1、,第四章,牛頓運(yùn)動定律,學(xué)案1牛頓第一定律,目標(biāo)定位,1.知道伽利略的理想實(shí)驗(yàn)及其推理過程，知道理想實(shí)驗(yàn)是科學(xué)研究的重要方法. 2.理解牛頓第一定律的內(nèi)容及意義. 3.理解慣性的概念，會解釋有關(guān)的慣性現(xiàn)象,知識探究,自我檢測,一、理想實(shí)驗(yàn)的魅力,問題設(shè)計(jì),1.日常生活中，我們有這樣的經(jīng)驗(yàn)：馬拉車，車就前進(jìn)，停止用力，車就停下來.是否有力作用在物體上物體才能運(yùn)動呢？馬不拉車時(shí)，車為什么會停下來呢？ 答案不是.車之所以會停下來是因?yàn)槭艿阶枇Φ淖饔?,知識探究,2.如果沒有摩擦阻力，也不受其他任何力的作用，水平面上運(yùn)動的物體會怎樣？請閱讀課本中的“理想實(shí)驗(yàn)的魅力”，思考伽利略是如何由理想實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論

2、的. 答案如果沒有摩擦阻力，水平面上運(yùn)動的物體將保持這個(gè)速度永遠(yuǎn)運(yùn)動下去.,理想實(shí)驗(yàn)再現(xiàn)：如圖甲所示，讓小球沿一個(gè)斜面由靜止?jié)L下，小球?qū)L上另一個(gè)斜面.如果沒有摩擦，小球?qū)⑸仙皆瓉淼母叨? 如果減小第二個(gè)斜面的傾斜角度，如圖乙所示，小球在這個(gè)斜面上達(dá)到原來的高度就要通過更長的路程.繼續(xù)減小第二個(gè)斜面的傾斜角度，如圖丙所示，使它最終成為水平面，小球就再也達(dá)不到原來的高度，而將沿水平面以恒定的速度永遠(yuǎn)運(yùn)動下去.,要點(diǎn)提煉,1.關(guān)于運(yùn)動和力的兩種對立的觀點(diǎn) (1)亞里士多德的觀點(diǎn)：必須有力作用在物體上，物體才能 ；沒有力的作用，物體就要 在一個(gè)地方.力是 的原因. 這種錯(cuò)誤的觀點(diǎn)統(tǒng)治了人們的思維近

3、兩千年. (2)伽利略的觀點(diǎn)(伽利略第一次提出)：物體的運(yùn)動 (填“需要”或“不需要”)力來維持.,運(yùn)動,靜止,維持物體運(yùn)動,不需,要,2.伽利略的理想實(shí)驗(yàn)的意義 (1)伽利略的理想實(shí)驗(yàn)將可靠的事實(shí)和理論思維結(jié)合起來，即采用“可靠事實(shí)抽象思維科學(xué)推論”的方法推翻了亞里士多德的觀點(diǎn)，初步揭示了運(yùn)動和力的正確關(guān)系. (2)第一次確立了物理實(shí)驗(yàn)在物理學(xué)中的地位.,二、牛頓物理學(xué)的基石慣性定律,1.牛頓第一定律：一切物體總保持 狀態(tài)或 狀態(tài)，除非作用在它上面的力 . 2.對牛頓第一定律的理解 (1)定性說明了力和運(yùn)動的關(guān)系. 說明了物體不受外力時(shí)的運(yùn)動狀態(tài)： 或 . 說明力是 的原因.,勻速直線運(yùn)動,

4、靜止,迫使它改變這種狀態(tài),勻速直線運(yùn)動狀,態(tài),靜止?fàn)顟B(tài),改變物體運(yùn)動狀態(tài),(2)揭示了一切物體都具有的一種固有屬性慣性.因此牛頓第一定律也叫 定律. 3.物體運(yùn)動狀態(tài)的變化即物體運(yùn)動速度的變化，有以下三種情況： (1)速度的方向不變，只有 改變.(物體做直線運(yùn)動) (2)速度的大小不變，只有 改變.(物體做曲線運(yùn)動) (3)速度的大小和方向同時(shí)發(fā)生改變.(物體做曲線運(yùn)動),慣性,大小,方向,三、慣性與質(zhì)量,問題設(shè)計(jì),坐在公共汽車?yán)锏娜耍?dāng)汽車突然啟動時(shí)，有什么感覺？當(dāng)運(yùn)動的汽車突然停止時(shí)，又有什么感覺？解釋上述現(xiàn)象. 答案當(dāng)汽車突然啟動時(shí)，人身體后傾.當(dāng)汽車突然停止時(shí)，人身體前傾.這是因?yàn)槿司?/p>

