1、第四章,1 牛顿第一定律,学习目标 1.知道伽利略的理想实验及其推理过程，知道理想实验是科学研究的重要方法. 2.理解牛顿第一定律的内容及意义. 3.明确惯性的概念，会解释有关的惯性现象,内容索引,自主预习梳理, 重点知识探究, 当堂达标检测,自主预习梳理,1.亚里士多德认为：必须 ，物体才能运动；没有力的作用，物体就要 . 2.伽利略的理想实验 (1)斜面实验：让静止的小球从第一个斜面滚下，冲上第二个斜面，如果没有摩擦，小球将上升到 .减小第二个斜面的倾角，小球滚动的距离增大，但所达到的高度 .当第二个斜面放平，小球将 . (2)推理结论：力 (填“是”或“不是”)维持物体运动的原因.,一、
2、理想实验的魅力,有力作用在物体上,静止在一个地方,原来释放时的高度,相同,永远运动下去,不是,3.笛卡尔的观点：如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以 沿 运动，既不停下来也不偏离原来的方向.,同一速度,同一直线,二、牛顿物理学的基石惯性定律,1.牛顿第一定律： 内容：一切物体总保持 状态或 状态，除非作用在它上面的力 . 2.惯性：物体具有保持原来 状态或 状态的性质叫惯性.牛顿第一定律也叫做 定律.,匀速直线运动,静止,迫使它改变这种状态,匀速直线运动,静止,惯性,三、惯性与质量,描述物体惯性的物理量是它们的 ， 是物体惯性大小的惟一量度.,质量,质量,判断下列说法的正误. (1)伽
3、利略的理想实验是永远无法做到的.( ) (2)伽利略的理想实验说明了力是维持物体运动的原因.( ) (3)牛顿第一定律是由实验直接归纳总结得出的.( ) (4)由牛顿第一定律可知，当一个做匀加速直线运动的物体所受外力全部消失时，物体立刻静止.( ) (5)速度越大，物体的惯性越大.( ) (6)受力越大，物体的惯性越大.( ),重点知识探究,(2)如果没有摩擦阻力，也不受其他任何力的作用，水平面上运动的物体的运动状态会改变吗？,答案 如果没有摩擦阻力，水平面上运动的物体将保持这个速度沿直线永远运动下去.,一、对牛顿第一定律的理解,(1)日常生活中，我们有这样的经验：马拉车，车就前进，停止用力，
4、车就停下来，是否有力作用在物体上物体才能运动呢？马不拉车时，车为什么会停下来呢？,答案,答案 不是.因为受到阻力的作用.,1.运动状态改变即速度发生变化，有三种情况： (1)速度的方向不变，大小改变. (2)速度的大小不变，方向改变. (3)速度的大小和方向同时发生改变.,2.对牛顿第一定律的理解 (1)定性说明了力和运动的关系： 力是改变物体运动状态的原因，或者说力是产生加速度的原因，而不是维持物体运动状态的原因. 物体不受外力时的运动状态：匀速直线运动状态或静止状态. (2)揭示了一切物体都具有的一种固有属性惯性.因此牛顿第一定律也叫惯性定律.,例1 关于牛顿第一定律，下列说法中正确的是
5、A.牛顿第一定律可以用实验直接验证 B.由于不受力的物体不存在，因此牛顿第一定律没有实际意义 C.牛顿第一定律就是惯性 D.当物体受到的外力为零时，物体可做匀速直线运动,解析,答案,解析 牛顿第一定律是在实验的基础上推理概括出来的科学理论，而不是直接通过实验得出的，但它符合物理规律，故有一定的物理意义，A、B错误； 牛顿第一定律是描述运动和力的关系的定律，惯性是物体的性质，C错误； 由牛顿第一定律的内容可知D正确.,1.牛顿第一定律所描述的是物体不受外力作用时的状态，与物体所受合外力为零是等效的. 2.牛顿第一定律不是实验定律，它是在理想实验的基础上总结得出的.,解析 对小球受力分析可知，车内
6、的小球只受竖直方向的重力和支持力，这两个力是一对平衡力，小球所受合外力为零，所以无论小车如何运动，小球相对于地面仍然处于静止状态，B正确.,例2 如图1所示，小球A静止放在小车的光滑底板上(设小车底板足够长)，当小车受到水平向右的力F作用时，小车从静止开始在水平面上做加速直线运动，则小球A相对于地面的运动情况,A.做匀速直线运动 B.处于静止状态 C.做与小车同方向速度越来越大的直线运动 D.做与小车反方向速度越来越大的直线运动,解析,答案,图1,二、惯性的理解和应用,(1)自行车比赛中，高速行进的自行车受到障碍物阻碍，人会向哪倒地？这是什么原因造成的？,答案 向前.这是因为人具有惯性.,答案
7、,(2)“同一物体在地球上的重力比在月球上大，所以物体在地球上的惯性比在月球上的大”，这种说法对吗？为什么？,答案 不对.惯性只与质量大小有关，与地理位置无关.虽然物体在地球上的重力比在月球上大，但物体的质量不变，即惯性不变.,1.惯性是物体的固有属性，一切物体都具有惯性. 2.物体惯性的大小由质量决定，与物体的运动状态无关，与是否受力无关，与物体的速度大小无关.,例3 关于物体的惯性，以下说法中正确的是 A.物体的运动速度越大，物体越难停下来，说明运动速度大的物体惯性大 B.汽车突然减速时，车上的人向前倾，拐弯时人会往外甩，而汽车匀速前进时，车上的人感觉平稳，说明突然减速和拐弯时人有惯性，匀
