第20讲 牛顿第一定律-【鼎力暑假】2023年暑假新高一物理初高中衔接精编导学练

第20讲 牛顿第一定律 一、“伽利略斜面小车实验” 在这个实验中,让每次让小车从斜面的同一高度滑下,目的是让小车在进入水平表面时具有相同的速度,这样才能比较小车在不同表面运动的情况.如下图所示,是小车从斜面上滑下后,在平面上最终停下的位置. 实验表明：平面越光滑,小车运动的距离越远,这说明小车受到的阻力越小,速度减小的越慢.如果小车不受阻力,小车将一直运动下去。 2、 牛顿第一定律 1.内容：一切物体在没有受到外力作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。 2.牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上,运用科学的推理的方法而概括出来的规律,是一个非常重要的规律,是整个力学的基础和出发点.所以它不能用实验验证,因为任何物体都受到其它物体的作用,但是它能经受住实践的检验。 三、惯性 定义：一切物体都有保持原来运动状态不变的的性质，我们把这种性质叫作惯性。 【例1】如图所示的是探究阻力对物体运动影响的实验，下列说法中正确的是（　　）    A．实验中运动的小车会停下来，说明力不是改变物体运动状态的原因，而是维持物体的运动的原因 B．实验表明，小车在毛巾上阻力最大，速度减小得最慢，滑行距离最短 C．如图③，若不计空气阻力，小车运动到A点时，假设重力突然消失，小车将做匀速直线运动 D．若水平面光滑，小车将保持一定速度做匀速直线运动，即可验证牛顿第一定律 【例2】卡塔尔世界杯第一场比赛于2022年11月21日零点开始，如图所示为比赛时的情景，下列关于足球运动中涉及的物理知识，正确的是（　　）    A．足球踢出去后能继续在空中飞行，是因为足球受到了惯性的作用 B．踢出去的足球在地上越滚越慢，说明物体的运动需要力来维持 C．守门员及时截住射门的足球，说明力可以改变物体的运动状态 D．斜向上运动的足球，若足球在最高点处受到的所有力都消失，足球将静止 【例3】如图所示为中国奥运女子冠军巩立姣投掷铅球的精彩瞬间，关于铅球的运动，描述错误的是（　　）    A．铅球在脱离手后继续上升过程中，受到方向向上的力 B．铅球在脱离手后速度变慢，是由于铅球所受惯性变小了 C．铅球在脱离手后的运动过程中，机械能保持不变 D．铅球能被推出且离开手后继续运动，是因为运动员对铅球做了功且铅球具有惯性 【初高中变化】 牛顿第一定律这节课中所涉及到三方面的知识，高初中衔接的非常多，初中物理中的“伽利略斜面小车实验”与高中物理中的“伽利略理想斜面实验”在本质和目的上是一致的，都想说明一个问题，物体的运动不需要力去维持；对于牛顿第一定律的内容，高初中在内容表述形式上是有所差别的，高中物理在内容表述上说“除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态”，更好的说明了力的作用；对于惯性，初中物理中主要研究的是惯性的应用和防止，高中物理中还进一步阐述了影响惯性大小的因素。 一、对力与运动关系的认识 1.亚里士多德：必须有力作用在物体上，物体才能运动；没有力的作用，物体就要静止在某个地方。 2.伽利略：(1)理想实验：让小球沿斜面从静止状态开始运动，小球将“冲”上另一斜面。如果没有摩擦，小球将到达原来的高度；减小第二个斜面的倾角，小球仍将达到原来的高度，但它要运动得远些；由此推断，若将第二个斜面放平，小球将永远运动下去。如图所示。 伽利略理想实验的魅力不仅体现在实验本身，更体现在实验的独特方法：在实验事实的基础上，进行合理的假设、外推。 (2)结论：力不是维持物体运动的原因。 3.笛卡儿：如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动，既不会停下来，也不会偏离原来的方向。 【例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．若小球不受力，它将一直保持匀速直线运动或静止状态 B．若斜面光滑，小球在右侧斜面将上升到与O点等高的位置 C．若小球受到力的作用，它的运动状态将发生改变 D．小球受到的力一定时，质量越大，它的运动状态就越难改变 二、牛顿第一定律　 1.牛顿第一定律：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。 2.意义：揭示了运动与力的关系，即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。 3.物体运动状态改变的三种情况： (1)速度的方向不变，大小改变。 (2)速度的大小不变，方向改变。 (3)速度的大小和方向同时改变。 注意：物体做匀变速直线运动时运动状态时刻在变，关键看速度是否变化，而不是看加速度，实际上只要有加速度，物体