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、.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)知 識(shí) 脈 絡(luò)1.理解伽利略以實(shí)驗(yàn)為根底將實(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理解慣性的概念，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)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(xiàn)，在軌道的一邊釋放一顆鋼珠，假如不存在摩擦力，鋼珠將上升到軌道另一邊與原來(lái)的釋放高度一樣的點(diǎn)減小另一邊斜面的傾角，鋼珠滾動(dòng)的間隔 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1伽利略的理想實(shí)驗(yàn)是科學(xué)的理想實(shí)驗(yàn)

2、2伽利略的理想實(shí)驗(yàn)有力說(shuō)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)伽利略的理想實(shí)驗(yàn)提醒了什么道理？【提示】伽利略的理想實(shí)驗(yàn)提醒了力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因牛 頓 第 一 定 律1內(nèi)容：一切物體總保持勻速直線(xiàn)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提醒了力和運(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1牛頓第一定律說(shuō)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假如物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生了改變，物體必受到了不為零的合外力1牛頓第一定律是實(shí)驗(yàn)定律嗎？【提示】牛頓第一定律所描繪的是一種理

3、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?nèi)鐖D411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411討論1：實(shí)驗(yàn)觀察到的現(xiàn)象是什么，說(shuō)明了什么問(wèn)題？【提示】當(dāng)斜面末端的接觸面越光滑，小車(chē)滑動(dòng)的間隔 越遠(yuǎn)，說(shuō)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)生了變化討論2：假如沒(méi)有摩擦力的作用，小車(chē)又將會(huì)怎樣運(yùn)動(dòng)呢？【提示】假如沒(méi)有摩擦力的作用，小車(chē)將勻速運(yùn)動(dòng)下去1對(duì)牛頓第一定律的理解1定性說(shuō)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(shuō)力是產(chǎn)生加速度的

4、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(xiàn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)2提醒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：1速度的方向不變，只有大小改變物體做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)2速度的大小不變，只有方向改變物體做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)3速度的大小和方向同時(shí)發(fā)生改變物體做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)3注意1牛頓第一定律所描繪的是物體不受外力作用時(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)的根底上總結(jié)得出的1多項(xiàng)選擇關(guān)于牛頓第一定律的理解正確的選項(xiàng)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

5、體一定處于靜止?fàn)顟B(tài)C在程度地面上滑動(dòng)的木塊最終停下來(lái)，是由于沒(méi)有外力維持木塊運(yùn)動(dòng)的結(jié)果D飛跑的運(yùn)發(fā)動(dòng)，由于遇到障礙而被絆倒，這是因?yàn)樗艿酵饬ψ饔闷仁顾淖冊(cè)瓉?lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)【解析】牛頓第一定律描繪的是物體不受外力作用時(shí)的狀態(tài)，總保持勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)不變，A正確，B錯(cuò)誤；牛頓第一定律提醒了力和運(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)狀態(tài)的原因，在程度地面上滑動(dòng)的木塊最終停下來(lái)，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)發(fā)動(dòng)，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牛頓第一定律提醒了A假設(shè)物體運(yùn)動(dòng)，它一定受力B物體不受力

6、，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】牛頓第一定律提醒了力與運(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)物體假設(shè)不受力，將會(huì)保持靜止或勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變，B錯(cuò)牛頓第一定律還提醒了任何物體都具有慣性，因此又叫慣性定律，D對(duì)【答案】D3關(guān)于牛頓第一定律，下面說(shuō)法中錯(cuò)誤的選項(xiàng)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(xiàn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，是

7、由于一切物體均有慣性，故C說(shuō)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，從而提醒出力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，故D說(shuō)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(shuō)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)不同的概念，不可混為一談，故B說(shuō)法錯(cuò)誤【答案】B慣 性1慣性定義物體具有的保持原來(lái)的靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)稱(chēng)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(wú)關(guān)1物體不管是運(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(wú)法改變物體的慣性是不是只有勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)或靜止的物體才具有慣性？【提示】

8、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(wú)關(guān)討論1：坐在公共汽車(chē)?yán)锏娜耍?dāng)汽車(chē)突然啟動(dòng)時(shí)，有什么感覺(jué)？當(dāng)運(yùn)動(dòng)的汽車(chē)突然停頓時(shí)，又有什么感覺(jué)？解釋上述現(xiàn)象【提示】當(dāng)汽車(chē)突然啟動(dòng)時(shí)，人身體后傾當(dāng)汽車(chē)突然停頓時(shí)，人身體前傾這是因?yàn)槿司哂袘T性，原來(lái)人和車(chē)一起保持靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)車(chē)突然啟動(dòng)時(shí)，人的身體下部隨車(chē)運(yùn)動(dòng)了，但上部由于慣性保持原來(lái)的靜止?fàn)顟B(tài)，所以會(huì)向后傾；原來(lái)人和車(chē)一起運(yùn)動(dòng)，當(dāng)車(chē)突然停頓時(shí)，人的身體下部隨車(chē)停頓了，但上部由于慣性保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，故向前傾討論2：滬杭高鐵的列車(chē)最高速度可以到達(dá)400多千米每小時(shí)，是世界上跑得最快的火車(chē)，火車(chē)速度快了，慣性大了，剎車(chē)也困難了，你認(rèn)為這種說(shuō)法正確嗎？

9、【提示】這種說(shuō)法是錯(cuò)誤的，慣性是物體的固有屬性，火車(chē)提速后，其質(zhì)量不變，慣性也不變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(shuō)“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(wú)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(wú)關(guān)4慣性與慣性定律1慣性不是慣性定律

10、，慣性沒(méi)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關(guān)于物體的慣性，下述說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是A運(yùn)動(dòng)速度大的物體不能很快地停下來(lái)，是因?yàn)槲矬w速度越大，慣性也越大B靜止的火車(chē)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(wú)關(guān)，故A錯(cuò)誤；質(zhì)量是物體慣性大小的唯一量度，火車(chē)速度變化慢，說(shuō)明它的慣性大，是因?yàn)樗馁|(zhì)量大，與是否靜止無(wú)關(guān)，故B錯(cuò)誤；乒乓球能被快速抽殺，說(shuō)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，

11、故D錯(cuò)誤【答案】C5如圖412所示，在一輛外表光滑足夠長(zhǎng)的小車(chē)上，有質(zhì)量為m1和m2的兩個(gè)小球m1m2，兩小球原來(lái)隨車(chē)一起運(yùn)動(dòng)當(dāng)車(chē)突然停頓時(shí)，如不考慮其他阻力，那么兩個(gè)小球圖412A一定相碰B一定不相碰C不一定相碰 D無(wú)法確定【解析】因小車(chē)外表光滑，因此球在程度方向上沒(méi)有受到外力作用原來(lái)兩球與小車(chē)有一樣速度，當(dāng)車(chē)突然停頓時(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(guó)?道路交通平安法?中規(guī)定各種小型車(chē)輛前排乘坐的人包括司機(jī)必須系好平安帶從物理知識(shí)的角度看，這是因?yàn)?圖413A系好平安帶可以減小人的慣性B系好平安帶可以增大人的慣性C系好平安帶可以防止因人的慣性而造成的傷害D系好平安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，系好平安帶不可以改變?nèi)说膽T性，故A、B錯(cuò)誤；平安帶系在人的身上，對(duì)人有一定的作用力，可以