8、速运动时没有惯性 C.在同样大小的力作用下，运动状态越难改变的物体，其惯性一定越大 D.在长直水平轨道上匀速运动的火车上，门窗紧闭的车厢内有一人向上跳起后，发现落回原处，这是因为人跳起后，车继续向前运动，人落下后必定向后偏些，但因时间太短，偏后距离太小，不明显而已,解析,答案,解析 物体的惯性大小只由质量决定，与物体的速度大小无关，A错误； 一切物体均有惯性，不论物体处于加速、减速还是匀速状态，B错误； 同样大小的力作用于物体上，运动状态越难改变，说明物体保持原来运动状态的本领越大，惯性也越大，所以C正确； 人向上跳起后，人在水平方向不受外力作用，由于惯性，人在水平方向的速度不变，与车速相同，
9、因此仍落在车上原处，D错误. 故正确答案为C.,针对训练 对于一些实际生活中的现象，某同学试图从惯性角度加以解释，其中正确的是 A.采用了大功率的发动机后，某些一级方程式赛车的速度甚至能超过某些老式螺旋桨飞机的速度，这表明：可以通过科学进步使小质量的物体获得大惯性 B.“强弩之末势不能穿鲁缟”，这表明强弩的惯性减小了 C.货运列车运行到不同的车站时，经常要摘下或加挂一些车厢，这会改变它的惯性 D.摩托车转弯时，车手一方面要控制适当的速度，另一方面要将身体稍微向里倾斜，这是为了通过调控人和车的惯性达到转弯的目的,解析,答案,解析 惯性是物体的固有属性，大小只与物体的质量有关，质量越大，惯性越大，
10、与其他任何因素均无关，故A、B错误； 摘下或加挂一些车厢，改变了质量，从而改变了惯性，故C正确； 人和车的质量不变，则其惯性不变，故D错误.,当堂达标检测,1.(伽利略的理想实验)理想实验有时更能深刻地反映自然规律.伽利略设计了一个如图2所示的理想实验，他的设想步骤如下：,1,2,3,4,减小第二个斜面的倾角，小球在这个斜面上仍然要达到原来的高度；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；如果没有摩擦，小球将上升到原来释放的高度；继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成为水平面，小球将沿水平面做持续的匀速运动.,图2,请将上述理想实验的设想步骤按照正确的顺序排列_ (只要填
11、写序号即可).在上述的设想步骤中，步骤_属于可靠的事实，步骤_是理想化的推论.,解析,1,2,3,4,答案,解析 本题是在可靠事实的基础上进行合理的推理，将实验理想化，并符合物理规律，得到正确的结论.而是可靠事实，因此放在第一步，是在斜面上无摩擦的设想，最后推导出水平面上的理想实验.因此正确顺序是.,2.(牛顿第一定律的理解)关于牛顿第一定律，下列说法正确的是 A.力是维持物体运动的原因，没有力的物体将保持静止，比如自行车 B.物体的速度不断增大，表示物体必受力的作用 C.物体如果向正北方向运动，其受外力方向必须指向正北 D.不受力的物体将保持静止或匀速直线运动状态，而受力的物体运动状态一定改
12、变,1,2,3,4,解析,答案,解析 根据牛顿第一定律的内容可以判断力是改变物体运动状态的原因，不受力的物体将保持静止或匀速直线运动状态，故A错误，B正确；若物体向正北方向做匀速直线运动，则物体不受力或所受合外力为零，C错误； 物体受到力的作用，若合外力为0，则物体也可以保持运动状态不变，故D错误.,1,2,3,4,3.(牛顿第一定律的应用)如果正在做自由落体运动的物体的重力忽然消失，那么它的运动状态应该是 A.悬浮在空中不动 B.运动速度逐渐减小 C.做竖直向下的匀速直线运动 D.以上三种情况都有可能,解析,答案,1,2,3,1,2,3,4,解析 由题意可知，正在做自由落体运动的物体一定具有
13、速度，而且仅受重力作用.如果重力忽然消失，则物体就不受外力的作用，根据牛顿第一定律，撤去外力作用的物体应该保持它撤去外力时的运动状态，所以该物体应该做竖直向下的匀速直线运动.做自由落体运动的物体如果是在刚释放的瞬间重力忽然消失，物体还没有开始运动，速度是零；或者竖直上抛的物体运动到最高点时重力忽然消失，速度也为零，根据牛顿第一定律可分析，物体都会悬浮在空中不动，保持没有重力时的那个瞬间的状态不变.故正确答案为C.,1,2,3,4,4.(对惯性的理解)物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质称为惯性.下列有关惯性的说法中，正确的是 A.乘坐汽车时系好安全带可减小惯性 B.运动员跑得越快惯性越大 C.宇宙飞船在太空中也有惯性 D.汽车在刹车时才有惯性,1,2,3,4,解析,答案,1,2,3,4,解析 乘坐汽车时系好安全带，不是可以减小惯性，而是在紧急刹车时可以防止人由于惯性的作用飞离座椅，所以A错误； 质量是物体惯性大小的唯一量度，与人的速度的大小无关，所以B、D错误； 在太空中物体的质量是不变的，所以物体的惯性也不变，所以C正确.,本课结束,
