來(lái)傷害。知3－練[新趨勢(shì)真實(shí)情境]如圖2所示，錘頭松了，用手柄的下端撞擊木凳，錘頭就被套緊了。關(guān)于此現(xiàn)象的解釋：①當(dāng)手柄撞擊木凳時(shí)，手柄因受力而停止運(yùn)動(dòng)；②使手柄和錘頭向下運(yùn)動(dòng)；③錘頭由于慣性繼續(xù)保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；④錘頭就緊套在手柄上了。最合理的排列順序以及體現(xiàn)錘頭套緊過(guò)程的關(guān)鍵步驟分別是()A.②①③④；②B.②①③④；③C.②③①④；②D.②③①④；③例3知3－練解題秘方：在分析慣性現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)先確定物體原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，而后由于某種原因，其某一部分的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生了哪些改變，而另一部分由于慣性，會(huì)仍然保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。知3－練答案：B解析：錘頭松了，用手柄撞擊木凳，手柄由于受到木凳對(duì)它的力，改變了原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，靜止下來(lái)；錘頭由于具有慣性