《牛頓第一定律》備課講義

第八章運(yùn)動和力第1節(jié)牛頓第一定律知識點(diǎn)1:探究阻力對物體運(yùn)動的影響實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?探究阻力對物體運(yùn)動的影響。實(shí)驗(yàn)器材:斜面、小車、刻度尺、木板、毛巾、棉布。實(shí)驗(yàn)步驟:(1)將毛巾鋪在水平木板上,讓小車從斜面頂端自由滑下,用刻度尺測出小車在毛巾上滑行的距離s1;(2)撤去毛巾,將棉布鋪在木板上,讓小車從斜面頂端自由滑下,用刻度尺測出小車在棉布上滑行的距離s2;(3)撤去棉布,讓小車從斜面頂端自由滑下,用刻度尺測出小車在木板上滑行的距離s3。分析論證

小車在不同表面受到的阻力和滑行距離如下表:表面阻力大小小車滑行距離1毛巾很大近2棉布大較遠(yuǎn)3木板小很遠(yuǎn)分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知:小車在毛巾上受到的阻力最大,滑行的距離最短,在木板上受到的阻力最小,滑行的距離最遠(yuǎn),由此可見:運(yùn)動的小車受到的阻力越小,滑行的距離越遠(yuǎn);若運(yùn)動的小車不受力,將永遠(yuǎn)運(yùn)動下去(或做勻速直線運(yùn)動)。實(shí)驗(yàn)點(diǎn)撥

(1)讓小車從斜面的同一高度自由滑下的目的:讓小車到達(dá)水平面時獲得相同的速度。(2)現(xiàn)實(shí)生活中,絕對光滑的表面是不存在的,因此該實(shí)驗(yàn)結(jié)論是在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上推理得出的,這種研究問題的方法叫理想實(shí)驗(yàn)法(也叫逐漸逼近法)?！纠吭趯W(xué)習(xí)“阻力對物體運(yùn)動狀態(tài)的影響”時,我們曾追隨著物理學(xué)家的足跡,設(shè)計(jì)過這樣的“斜面”實(shí)驗(yàn):圖1(1)如圖1所示,每次都讓小車從同一斜面的位置由靜止開始滑下,是為了使小車在滑到底端時具有相同的速度。

(2)減小圖中水平面的粗糙程度,比較小車在不同表面滑行的最大距離,可以得出:在初速度相同的條件下,水平面越光滑,小車受到的阻力越,小車運(yùn)動的越。

(3)進(jìn)一步推理可知,若水平面絕對光滑,則小車會在水平面上做運(yùn)動。

答案:(1)同一(2)小;遠(yuǎn)(3)勻速直線點(diǎn)撥：(1)每次都讓小車從同一斜面的同一位置由靜止開始下滑,目的是為了讓小車到達(dá)底端時的速度相同;(2)力可以改變小車的運(yùn)動狀態(tài),受到的阻力越小,小車運(yùn)動的越遠(yuǎn);(3)若水平面絕對光滑,則沒有阻力,此時小車的運(yùn)動狀態(tài)不會改變,做勻速直線運(yùn)動。知識點(diǎn)2:牛頓第一定律內(nèi)容一切物體在沒有受到力的作用時,總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動狀態(tài)獲得方法在觀察和實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上經(jīng)過科學(xué)推理得到正確理解“沒有受到力的作用”是定律成立的條件,包含兩層意思:一是物體確實(shí)不受任何力,這是一種理想化的情況;二是物體在某一方向上不受力或所受合力為零?！盎颉笔侵肝矬w不受外力時,原來靜止的物體保持靜止?fàn)顟B(tài),原來運(yùn)動的物體保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài),兩種狀態(tài)必存其一,不能同時存在說明的問題力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因,不是維持物體運(yùn)動的原因易錯警示

牛頓第一定律提示了力的作用不是維持物體運(yùn)動的原因,而是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因。即物體在勻速直線運(yùn)動過程中可以不受任何力,如果物體的運(yùn)動狀態(tài)改變,物體一定受力;認(rèn)為要使物體運(yùn)動,必須不斷施加力的觀點(diǎn)是錯誤的?！纠吭谔罩酗w行的宇宙飛船,如果它受到的一切外力消失,那么宇宙飛船將()A.立即靜止

