2018版第4章第1節(jié)伽利略的理想實(shí)驗(yàn)與牛頓第一定律

1、知識(shí)脈絡(luò)第一節(jié) 伽利略的理想實(shí)驗(yàn)與牛頓第一定律學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解伽利略以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)將實(shí)驗(yàn)與邏輯推理相結(jié)合的思想 方法2理解牛頓第一定律的內(nèi)容及意義 (重點(diǎn) ) 3了解慣性的概念，會(huì)解釋有關(guān)慣性現(xiàn)象 (重點(diǎn) ) 4會(huì)應(yīng)用牛頓第一定律及慣性解決簡(jiǎn)單題目 (難點(diǎn) )伽利略的理 想實(shí)驗(yàn) 先填空 1亞里士多德認(rèn)為：力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因2伽利略的理想實(shí)驗(yàn)：(1)斜面實(shí)驗(yàn)：將軌道彎成曲線，在軌道的一邊釋放一顆鋼珠，如果不存在 摩擦力，鋼珠將上升到軌道另一邊與原來的釋放高度相同的點(diǎn) 減小另一邊斜面 的傾角，鋼珠滾動(dòng)的距離增大，當(dāng)另一邊斜面放平，鋼珠將永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去(2)推理結(jié)論：力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因 再判斷

2、 1伽利略的理想實(shí)驗(yàn)是科學(xué)的理想實(shí)驗(yàn) ()2伽利略的理想實(shí)驗(yàn)有力說明了力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因 () 3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) () 后思考 伽利略的理想實(shí)驗(yàn)揭示了什么道理？提示】 伽利略的理想實(shí)驗(yàn)揭示了力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因 先填空 1內(nèi)容：一切物體總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，直到有外力迫使 它改變這種狀態(tài)為止2牛頓第一定律的意義揭示了力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系： 力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因， 而不是維持物體運(yùn) 動(dòng)的原因 再判斷 1牛頓第一定律說明力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因 () 2任何物體只要運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變，它一定不受外力作用 ( ) 3如果物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生了改變，

3、物體必受到了不為零的合外力( ) 后思考 1牛頓第一定律是實(shí)驗(yàn)定律嗎？【提示】 牛頓第一定律所描述的是一種理想狀態(tài)，不是實(shí)驗(yàn)定律2物體受到外力作用，其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是否一定改變？【提示】 不一定當(dāng)物體所受合外力為零時(shí)，其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)就不改變 合作探討 如圖 4-1-1 所示，讓一個(gè)小球從斜面上滑下，斜面末端分別放毛巾、木板和 玻璃板，讓學(xué)生仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象圖 4-1-1探討 1：實(shí)驗(yàn)觀察到的現(xiàn)象是什么，說明了什么問題？【提示】 當(dāng)斜面末端的接觸面越光滑， 小車滑動(dòng)的距離越遠(yuǎn)， 說明摩擦力 是阻礙物體運(yùn)動(dòng)的原因，因?yàn)槟Σ亮Φ拇嬖谑刮矬w運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生了變化探討 2：如果沒有摩擦力的作用，小車又將會(huì)怎樣運(yùn)動(dòng)呢？

4、【提示】 如果沒有摩擦力的作用，小車將勻速運(yùn)動(dòng)下去 核心點(diǎn)擊 1對(duì)牛頓第一定律的理解(1) 定性說明了力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系：力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因， 或者說力是產(chǎn)生加速度的原因， 而不是維 持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因物體不受外力時(shí)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)：勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(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 叫慣性定律2物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化即物體運(yùn)動(dòng)速度的變化，有以下三種情況：(物體做直線運(yùn)動(dòng) )(物體做曲線運(yùn)動(dòng) )(1)速度的方向不變，只有大小改變(2)速度的大小不變，只有方向改變(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(dòng) )3注意(1)牛頓第一定律所描述的是物體不受

5、外力作用時(shí)的狀態(tài)，與物體所受合外 力為零是等效的(2)牛頓第一定律不是實(shí)驗(yàn)定律，它是在理想實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上總結(jié)得出的1(多選 )關(guān)于牛頓第一定律的理解正確的是 ( )A牛頓第一定律反映了物體不受外力作用時(shí)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律B不受外力作用時(shí)，物體一定處于靜止?fàn)顟B(tài)C在水平地面上滑動(dòng)的木塊最終停下來，是由于沒有外力維持木塊運(yùn)動(dòng)的 結(jié)果D飛跑的運(yùn)動(dòng)員，由于遇到障礙而被絆倒，這是因?yàn)樗艿酵饬ψ饔闷仁?他改變?cè)瓉淼倪\(yùn)動(dòng)狀態(tài)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)， 總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)不變， A 正確，B 錯(cuò)誤；牛頓第一定律揭示了力和運(yùn)動(dòng) 的關(guān)系，力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因， 而不是維持物體

6、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因， 在水 平地面上滑動(dòng)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(dòng)狀態(tài)， 飛 跑的運(yùn)動(dòng)員， 遇到障礙而被絆倒， 是因?yàn)樗艿酵饬ψ饔枚淖兞诉\(yùn)動(dòng)狀態(tài)， 選 項(xiàng) C 錯(cuò)誤， D 正確【答案】 AD2牛頓第一定律揭示了 ( )A若物體運(yùn)動(dòng)，它一定受力B物體不受力，它一定靜止C力的作用就是維持物體運(yùn)動(dòng)D物體在任何情況下都有慣性【解析】 牛頓第一定律揭示了力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系， 即力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的 原因，而是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因， A、C 錯(cuò)物體若不受力，將會(huì)保持靜止 或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變， B 錯(cuò)牛頓第一定律還揭示了任何物體都具有慣性， 因此又叫慣性定律， D 對(duì)【答案】 D

