《牛顿第一定律》备课讲义

第八章运动和力第1节牛顿第一定律知识点1:探究阻力对物体运动的影响实验设计实验目的:探究阻力对物体运动的影响。实验器材:斜面、小车、刻度尺、木板、毛巾、棉布。实验步骤:(1)将毛巾铺在水平木板上,让小车从斜面顶端自由滑下,用刻度尺测出小车在毛巾上滑行的距离s1;(2)撤去毛巾,将棉布铺在木板上,让小车从斜面顶端自由滑下,用刻度尺测出小车在棉布上滑行的距离s2;(3)撤去棉布,让小车从斜面顶端自由滑下,用刻度尺测出小车在木板上滑行的距离s3。分析论证

小车在不同表面受到的阻力和滑行距离如下表:表面阻力大小小车滑行距离1毛巾很大近2棉布大较远3木板小很远分析实验现象可知:小车在毛巾上受到的阻力最大,滑行的距离最短,在木板上受到的阻力最小,滑行的距离最远,由此可见:运动的小车受到的阻力越小,滑行的距离越远;若运动的小车不受力,将永远运动下去(或做匀速直线运动)。实验点拨

(1)让小车从斜面的同一高度自由滑下的目的:让小车到达水平面时获得相同的速度。(2)现实生活中,绝对光滑的表面是不存在的,因此该实验结论是在实验的基础上推理得出的,这种研究问题的方法叫理想实验法(也叫逐渐逼近法)。【例】在学习“阻力对物体运动状态的影响”时,我们曾追随着物理学家的足迹,设计过这样的“斜面”实验:图1(1)如图1所示,每次都让小车从同一斜面的位置由静止开始滑下,是为了使小车在滑到底端时具有相同的速度。

(2)减小图中水平面的粗糙程度,比较小车在不同表面滑行的最大距离,可以得出:在初速度相同的条件下,水平面越光滑,小车受到的阻力越,小车运动的越。

(3)进一步推理可知,若水平面绝对光滑,则小车会在水平面上做运动。

答案:(1)同一(2)小;远(3)匀速直线点拨：(1)每次都让小车从同一斜面的同一位置由静止开始下滑,目的是为了让小车到达底端时的速度相同;(2)力可以改变小车的运动状态,受到的阻力越小,小车运动的越远;(3)若水平面绝对光滑,则没有阻力,此时小车的运动状态不会改变,做匀速直线运动。知识点2:牛顿第一定律内容一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态获得方法在观察和实验的基础上经过科学推理得到正确理解“没有受到力的作用”是定律成立的条件,包含两层意思:一是物体确实不受任何力,这是一种理想化的情况;二是物体在某一方向上不受力或所受合力为零。“或”是指物体不受外力时,原来静止的物体保持静止状态,原来运动的物体保持匀速直线运动状态,两种状态必存其一,不能同时存在说明的问题力是改变物体运动状态的原因,不是维持物体运动的原因易错警示

牛顿第一定律提示了力的作用不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因。即物体在匀速直线运动过程中可以不受任何力,如果物体的运动状态改变,物体一定受力;认为要使物体运动,必须不断施加力的观点是错误的。【例】在太空中飞行的宇宙飞船,如果它受到的一切外力消失,那么宇宙飞船将()A.立即静止

B.减速飞行

C.加速飞行

D.匀速飞行答案:D点拨：在一切外力消失前,宇宙飞船是运动的,当一切外力消失后,就再也没有能够改变飞船运动状态的力,所以飞船只能按原来的运动速度永远的匀速飞行下去。知识点3:惯性概念物体保持原有静止状态或匀速直线运动状态不变的性质影响因素惯性的大小与质量有关,质量越大,惯性越大。惯性是物体固有的属性,一切物体在任何情况下都有惯性解释现象(1)明确研究对象原来处于什么样的运动状态,是运动还是静止;(2)知道什么原因使物体的运动状态发生改变;(3)由于惯性,研究对象要保持原来的状态;(4)出现了什么“新”现象或造成了什么结果。流程如下:图2常见现象有用套进锤头、滑步推铅球、助跑跳远、远距离投篮有害汽车超速和超载、人被绊倒、人滑倒易错警示

(1)惯性的大小与物体是否受力以及物体是否运动无关。(2)惯性不是力,只有大小,没有方向,不能说“受到惯性的作用”、“惯性力”等,只能说“具有惯性”。【例】下列有关惯性的说法正确的是()A.拍打衣服灰尘脱落,是由于灰尘有惯性B.小明没有推动静止的汽车,是由于汽车没有惯性C.跳远运动员要助跑后起跳,是为了增大惯性D.高速飞行的子弹穿入木头后静止,它的惯性就消失了答案:A点拨：拍打衣服时,衣服运动,灰尘由于惯性还保持原来的静止状态,因此会从衣服上脱落,故选项A正确;一切物体在任何情况下都具有惯性,故选项B、D错误;惯性的大小只与质量有关,与速度无关,故选项C错误。考点1:惯性现象的解释【例1】关于惯性的理解和现象解释,以下说法正确的是()A.高速飞行的子弹具有惯性,穿入木头静止后惯性消失B.汽车驾驶员和前排乘客系安全带,是为了减小汽车行驶中人的惯性C.行驶中的公交车紧急刹车时,乘客会向前倾,是由于惯性力的作用D.百米赛跑运动员到达终点不能马上停下来,是由于运动员具有惯性答案:D点拨：物体在任何情况下都有惯性,子弹穿入木头静止后惯性也不会消失,故选项A错误;汽车驾驶员和前排乘客系安全带,是为了减小因为惯性带来的伤害,故选项B错误;行驶中的公交车紧急刹车时,乘客会向前倾,是由于乘客具有惯性,不能说惯性力,故选项C错误;百米赛跑运动员到达终点后由于具有惯性,还要保持原来较快的速度运动,所以不能马上停下来,故选项D正确。考点2:运动和力的关系【例2】关于力与运动的关系,下列说法正确的是()A.静止的物体不受力的作用B.运动的物体一定受到力的作用C.物体的运动并不需要力来维持D.没有力的作用运动物体就会慢慢停下来答案：C点拨：静止在桌面的书受重力和支持力