5、有慣性，原來人和車一起保持靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)車突然啟動時(shí)，人的身體下部隨車運(yùn)動了，但,上部由于慣性保持原來的靜止?fàn)顟B(tài)，所以會向后傾；原來人和車一起運(yùn)動，當(dāng)車突然停止時(shí)，人的身體下部隨車停止了，但上部由于慣性保持原來的運(yùn)動狀態(tài)，故向前傾.,要點(diǎn)提煉,1.慣性：物體具有保持原來 的性質(zhì)，我們把這個(gè)性質(zhì)叫做慣性.牛頓第一定律又叫 . 2.慣性與質(zhì)量的關(guān)系 (1)慣性是物體的 ，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 .,勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài),慣性,定律,固有屬性,越大,3.慣性與力無關(guān) (1)慣性不是力，而是物體本身固有的一種性質(zhì)，因此物體“受到了慣性作用”、“產(chǎn)生

6、了慣性”、“受到慣性力”等說法都是錯(cuò)誤的. (2) 是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因. 是維持物體運(yùn)動狀態(tài)的原因.,力,慣性,4.慣性的表現(xiàn) (1)不受力時(shí)，慣性表現(xiàn)為保持原來的勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，有“惰性”的意思. (2)受力時(shí)，慣性表現(xiàn)為 的難易程度.質(zhì)量越大，慣性越大，運(yùn)動狀態(tài)越 改變.,運(yùn)動狀態(tài)改變,難,延伸思考,人能推動冰面上的重箱子，用同樣的力卻推不動粗糙地面上不太重的箱子，是不是冰面上的重箱子慣性小于粗糙地面上不太重的箱子呢？為什么？ 答案不是.質(zhì)量是物體慣性大小的唯一量度，重箱子的慣性大于輕箱子的慣性.判斷物體慣性的大小應(yīng)在相同情況下比較，比如用同樣的力推都處于冰面上或都處于粗

7、糙地面上質(zhì)量不同的物體，比較哪個(gè)物體的運(yùn)動狀態(tài)更容易改變.,典例精析,一、對伽利略理想實(shí)驗(yàn)的認(rèn)識,例1理想實(shí)驗(yàn)有時(shí)能更深刻地反映自然規(guī)律.伽利略設(shè)計(jì)了一個(gè)如圖1所示的理想實(shí)驗(yàn)，他的設(shè)想步驟如下：,圖1,減小第二個(gè)斜面的傾角，小球在這個(gè)斜面上仍然要達(dá)到原來的高度；兩個(gè)對接的斜面，讓靜止的小球沿一個(gè)斜面滾下，小球?qū)L上另一個(gè)斜面；如果沒有摩擦，小球?qū)⑸仙皆瓉磲尫诺母叨?；繼續(xù)減小第二個(gè)斜面的傾角，最后使它成為水平面，小球?qū)⒀厮矫孀龀掷m(xù)的勻速運(yùn)動.,請將上述理想實(shí)驗(yàn)的設(shè)想步驟按照正確的順序排列_(只要填寫序號即可).在上述的設(shè)想步驟中，有的屬于可靠的事實(shí)，有的則是理想化的推論.下列有關(guān)事實(shí)和推論的

8、分類正確的是() A.是事實(shí)，是推論 B.是事實(shí)，是推論 C.是事實(shí)，是推論 D.是事實(shí)，是推論,解析本題是在可靠事實(shí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行合理的推理，將實(shí)驗(yàn)理想化，并符合物理規(guī)律，得到正確的結(jié)論.而是可靠事實(shí)，因此放在第一步，、是在斜面上無摩擦的設(shè)想，最后推導(dǎo)出水平面上的理想實(shí)驗(yàn).因此正確順序是. 答案B,二、對牛頓第一定律的理解 例2由牛頓第一定律可知() A.物體的運(yùn)動是依靠慣性來維持的 B.力停止作用后，物體的運(yùn)動就不能維持 C.物體做變速運(yùn)動時(shí)，一定有外力作用 D.力是改變物體慣性的原因,解析物體具有保持原來靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動狀態(tài)的性質(zhì)叫做慣性，由于慣性的存在，物體才保持原來的運(yùn)動狀態(tài)，A

