第四章 第1节 牛顿第一定律-【精剖细解】2023年物理新高一初升高衔接讲义（全国通用）

第四章第1节 牛顿第一定律 ——精剖细解预习讲义 知识点回顾：探究阻力对物体运动的影响实验 【实验设计】 让同一辆小车从同一斜面的同一高度由静止滑下，使其分别在铺有粗糙程度不同的毛巾、棉布、木板的水平面上运动，观察小车在不同水平面上运动的距离。 【实验器材】 斜面、长木板、毛巾、棉布、小车。 【实验装置图】 【实验现象】 小车在不同水平面上的运动距离不同，随着水平面越来越光滑，小车运动的距离也越来越远。 【实验分析】 小车在不同水平面上受到的阻力大小不同。水平面越光滑，小车受到的阻力越小，其速度减小得越慢，运动距离越远。 【实验结论】 阻力改变了小车的运动状态。阻力越小，运动状态改变越慢，小车运动的距离越远。多次实验，推理得出结论：运动物体不受外力时，它将做匀速直线运动。 知识点回顾：牛顿第一定律 1、内容 一切物体在没有受到力的作用的时候，总保持静止状态或匀速直线运动状态。 注意：该定律是通过分析、概括、推理得出的，不可能用实验直接来验证。 2、对该定律的理解 实质：力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因。 物体不受力时的运动情况：若物体原来是静止的，则保持静止;若物体原来是运动的，则保持匀速直线运动。 没有受到力的作用包含的意思：物体没有受到任何力的作用（理想情况）；物体受到的外力之间互相抵消（此时物体相当于不受力） 3、运动状态发生变化的判断依据 ①物体速度大小发生改变； ②物体速度方向发生改变； ③物体速度的大小和方向同时发生改变。 4、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。 5、对惯性的理解 惯性是物体本身的属性，惯性的大小只与物体质量大小有关，与物体的形状、运动状态、位置及受力情况无关； 惯性是一种属性，它不是力。惯性只有大小，没有方向，把惯性说成“惯性力”或“受到惯性的作用”都是错误的； 一切物体任何时候都具有惯性。 6、惯性的应用和危害 应用：拍打衣服时，灰尘由于惯性而飞出，从而脱离衣服;运动员跳远前的助跑等； 危害：汽车刹车时，由于惯性汽车不能立即停下来，导致交通事故等。 知识点1：理想实验的魅力 1、对力与运动的关系的认识 物理学家 对力与运动的贡献 研究方法 评价 亚里士多德 力是维持物体运动的原因。 依据生活经验总结出来 根据生活经验得出，但是没有对这些物理现象进行深入的分析。 伽利略 力不是维持物体运动的原因。 根据理想实验和逻辑推理得到 研究方法：设计理想斜面实验、观察实验现象、经过逻辑推理得到结论，这是一种科学的研究方法。 笛卡尔 运动中的物体没有受到力的作用，那它将继续以同一速度沿同一直线运动，既不停下来，也不偏离原来的方向，为牛顿第一定律的建立奠定了基础。 数学演绎法 对伽利略的科学推理进行补充：惯性运动的直线性。 2、伽利略理想斜面实验 小球沿斜面A点从静止状态开始运动，小球将滚上另一斜面，如下图所示： 推理1：如果没有摩擦，小球将到达原来的高度C点处； 推理2：减小第二个斜面的倾角，例如上图中的BD和BE，小球仍从A点静止释放，最终将达到原来的高度D点处和E点处，不过它要运动得远一些； 推理3：若将第二个斜面放平，如上图BF，小球无法到达原来的高低，它将永远运动下去。 结论：力不是维持物体运动的原因。 斜面实验时理想实验：接触面不可能没有摩擦；水平面不可能无限长。因此该实验并非真实的科学实验，但是能够在实验现象的基础上进行合理的推理，这就是这个实验的最大魅力。 中学阶段 知识上的对比 思维上的对比 初中物理 初中物理主要是学习探究阻力对物体运动的影响实验，通过观察实验现象，通过一定的推理得到运动物体不受外力时，它将做匀速直线运动的结论。 实验设计简单，实验现象明显，通过简单推理即可得到实验结论，学生能较快接收所学的知识。 高中物理 从伽利略理想斜面实验入手，在实验现象的基础上进行科学的推理，旨在让学生理解逻辑推理和抽象思维的重要性。 以抽象思维为基础，实验结论不能由实验直观直接得到，而是需要在实验基础上，加以抽象、整理与归纳得出。 说明：高中所学的伽利略理想斜面实验是对初中所学知识的补充和拓展。以抽象思维为基础，实验结论不能由实验直观直接得到，而是需要在实验基础上，加以抽象、整理与归纳得出。 伽利略的理想斜面实验 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，有力的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降低的材料时，小球沿右侧斜面上升到的最高位置依次为1、2、3。根据三次实验结果的对比，可以得到的最直接的结论是（　　） A．