B.減速飛行

C.加速飛行

D.勻速飛行答案:D點(diǎn)撥：在一切外力消失前,宇宙飛船是運(yùn)動的,當(dāng)一切外力消失后,就再也沒有能夠改變飛船運(yùn)動狀態(tài)的力,所以飛船只能按原來的運(yùn)動速度永遠(yuǎn)的勻速飛行下去。知識點(diǎn)3:慣性概念物體保持原有靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動狀態(tài)不變的性質(zhì)影響因素慣性的大小與質(zhì)量有關(guān),質(zhì)量越大,慣性越大。慣性是物體固有的屬性,一切物體在任何情況下都有慣性解釋現(xiàn)象(1)明確研究對象原來處于什么樣的運(yùn)動狀態(tài),是運(yùn)動還是靜止;(2)知道什么原因使物體的運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生改變;(3)由于慣性,研究對象要保持原來的狀態(tài);(4)出現(xiàn)了什么“新”現(xiàn)象或造成了什么結(jié)果。流程如下:圖2常見現(xiàn)象有用套進(jìn)錘頭、滑步推鉛球、助跑跳遠(yuǎn)、遠(yuǎn)距離投籃有害汽車超速和超載、人被絆倒、人滑倒易錯警示

(1)慣性的大小與物體是否受力以及物體是否運(yùn)動無關(guān)。(2)慣性不是力,只有大小,沒有方向,不能說“受到慣性的作用”、“慣性力”等,只能說“具有慣性”。【例】下列有關(guān)慣性的說法正確的是()A.拍打衣服灰塵脫落,是由于灰塵有慣性B.小明沒有推動靜止的汽車,是由于汽車沒有慣性C.跳遠(yuǎn)運(yùn)動員要助跑后起跳,是為了增大慣性D.高速飛行的子彈穿入木頭后靜止,它的慣性就消失了答案:A點(diǎn)撥：拍打衣服時,衣服運(yùn)動,灰塵由于慣性還保持原來的靜止?fàn)顟B(tài),因此會從衣服上脫落,故選項(xiàng)A正確;一切物體在任何情況下都具有慣性,故選項(xiàng)B、D錯誤;慣性的大小只與質(zhì)量有關(guān),與速度無關(guān),故選項(xiàng)C錯誤?？键c(diǎn)1:慣性現(xiàn)象的解釋【例1】關(guān)于慣性的理解和現(xiàn)象解釋,以下說法正確的是()A.高速飛行的子彈具有慣性,穿入木頭靜止后慣性消失B.汽車駕駛員和前排乘客系安全帶,是為了減小汽車行駛中人的慣性C.行駛中的公交車緊急剎車時,乘客會向前傾,是由于慣性力的作用D.百米賽跑運(yùn)動員到達(dá)終點(diǎn)不能馬上停下來,是由于運(yùn)動員具有慣性答案:D點(diǎn)撥：物體在任何情況下都有慣性,子彈穿入木頭靜止后慣性也不會消失,故選項(xiàng)A錯誤;汽車駕駛員和前排乘客系安全帶,是為了減小因?yàn)閼T性帶來的傷害,故選項(xiàng)B錯誤;行駛中的公交車緊急剎車時,乘客會向前傾,是由于乘客具有慣性,不能說慣性力,故選項(xiàng)C錯誤;百米賽跑運(yùn)動員到達(dá)終點(diǎn)后由于具有慣性,還要保持原來較快的速度運(yùn)動,所以不能馬上停下來,故選項(xiàng)D正確?？键c(diǎn)2:運(yùn)動和力的關(guān)系【例2】關(guān)于力與運(yùn)動的關(guān)系,下列說法正確的是()A.靜止的物體不受力的作用B.運(yùn)動的物體一定受到力的作用C.物體的運(yùn)動并不需要力來維持D.沒有力的作用運(yùn)動物體就會慢慢停下來答案：C點(diǎn)撥：靜止在桌面的書受重力和支持力