内容正文:
第3讲 牛顿第一定律
1.通过阅读资料和教材了解牛顿第一定律推演过程,知道牛顿第一定律的内容。
2.通过探究阻力对物体运动的影响了解理想实验的研究方法和实验过程中控制变量的思想,理解力和物体运动的关系。
3.知道什么是惯性,会解释生活中的惯性现象。
1.重点:实验探究阻力对物体运动的影响
难点:理解牛顿第一定律
2.重点:认识惯性及惯性现象
难点:利用惯性知识解释生活中惯性现象
牛顿第一定律
一、牛顿第一定律
1.内容:一切物体在没有受到力的作用或者受力平衡的时候,总保持静止状态或匀速直线运动状态
2.牛顿第一定律的理解
(1)牛顿第一定律是通过分析、概括、推理得出的,不可能用实验直接来验证。
(2)对任何物体都适用,不论固体、液体、气体。
(3)力是改变物体运动状态的原因,力不是维持物体运动状态的原因。
(4)运动的物体不受力时做匀速直线运动(保持它的运动状态)
(5)静止的物体不受力时保持静止状态(保持它的静止状态)
二、惯性
1.惯性:物体保持原来运动状态不变的性质。
即:运动的物体要保持它的运动状态,静止物体要保持它的静止状态。
2.对性的理解。
(1)一切物体任何时候都具有惯性。(静止的物体具有惯性,运动的物体也具有惯性)牛顿第一定律表明,一切物体都具有保持静止状态或匀速直线状态的性质,因此牛顿第一定律也叫惯性定律。
(2)惯性是物体本身的属性,惯性的大小只与物理的质量的大小有关。质量越大,惯性越大,因为质量越大的物体其运动状态越难改变。
惯性的大小与物体的形状、运动状态、位置及受力情况毫无关系。
(3)惯性是一种属性,它不是力。惯性只有大小,没有方向。惯性不可以与力比较大小。
例1.探究“推断物体不受力时运动”(如图)时,同学们得到如下结论,错误的是( )
A.控制小车从斜面同一高度滑下是为了让小车滑到水平面时的初速度相同
B.由于惯性,小车到达水平面后继续向前运动
C.实验中主要运用了控制变量和理想实验法
D.通过(a)(b)(c)三次实验,可直接验证牛顿第一定律
【答案】D
【解析】A、控制小车从斜面同一高度滑下,这是为了让小车滑到水平面时的初速度相同,这样才能单纯地比较受力与运动的关系,即控制住初速度这一变量。
B、小车到达水平面后能继续向前运动,此时小车没有受到一个向前的动力,而是由于惯性在运动。
C、控制住初速度这一变量,即是运动了控制变量法;做完三次实验后比较,可以推导出阻力越来越小,小车就前进得越来越远,如果没有阻力,小车就永远不会停下,这是一种理想的情况,所以此实验也运用了理想实验法。
D、从这三次实验中,是不能直接发现在不受力情况下小车会如何运动,即不能直接验证牛顿第一定律,还需要进行推导。故此项符合题意。故选D。
练习1.下面关于力的探究,分析不正确的是( )
A.小红穿旱冰鞋用力推墙,她自己向后退,表明力的作用是相互的
B.足球运动员用头顶球,球的运动方向改变而飞入球门,表明力可以改变物体的运动方向
C.用力推车,车沿力的方向运动,停止施力,车立即停下来,说明力是维持物体运动的原因
D.人坐在沙发上,沙发凹下去,表明力可以改变物体的形状
【答案】C
【解析】A、小红向后退,是受到墙对她施加的力的结果,所以说明了物体间力的作用是相互的,故A正确;B、头对球施力,球的运动方向发生改变,说明力可以改变物体的运动状态,故B正确;C、停止施力时,是摩擦力的作用使车停下来的,力不是维持物体运动的原因,恰说明了力是改变物体运动状态的原因,故C不正确;D、人对沙发施力,沙发凹陷是形状发生变化,说明力可以改变物体形状,故D正确。本题选择不正确答案,故选C。
练习2.2011年12月18日,世界羽毛球联赛总决赛落下帷幕,中国队获得四金一银,成为大赢家。羽毛球运动包含了很多力学知识,下列说法正确的是( )
A.当球拍有力作用在羽毛球上时,球才会运动,因此力是使物体运动的原因
B.羽毛球在空中飞行过程中,若它受到的一切外力都消失,则它的速度会越来越慢
C.羽毛球在空中飞行过程中,若它受到的一切外力都消失,则它会马上静止在原处
D.当球拍有力作用在球上时,球从静止变为运动,因此力是改变物体运动状态的原因
【答案】D
【解析】A、球从静止变为运动,是力的作用结果,所以力改变了物体的运动状态,故A错误;
B、外力消失时,羽毛球将保持外力消失那一刻的速度和方向做匀速直线运动,故B错误;
C、同B,故C错误;
D、力改变了羽毛球的运动状态,故D是正确的;故选D。
练习3.关于运动和力的关系,下列说法中正确的是( )
A.物体受到力的作用就会运动
B.做匀速直线运动的物体一定不受力的作用
C.物体受到力的作用,运动状态一定改变
D.物体运动状态改变时,一定受到力的作用
【答案】D
【解析】A、静止在地面上的物体,受到了重力中