9、對. 力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因，而不是維持物體運(yùn)動的原因，B錯(cuò)，C對. 慣性是物體的固有屬性，力不能改變物體的慣性大小，D錯(cuò). 答案AC,針對訓(xùn)練做自由落體運(yùn)動的物體，如果下落過程中某時(shí)刻重力突然消失，物體的運(yùn)動情況將是() A.懸浮在空中不動 B.速度逐漸減小 C.保持一定速度向下做勻速直線運(yùn)動 D.無法判斷,解析物體自由下落時(shí)，僅受重力作用，重力消失以后，物體將不受力，根據(jù)牛頓第一定律的描述，物體將以重力消失瞬間的速度做勻速直線運(yùn)動，故選項(xiàng)C正確. 答案C,三、慣性的理解,例3關(guān)于物體的慣性，下述說法中正確的是() A.運(yùn)動速度大的物體不能很快地停下來，是因?yàn)槲矬w速 度越大，慣性也越大

10、B.靜止的火車啟動時(shí)，速度變化慢，是因?yàn)殪o止的物體 慣性大 C.乒乓球可以快速抽殺，是因?yàn)槠古仪驊T性小 D.在宇宙飛船中的物體不存在慣性,解析慣性大小只與物體質(zhì)量有關(guān)，與物體的速度無關(guān)，故A錯(cuò)誤； 質(zhì)量是物體慣性大小的唯一量度，火車速度變化慢，表明它的慣性大，是因?yàn)樗馁|(zhì)量大，與是否靜止無關(guān)，故B錯(cuò)誤； 乒乓球能被快速抽殺，表明它的運(yùn)動狀態(tài)容易發(fā)生改變，是因?yàn)樗膽T性小，故C正確； 一切物體在任何情況下都有慣性，故D錯(cuò)誤. 答案C,課堂要點(diǎn)小結(jié),1,2,3,4,1.(對伽利略理想實(shí)驗(yàn)的認(rèn)識)關(guān)于伽利略的理 想實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是() A.只要接觸面摩擦相當(dāng)小，物體在水平面上就能勻速運(yùn)動 下去

11、 B.這個(gè)實(shí)驗(yàn)實(shí)際上是永遠(yuǎn)無法做到的 C.利用氣墊導(dǎo)軌，就能使實(shí)驗(yàn)成功 D.雖然是想象中的實(shí)驗(yàn)，但是它建立在可靠的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上,自我檢測,1,2,3,4,解析只要接觸面摩擦存在，物體就受到摩擦力的作用，物體在水平面上就不能勻速運(yùn)動下去，故A錯(cuò)誤. 沒有摩擦是不可能的，這個(gè)實(shí)驗(yàn)實(shí)際上是永遠(yuǎn)無法做到的，故B正確. 若使用氣墊導(dǎo)軌進(jìn)行理想實(shí)驗(yàn)，可以提高實(shí)驗(yàn)精度，但是仍然存在摩擦力，故C錯(cuò)誤；,1,2,3,4,雖然是想象中的實(shí)驗(yàn)，但是它建立在可靠的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，故D正確. 答案BD,1,2,3,4,2.(對牛頓第一定律的理解)關(guān)于牛頓第一定律的理解正確的是() A.不受外力作用時(shí)，物體的運(yùn)動狀態(tài)保持不變

12、B.物體做變速運(yùn)動時(shí)一定受外力作用 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(yùn)動的結(jié)果 D.飛跑的運(yùn)動員，由于遇到障礙而被絆倒，這是因?yàn)樗?受到外力作用迫使他改變原來的運(yùn)動狀態(tài),1,2,3,4,解析牛頓第一定律描述的是物體不受外力作用時(shí)的狀態(tài)，即總保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)不變，A正確； 牛頓第一定律揭示了力和運(yùn)動的關(guān)系，力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因，而不是維持物體運(yùn)動狀態(tài)的原因.物體做變速運(yùn)動說明運(yùn)動狀態(tài)在改變，B正確.,1,2,3,4,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運(yùn)動狀態(tài).飛跑的運(yùn)動員，遇到障礙而被絆倒，是因?yàn)樗艿酵饬ψ饔闷仁顾淖兞嗽瓉淼倪\(yùn)動狀態(tài)，C錯(cuò)誤，D正確. 答案ABD,1,2,3,4,3.(力與運(yùn)動的關(guān)系)某人用力推一下原來靜止在水平面上的小車，小車便開始運(yùn)動，以后改用較小的力就可以維持小車做勻速直線運(yùn)動，可見() A.力是維持物體速度不變的原因 B.力是維持物體運(yùn)動的原因 C.力是改變物體慣性的原因 D.力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因,1,2,3,4,解析力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因，小車原來靜止，在力的作用下小車開始運(yùn)動，是力使其運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生了改變.用較小的力就能使小車做勻速直線運(yùn)動是推力與摩擦力的合力為零的緣故. 答案D,1,2,3,4,4.(對慣性的理解)如圖2所