专题14 牛顿第一定律-2019年初高中物理无忧衔接精品课程

专题14 牛顿第一定律 目录 一、知识内容讲解 1 二、例题领路 3 三、高中单元练习尝试 4 阅读材料9:牛顿生平（一） 6 一、知识内容讲解 1、牛顿第一定律 （1）建立过程：根据伽利略斜面实验等进行推理、归纳、总结得到。 （2）内容：一切物体总是保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。 （3）意义：牛顿第一定律指出了物体具有惯性，同时也指出物体的运动状态是可以改变的，而改变物体的运动状态需要外力，为牛顿第二定律的得出指明了方向。 伽利略理想斜面实验 在完全没有摩擦的情况下，不管第二个斜面的倾斜度多么小，球在第二个斜面上总要达到相同的高度。最后，如果第二个斜面的倾斜度完全消除了，那么球从第一个斜面上滚下来之后，将以恒定的速度在无限长的平面上永远不停地运动下去。打破了自亚里士多德以来长时期的错误观念：力是物体运动的原因。 对牛顿第一定律的理解 （1）明确了惯性的概念：定律的前半句话“一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态”，揭示了物体所具有的一个重要的属性—惯性，即物体保持匀速直线运动状态或静止状态的性质，牛顿第一定律指出一切物体在任何情况下都具有惯性.因此牛顿第一定律又叫惯性定律。 （2）揭示了力和运动的关系：定律的后半句话“除非作用在它上面的力迫使它改变这种运动状态”，实质上是揭示了力和运动的关系，即力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动的原因. （3）反映了物体不受外力时的运动状态：匀速直线运动或静止（即原来运动的保持其速度不变；原来静止的保持静止）.不受外力作用的物体是不存在的，但物体所受外力的合力为零与不受外力在效果上是等效的，这就使牛顿第一定律具有了实际意义. 2、 惯性 物体保持原来的匀速直线运动或静止状态的性质叫做惯性． 对惯性的理解 ： （1）物体保持原来的匀速直线运动或静止状态的性质叫惯性. （2）惯性是物体的固有属性，一切物体都具有惯性. （3）惯性与物体的运动状态及受力无关，由质量惟一量度. 有的同学总认为：“惯性与物体的运动有关，速度大惯性就大，速度小，惯性就小”，理由是物体运动速度越大，越不容易停下来，速度越小越容易停下来.产生这种错误认识的原因是“把惯性大小理解为把物体从运动改变为静止的难易程度”.事实上，在受到相同阻力的情况下，速度不同质量相同的物体，在相同时间内速度的减小量是相同的，这说明质量相同的物体，它们改变运动状态的难易程度—惯性是相同的，与它们的速度无关. 做一做：下面几个有趣的实验，对加深惯性概念的感性认识也许会有帮助。 ①如图1所示，小车上放一个带轮的木块，使木块与小车均处于静止状态。当突然起动小车时，木块由于惯性将相对小车向后运动。 ( 图 1 ) ②如图2所示，小车上放一个带轮的木块，使木块与小车一起向右匀速运动。当小车被挡板挡住时，木块由于惯性将继续向前运动。 ( 图 2 ) ③如图3所示，小车上放一个木块，使木块与小车均处于静止状态，木块与小车间有一定的摩擦力。当突然起动小车时，木块由于惯性将向后倾倒。 ( 图 3 ) ④如图4所示，小车上放一个木块，使木块与小车一起向右匀速运动，木块与小车间有一定的摩擦力。当小车被挡板挡住时，木块由于惯性将向前倾倒。 ( 图 4 ) ⑤如图5所示，小车上放一碗水，使碗与小车均处于静止状态，碗与小车间有一定的摩擦力。当突然起动小车时，碗中的水由于惯性将向后泼出。 ( 图 5 ) ⑥如图6所示，小车上放一碗水，使碗与小车一起向右匀速运动，碗与小车间有一定的摩擦力。当小车被挡板挡住时，碗中的水由于惯性将向前泼出。 ( 图 6 ) 3、 关于物体运动状态的描述与变化 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，也就是说我们是用速度这个矢量来描述物体的运动状态的. 物体运动状态的改变，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.这时物体运动状态的改变有三种情况：①只是速度大小改变，方向不变；②只是速度方向改变，大小不变；③速度的大小和方向都改变. 二、例题领路（做后再看答案，效果更好） 例1：以下说法中正确的是（ ） A.牛顿第一定律反映了物体不受外力作用时的运动规律 B.不受外力作用时，物体运动状态保持不变是由于物体具有这样的性质，即惯性 C.在水平面上滑动的木块最终要停下来，是由于没有外力维持木块运动 D.物体运动状态发生变化时，必定受到外力的作用 【误区警示】对于力和运动的关系，一个典型错误认识就是：力是维持物体运动的原因，从而在本题中误选C.对C的正确理解是：木块慢慢停下来不是因为不受外力，恰恰是因