第三章 第一节牛顿第一定律 人教版

第三章 第一节牛顿第一定律【同步教育信息】一. 本周教学内容：第三章 第一节 牛顿第一定律二. 知识要点：知道伽利略和亚里士多德对运动和力的关系的不同认识，知道伽利略的理想实验及其推理过程和结论，知道理想实验是科学研究的重要方法之一。理解牛顿第一定律的内容和意义，知道什么是惯性，会正确解释有关惯性的问题。三. 学习中注意点：1. 研究运动和力的关系，是动力学的基本问题，人类正确认识这个问题，经历了漫长的过程。（1）亚里士多德的错误认识：力是维持物体运动的原因。时间：公元前，观点：必须有力作用在物体上，物体才能运动，没有力的作用，物体就要静止，停下来。根据是经验事实：用力推车，车才前进，停止用力车子就要停下来。所用方法是：观察+直觉。错误原因是：没有对观察到的现象进行深入分析，只看到了对车子施力的推力，而未考虑车子还要受到摩擦阻力作用。停止用力推车，车还受阻力，但并不马上停下来，这里不能马上停下来，就已不是推力的作用了。另外，摩擦阻力越小，无推力而继续运动时间就越长，假若摩擦阻力足够小，车就能运动得足够远。车停下来恰恰是阻力作用的结果。力使运动状态改变。亚里士多得的观点影响深远，使人们停留在凭直觉观察事物的阶段，直到十七世纪（2000多年后），伽利略用科学的思想方法发现了客观真实规律，推翻了亚里士多德的错误观点。伽利略的正确认识：力是改变运动状态的原因，运动并不需要力来维持。到十七世纪，伽利略用理想化实验，把条件外推，假定摩擦阻力减小直到消失会怎样？还由斜面运动又提供佐证。伽利略观点的根据是：理想实验；思想方法是：实验+科学推理。迪卡尔进一步补充和完善了伽利略的观点，为发展动力学迈出了重要的一步。牛顿在伽利略迪卡尔等人的基础上，进行了创造性研究提出了三条运动定律，科学完整地揭示了运动和力的关系。2. 牛顿第一运动定律，简称牛顿第一定律（1）内容：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改革这种状态为止。（2）意义： 物体不受外力时总保持静止或匀速直线运动状态，所以力是改变运动状态的原因，不是保持运动状态的原因。 外力能使物体改变运动状态，牛顿第一定律从力的效果上定义了力，科学地揭示了运动和力的关系。 牛一律指出了物体不受外力时的情况是物体的本性惯性。 牛一律虽然是在假想实验基础上建立的，但结论与实验和事实是吻合的，是普遍规律。不受力是理想状态，一般是受平衡力。3. 惯性：物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性。（1）惯性是物质的基本属性，惯性不是力，不是运动状态。（2）在任何情况下物体都具有惯性，与运动状态及其改变无关。（3）惯性大小与质量有关，反映了改变状态的难易。（4）惯性是物质的本性是不能创造和消灭的，只能加以利用或避免危害。（5）惯性与惯性定律不是一回事。【典型例题】例1 关于运动和力的关系，下列说法正确的是（ ）A. 物体静止在水平桌面上，它一定没受外力作用B. 物体由静止开始运动一定是受到了外力作用C. 物体向南运动一定受向南的力作用D. 物体运动速率不变一定没受外力作用解：牛一律是说不受力一定是静止的或匀速直线运动的逆说，若不改变运动状态则一定是不受力或受平衡力，实际上，静止在水平桌面的物体至少受两个力，A错，物体由静止起运动，状态改变，一定是受外力的结果，B正确。物体向南匀速运动，则可以是不受力作用的，C错。物体运动速率不变，方向改变也是状态变化，一定受外力，D错。 选B。例2 关于惯性，下列叙述正确的是（ ）A. 