人教新课标牛顿第一定律精简精炼 一等奖

课堂互动三点剖析一、理解伽利略的理想实验是难点1.亚里士多德的观点在研究物体的运动原因的过程中，古希腊哲学家亚里士多德的结论是：必须有力作用在物体上，物体才能运动；没有力的作用，物体就要静止在一个地方，即力是维持物体运动状态的原因.2．伽利略的观点意大利科学家伽利略在研究物体的运动原因时注意到，当一个小球沿斜面向下滚动时，它的速度增大，而向上滚动时，它的速度减小.他由此猜想：当球沿水平面滚动时，它的速度应该不增不减.而实际上，球在水平面上滚动时会越来越慢，最后停下来，伽利略认为，这是由于摩擦阻力的缘故.他还推断，如果没有摩擦阻力，球将永远滚动下去.3.伽利略的理想斜面实验伽利略采用“科学猜想—设计思路—推断结论”这一思维过程推翻了亚里士多德的观点.伽利略的理想斜面实验得出的结论是：力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因.二、正确理解牛顿第一定律是重点1.运动是物体的固有属性.牛顿第一定律直接指出“一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态”，即运动是物体的一种属性，物体的运动不需要力来维持.2.力是改变物体运动状态的原因，是使物体产生加速度的原因.牛顿第一定律直接指出“直到有外力迫使它改变这种状态为止”.它定性地揭示了运动与力的关系.3.不受力的物体是不存在的，但物体所受合外力为零或某一方向上受力为零的情况大量存在，牛顿第一定律也符合这些情况.牛顿第一定律不能用实验直接验证，但是建立在大量实验现象的基础之上，通过思维的逻辑推理而发现的.它告诉了人们研究物理问题的另一种新的方法：通过观察大量的实验现象，利用人的逻辑思维，从大量现象中寻找事物的规律.4.牛顿第一定律给人们定义了一种参考系：一个不受外力作用的物体，在这个参考系中观察将保持静止或匀速直线运动状态，这个参考系称为惯性参考系.在一般情况下，我们可把地面参考系看作一个足够精确的惯性系，那么相对于地面做匀速直线运动的物体也就是惯性系，相对于地面做变速运动的物体就为非惯性系.牛顿运动定律只在惯性系中成立.三、正确理解惯性与质量的关系、惯性与惯性定律的关系是疑点1.惯性惯性是物体的固有属性，与物体的受力情况及运动状态无关.①惯性与运动状态无关：不论物体是处于怎样的运动状态，惯性总是存在的.当物体原来静止时，它一直“想”保持这种静止状态；当物体运动时，它一直“想”以那一时刻的速度做匀速直线运动.②惯性没有方向.质量是决定物体惯性大小的唯一量度.③惯性的表现形式是：当物体不受外力时，静止的物体恒静止，运动的物体保持当时的运动；在外力作用下，惯性的大小体现在运动状态改变的难易程度上.2.惯性和惯性定律的区别惯性是一切物体所具有的一种性质，不需要附加限制条件；而惯性定律（牛顿第一定律）是一切物体在不受外力作用时，物体运动所遵循的规律.在惯性定律中所说的物体没有受到外力的作用，是一种理想的情况.3.在日常生产、生活中对惯性的利用与防止当我们要求物体的运动状态容易改变时，应该尽可能减小物体的质量；当我们要求物体的运动状态不容易改变时，应该尽可能增大物体的质量.例如，在跳水运动、体操运动等体育项目中，要求运动员的身材瘦小、体重较轻，目的是为了提高身体的灵活性，便于作出各种动作；在铅球运动、相扑运动等体育项目中，要求运动员的身材高大、体重较重，目的是让身体稳如泰山，状态不易被改变.4.物体运动状态变化的判断一个物体，如果它的速度的大小和方向都保持不变，则这个物体的运动状态保持不变，即我们是用速度这个矢量来描述物体的运动状态的.物体的运动状态改变了，就是指物体的速度发生了变化.由于速度是矢量，既有大小，又有方向，只要其中之一发生了变化，物体的运动状态就发生了变化.因此，物体运动状态的改变有三种情况：①速度大小改变，方向不变；②速度大小不变，方向改变；③速度的大小和方向都改变.各个击破【例1】伽利略理想实验将可靠的事实和理论思维结合起来，能更深刻地反映自然规律，有关的实验程序内容如下：（1）减小第二个斜面的倾角，小球在此斜面上仍然要达到原来的高度；（2）两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面；（3）如果没有摩擦，小球将上升到释放的高度；（4）继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成水平面，小球沿水平面做持续的匀速运动.请按程序先后次序排列，并指出它究竟属于可靠事实，还是通过思维过程的推论，下列选项正确的是（方框内数字表示上述程序的号码）（）A.事实（2）→事实（1）→推论（3）→推论（4）B.事实（2）→推论（1）→推论（3）→推论（4）C.事实（2）→推论（3）→推论（1）→推论（4）D.