7、3關(guān)于牛頓第一定律，下面說法中錯(cuò)誤的是 ( )A牛頓第一定律反映了物體不受外力作用時(shí)物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律B牛頓第一定律就是慣性C不受外力作用時(shí)，物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)保持不變是由于物體具有慣性D運(yùn)動(dòng)的物體狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，物體必定受到外力的作用【解析】 牛頓第一定律有三層含義： 不受力時(shí)物體將保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速 直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，是由于一切物體均有慣性，故 C 說法正確；受到力的作用物體 的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)就要發(fā)生變化，從而揭示出力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，故 D 說 法正確；并且定律指出了物體在不受力時(shí)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，故 A 說法正確；牛頓第 一定律并不是慣性，慣性是物體的一種性質(zhì)， 而牛頓第一定律是物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律， 是兩個(gè)

8、不同的概念，不可混為一談，故 B 說法錯(cuò)誤答案】 B 先填空 1慣性定義物體具有的保持原來的靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)稱為慣性2慣性是物體的固有屬性，與物體的受力情況及運(yùn)動(dòng)情況無關(guān) 再判斷 1物體不論是運(yùn)動(dòng)還是靜止，都具有慣性 ()2物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化，是物體有慣性的原因 ()3力無法改變物體的慣性 () 后思考 是不是只有勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止的物體才具有慣性？【提示】 不是一切物體都具有慣性，物體的慣性與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān) 合作探討 探討 1：坐在公共汽車?yán)锏娜?，?dāng)汽車突然啟動(dòng)時(shí)，有什么感覺？當(dāng)運(yùn)動(dòng)的 汽車突然停止時(shí)，又有什么感覺？解釋上述現(xiàn)象【提示】 當(dāng)汽車突然啟動(dòng)時(shí)，人身體后傾當(dāng)汽車突

9、然停止時(shí)，人身體前 傾這是因?yàn)槿司哂袘T性，原來人和車一起保持靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)車突然啟動(dòng)時(shí)，人 的身體下部隨車運(yùn)動(dòng)了，但上部由于慣性保持原來的靜止?fàn)顟B(tài)，所以會(huì)向后傾； 原來人和車一起運(yùn)動(dòng)， 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(dòng)狀態(tài)，故向前傾探討 2：滬杭高鐵的列車最高速度可以達(dá)到 400 多千米每小時(shí)，是世界上跑 得最快的火車，火車速度快了，慣性大了，剎車也困難了，你認(rèn)為這種說法正確 嗎？【提示】 這種說法是錯(cuò)誤的，慣性是物體的固有屬性，火車提速后，其質(zhì) 量不變，慣性也不變 核心點(diǎn)擊 1慣性與質(zhì)量(1)慣性是物體的固有屬性，一切物體都具有慣性(2)質(zhì)量是物體慣性

10、大小的唯一量度，質(zhì)量越大，慣性越大2慣性與力(1)慣性不是力，而是物體本身固有的一種性質(zhì)，因此說“物體受到了慣性 作用”、“產(chǎn)生了慣性”、“受到慣性力”等都是錯(cuò)誤的第 5 頁(2)力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，慣性是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因慣性 越小，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)越易改變；慣性越大，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)越難改變(3) 慣性與物體的受力情況無關(guān)3慣性與速度(1)速度是表示物體運(yùn)動(dòng)快慢的物理量，慣性是物體本身固有的性質(zhì)(2)一切物體都有慣性，和物體是否有速度及速度的大小均無關(guān) 4慣性與慣性定律(1)慣性不是慣性定律，慣性沒有條件限制，是物體的一種固有屬性 (2)慣性定律是物體不受外力作用時(shí)物體運(yùn)動(dòng)所遵守的一條規(guī)律 4

11、關(guān)于物體的慣性，下述說法中正確的是 ( ) A運(yùn)動(dòng)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B靜止的火車啟動(dòng)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?的質(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(dòng) 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】 C5如圖 4-1-2 所示，在一輛

12、表面光滑足夠長(zhǎng)的小車上，有質(zhì)量為 m1 和 m2 的兩個(gè)小球 (m1m2)，兩小球原來隨車一起運(yùn)動(dòng)當(dāng)車突然停止時(shí)，如不考慮其 他阻力，則兩個(gè)小球 ( )圖 4-1-2A一定相碰B一定不相碰C不一定相碰D無法確定【解析】 因小車表面光滑， 因此球在水平方向上沒有受到外力作用 原來 兩球與小車有相同速度，當(dāng)車突然停止時(shí)，由于慣性，兩小球的速度不變，所以 不會(huì)相碰【答案】 B6.我國道路交通安全法中規(guī)定各種小型車輛前排乘坐的人 (包括司機(jī) )必 須系好安全帶從物理知識(shí)的角度看，這是因?yàn)?( )圖 4-1-3A系好安全帶可以減小人的慣性B系好安全帶可以增大人的慣性C系好安全帶可以防止因人的慣性而造成的傷害D系好安全帶可以讓人更加舒適【解析】 質(zhì)量是物體慣性大小的唯一量度， 系好安全帶不可以改變?nèi)说膽T 性，故 A、B 錯(cuò)誤；安全帶系在人的身上，對(duì)人有一定的作用