内容正文:
第四章 运动和力的关系
1.牛顿第一定律
第四章 运动和力的关系
学习目标 核心素养
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。
4.会用牛顿第一定律定性分析问题。
第四章 运动和力的关系
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:让一个小球沿第一个斜面从静止状态开始运动,小球将“冲”上第二个斜面。如果没有摩擦,小球将到达____________。如果第二个斜面倾角减小,小球仍将到达原来的高度,但是运动的距离______。
科学推论:当斜面最终变为水平面时,小球要到达原有高度将______________。
(2)结论:力不是______物体运动的原因。
运动
自主学习探新知
静止在某个地方
运动
原来的高度
更长
永远运动下去
维持
第四章 运动和力的关系
3.笛卡儿的观点
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,既不会停下来,也不会偏离原来的方向。
二、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____________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。
力
同一速度
匀速直线运动
静止
迫使它改变
惯性定律
匀速直线运动
静止
质量
第四章 运动和力的关系
1.判断下列说法的正误(正确的画“√”,错误的画“×”)。
(1)伽利略理想斜面实验是不科学的假想实验。( )
(2)理想实验所得到的结论是不可靠的。( )
(3)伽利略的“理想实验+科学推论”的方法是一种科学方法。( )
(4)物体只有处于静止状态或匀速直线运动状态时才有惯性。( )
(5)物体运动速度越大,惯性越大。( )
(6)力无法改变物体的惯性。( )
×
×
√
×
×
√
第四章 运动和力的关系
2.《中华人民共和国道路交通安全法》规定,机动车行驶时,驾驶人、乘坐人员应当按规定使用安全带,这是因为使用安全带可以( )
A.减小人的惯性
B.减小车的惯性
C.增大人的惯性
D.减少惯性造成的伤害
解析 惯性只与质量有关,故使用安全带不能改变惯性,但可以减少惯性造成的伤害,故D正确,A、B、C错误。
答案 D
第四章 运动和力的关系
如图所示,让一个小车从同一斜面上滑下,水平面上分别放置毛巾、木板和玻璃板,水平面与斜面平滑连接。仔细观察实验现象。
互动探究解疑难
要点一 对牛顿第一定律的理解
第四章 运动和力的关系
(1)实验观察到什么现象,说明了什么问题?
提示 水平面越光滑,小车滑动的距离越远。说明摩擦力是阻碍物体运动的原因。
(2)如果没有摩擦力的作用,小车将会怎样运动呢?
提示 如果没有摩擦力的作用,小车将永远运动下去。
(3)以上实验揭示了力和运动之间是什么关系?
提示 力不是维持物体运动状态的原因,而是改变物体运动状态的原因。
第四章 运动和力的关系
1.伽利略理想实验
(1)“科学推理”的方法
实验事实: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。
推理1:如果没有摩擦,小球将上升到原来的高度。
推理2:减小第二个斜面的倾角,小球在这个斜面上仍将到达原来的高度。
推理3:继续减小第二个斜面的倾角,最后使它成为水平面,小球将沿水平面永远运动下去。
实验结论:力不是维持物体运动的原因。
第四章 运动和力的关系
(2)意义:伽利略在理想实验中所应用的科学推理方法是人类思想史上最伟大的成就之一,它标志着物理学的真正开端,使人类对自然的认识由经验型转变为科学理论型。伽利略对科学的贡献就在于推翻直觉的观点而用新的观点代替它。
2.运动状态
当物体的速度发生变化时,即这个物体的运动状态发生了变化。物体的运动状态变化有以下三种情况:
(1)速度的方向不变,只有大小改变。
(2)速度的大小不变,只有方向改变。
(3)速度的大小和方向都发生改变。
第四章 运动和力的关系
3.对牛顿第一定律的理解
第四章 运动和力的关系
[例1] 关于牛顿第一定律,下列说法中正确的是( )
A.牛顿第一定律是依靠实验事实,直接归纳总结得出的
B.根据牛顿第