事实（2）→推论（1）→推论（4）解析：以（2）为事实，减小摩擦则小球上升到另一斜面的高度增大，如果没有摩擦，小球将上升到释放时的高度，推理得出结论（3）；继续减小第二个斜面的倾角，小球仍到达原高度，得到结论（1）；最后使它成为水平面，小球将达不到释放时的高度，故将沿水平面持续运动；高度上升是速率减小的原因，由于高度不变，因而速度不变，推理得结论（4）.答案：C类题演练1伽利略的斜面实验证明了（）A.要物体运动必须有力作用，没有力作用的物体将静止B.要物体静止必须有力作用，没有力作用的物体就运动C.物体不受外力作用时，一定处于静止状态D.物体不受外力作用时，总保持原来的匀速直线运动状态或静止状态解析：运动是物体的固有属性，运动的物体之所以能停下来是因为受到了摩擦阻力的作用，若不受外力或所受合外力为零，物体将保持原来的匀速直线运动状态或静止状态.答案：D【例2】下列说法正确的是（）A.牛顿第一定律是实验定律B.牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因C.惯性定律与惯性的实质是相同的D.物体的运动不需要力来维持解析：牛顿第一定律是物体在理想条件下的运动规律，反映的是物体在不受力情况下所遵循的运动规律，而自然界中不受力的物体是不存在的，故A是错误的.惯性是物体保持原有运动状态不变的一种性质，惯性定律(即牛顿第一定律)则反映物体在一定条件下的运动规律，显然C不正确.由牛顿第一定律可知，物体的运动不需要力来维持，但要改变物体的运动状态则必须有力的作用.答案：BD类题演练2下列关于力和运动的关系，错误的观点是（）A.力是维持运动的原因B.力是改变运动速度的原因C.力是产生运动的原因D.物体朝什么方向运动，该方向一定有力的作用解析：运动是物体的固有属性，即物体本身就有维持原来匀速直线运动或静止状态的性质，因此力不是产生运动的原因，也不是维持运动的原因.如果物体原来朝某一方向运动，在没有外力作用或合外力为零时，物体将始终朝那个方向运动，其速度的大小和方向始终不会改变.故题中正确观点是B，错误观点是ACD.答案：ACD变式提升从水平匀速向右飞行的飞机上按相等的时间间隔，依次放出a、b、c三个小球，不考虑空气阻力，站在地面上的人看到它们在空中的排列情况是图4-1-1中的哪一个（）图4-1-1解析：飞机上释放的小球都具有与飞机相同的水平速度，在水平方向上，a、b、c三个小球以相同的速度做匀速直线运动，故三个小球一定在飞机的正下方，三个小球连成一条竖直线.答案：B【例3】下列说法中正确的是（）A.惯性是只有物体在匀速直线运动或静止时才表现出来的性质B.物体的惯性是指物体不受外力作用时仍保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质C.物体不受外力作用时保持匀速直线运动状态或静止状态，有惯性；受到外力作用时，不能保持匀速直线运动状态或静止状态，因而就无惯性D.惯性是物体的属性，与运动状态和是否受力无关解析：因为一切物体都具有惯性，惯性是物体的固有属性，与物体的受力情况及运动状态无关，当物体受到外力作用，运动状态要发生改变时，物体才表现出惯性.故只有D选项正确.答案：D类题演练3火车在平直轨道上匀速行驶，门窗紧闭的车厢内有人向上跳起，发现仍落回原处，这是因为（）A.人跳起后，车厢内空气给他一个向前的力，带着他随同火车向前运动B.人跳起的瞬间，车厢地板给他一个向前的力，推动他随同火车一起向前运动C.人跳起后，车厢继续向前运动，所以人落下后必定偏后一些，只是上升时间很短，偏后距离太小，不明显而已D.人跳起后直至落地，在水平方向人和车始终有相同的速度解析：人随火车共同运动，具有向前的速度，当人向上跳起后，由于惯性人将保持原来水平方向和火车相同的速度，所以人仍将落回车的原处.故选项D正确.答案：D温馨提示：若人在跳离车厢地板的时间内，车厢在水平直轨道上做匀变速直线运动，则人不会落回原处.因为，人跳起后，在水平方向由于惯性将保持原来的速度做匀速直线运动，而此时车厢的速度却变化了，和人的速度不再相同，故不会落回原处.若火车以加速度a匀加速运动，则人落到起跳处后方Δs=at2处；若火车以加速度a匀减速运动，则人落到起跳处前方Δs=at2处.【例4】下列说法中正确的是（）A.掷出的铅球速度不大，所以其惯性小，可以用手去接

B.用力打出的乒乓球速度很大，因此其惯性很大，不能用手去接C.相同的两辆车，速度大的比速度小的难以停下来，是因为速度大的车惯性大D.相同的两辆车，速度大的比速度小的难以停下来，是因为速度大的车运动状态变化大解析：质量是惯性大小的唯一量度，铅球质量很大，其惯性大，尽管速度不大，但是运动状态很难改变，故不能用手去接；而乒乓球则与其相反，运动状态容易改变，尽管速度很大，也可以用手去接（这一点同学们都有生活经验），所以AB是错误的.相同的车辆惯性相同，要让速度大的停下来，其运动状态变化大，因此较困难，故D正确.答案：D温馨提示：通过本题，同学们要真正认识到惯