内容正文:
第13讲 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.
【基础知识】
一 理想实验的魅力
1.亚里士多德的观点:必须有力作用在物体上,物体才能 ;没有力的作用,物体就要 .即力是维持物体 的原因.
2.伽利略的观点
(1)理想实验:让小球沿第一个斜面从静止状态开始向下运动,然后冲上第二个斜面,如果没有摩擦,小球上升的高度与释放时的高度 .减小第二个斜面的倾角,小球滚动的距离 .
科学推论:当将第二个斜面放平时,小球将会 .
(2)结论:力不是 物体运动的原因.
3.笛卡尔的观点:如果运动中的物体没有受到 的作用,它将继续以 沿同一直线运动,既不停下来也不偏离原来的方向.
二 牛顿第一定律
一切物体总保持 状态或 状态,除非作用在它上面的力_______这种状态.牛顿第一定律又叫 .
三 惯性与质量
1.惯性:物体保持原来 状态或 状态的性质.
2.惯性的量度: 是物体惯性大小的唯一量度.
答案:
一 1.运动 静止 运动
2.(1)相同 增大 永远运动下去 (2)维持 3.力 同一速度
二 1.匀速直线运动 静止 迫使它改变 惯性定律
三 1.匀速直线运动 静止 2.质量
【考点剖析】
考点一:对伽利略理想实验的理解
例1.理想实验有时能更深刻地反映自然规律.伽利略设想了一个理想实验,如图所示的斜面实验,其中有一个是实验事实,其余是推论.
①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.
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,小球将上升到原来释放时的高度.
④继续减小第二个斜面的倾角,最后使它成一水平面,小球要沿水平面永远运动下去.
请将上述理想实验的设想步骤按照正确的顺序排列______________________________
(只要填写序号即可).
在上述的设想步骤中,有的属于可靠的事实,有的则是理想化的推论.下列关于事实和推论的分类正确的是( )
A.①是事实,②③④是推论
B.②是事实,①③④是推论
C.③是事实,①②④是推论
D.④是事实,①②③是推论
[答案] ②③①④ B
【解析】体会伽利略的理想实验,可知排列顺序为②③①④,分类正确的是选项B.
考点二:对牛顿第一定律的理解
例2.关于牛顿第一定律的理解正确的是( )
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,物体的运动状态保持不变
C.在水平地面上滑动的木块最终停下来,是由于没有外力维持木块运动
D.飞跑的运动员遇到障碍而被绊倒,这是因为他受到外力作用迫使他改变原来的运动状态
【答案】ABD
【解析】牛顿第一定律描述了物体不受外力作用时的状态,即总保持匀速直线运动状态或静止状态,A、B正确;牛顿第一定律还揭示了力和运动的关系,力是改变物体运动状态的原因,不是维持物体运动状态的原因,在水平地面上滑动的木块最终停下来,是由于受到摩擦阻力的作用而改变了运动状态,飞跑的运动员遇到障碍而被绊倒,是因为他受到外力作用而改变了原来的运动状态,C错误,D正确.
考点三:对惯性的理解和应用
例3.(下列各图所示现象中,利用了惯性的是
A.自行车滑行 B.使锤子套紧 C.系好安全带 D.跳远助跑
【答案】ABD
【解析】自行车原来处于运动状态,当不再蹬自行车时,由于惯性,自行车仍然能滑行一段距离,该现象是利用惯性,故A正确;锤头和锤柄一起向下运动,当锤柄撞在地上静止时,锤头由于惯性继续向下运动,可以紧套在锤柄上,该现象利用了锤头的惯性,故B正确;汽车高速行驶时,如果遇到紧急情况刹车,人由于惯性还要保持原来的高速运动,会撞到前面物体造成损伤,所以驾驶员要使用安全带,这是防止惯性带来的伤害,故C错误;跳远运动员助跑是为了起跳前使自己处于运动状态,起跳后,人由于惯性会跳的更远,该现象是利用惯性,故D正确。
【真题演练】
1.伽利略创造的把实验、假设和逻辑推理相结合的科学方法,有力地促进了人类科学认识的发展.利用如图所示的装置做如下实验:小球从左侧斜面上的O点由静止释放后沿斜面向下运动,并沿右侧斜面上升.斜面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