人匀速走路时无惯性，被绊倒时有惯性B. 物体由静止起运动，是外力使物体的惯性被克服了，才使运动状态改变了。C. 物体速度越大，惯性越大。D. 惯性是物体的固有属性，只要物体存在，惯性就确定了。解：惯性与运动状态无关，A错，物体的惯性由物体质量来决定，与外力无关，外力使物体运动状态变化过程中惯性没有改变，惯性是不能克服的，克服的只是惯性的作用，B错。物体的惯性大小与质量大小有关，与速度大小无关。C错。 选D。例3 行驶中的汽车顶上，水滴下落到地板上，若空气对水滴的作用力可忽略则水滴落到地上的位置是（ ）A. 若汽车匀速运动，则落在地板上位置在顶棚下落点O的正下方。B. 若汽车减速运动，则地板上落点在靠前。C. 若汽车加速行驶，地板上水滴落点在点靠前位置。D. 若汽车做匀速运动，水滴不下落。图121 解：水滴有惯性，从顶棚落下，保持水平方向速度不变，在水平方向继续运动，当车做匀速直线运动时，水滴的水平速度与车的速度相等，相等时间内水平位移相等，所以水滴落在正下方的点，当车做加速运动时，水滴落下过程中水平速度小于车的速度水滴落在点后，当车做减速运动中水滴落在点前侧。 AB正确。【模拟试题】1. 火车在平直轨道上匀速行驶，门窗紧闭的车厢内有一人向上跃起，发现仍落回原处，这是因为（ ）A. 人跃起后，车厢内空气给他的向前的推力，使人与车同速前进。B. 人跃起瞬间，车厢地板给他一个向前的力，推动人与车同步前进。C. 人跃起后，车在继续运动，人落下后应偏车后一些，不明显，看不到。D. 人跃起后，直到落地，在水平方向上人和车等速，所以落回原处。2. 关于惯性，下列说法正确的是（ ）A. 在宇宙中飞行的飞船惯性消失，才能回到地面。B. 飞出枪口的子弹受一个推力，所以才能继续前进。C. 汽车紧急刹车，还要滑行一段距离，才能停下，是惯性作用。D. 汽车从静止加速到正常速度过程中，惯性减小了。3. 下列叙述中正确的是（ ）A. 理想实验是不科学的假想实验B. 理想实验所得到的结论是不可靠的C. 理想实验是一种科学方法D. 牛顿第一定律是描述一种理想化状态4. 伽利略的理想实验证明了（ ）A. 物体运动必须有力的作用，没有力的作用物体将静止B. 物体静止必须有力的作用，没有力的作用物体就运动C. 要使物体由静止开始运动，必须受不为零的合外力作用，且外力越大，速度变化越快。D. 物体不受力时，总保持原来的匀速直线运动状态或静止状态。5. 四位同学在谈论柯受良驾驶汽车飞越黄河壮举时，有下列几种说法，其中正确的是（ ）A. 汽车在加速时，在牵引力作用下，汽车惯性消失，加速度很大。B. 汽车在斜坡上到达末端，并从末端飞出向前冲去，这是惯性作用。C. 汽车飞到对岸，对平台产生很大的冲击力，这也是一种惯性现象。D. 汽车在整个过程中都受到力的作用，速度时刻在变化，但都不是惯性现象。6. 飞行的战斗机，在战斗开始前抛掉副油箱是为了（ ）A. 减小被敌人攻击的目标B. 提高飞行速度增大惯性C. 减小质量，提高灵活性D. 使战斗机的运动状态更容易改变7. 在以10m/s的速度上升的汽球下脱落一个小物体，在其离开汽球的瞬间（ ）A. 速度立即为零，马上向下运动B. 小物体的速度为10m/s方向向上C. 小物体的速度大于10m/s，方向向上D. 小物体的速度等于10m/s，方向向下8. 一辆汽车在平直的公路上行驶，洒下的油滴，落在路面上形成油斑如图122所示（ ）A. 汽车向东行驶B. 汽车向西行驶C. 汽车向北行驶D. 汽车向南行驶图1229. 如图123所示一劈形物体N，平面上有一小球，斜面M是固定的且斜面足够长