4.1牛顿第一定律-2023-2024学年高一物理必修一同步精品讲义（人教版2019）

( 4.1牛顿运动定律 ) ( 阿波罗8号从月球返航的途中，当地面控制中心问及 “ 是谁在驾驶 ” 的时候，指令长这样回答： “ 我想现在是艾萨克 · 牛顿在驾驶。 ” 牛顿总结的三条运动定律确立了力与 运动之间的关系，揭示了物体运动的基本规律，接下来的两讲，我们来研究牛顿运动定律。 ) ( 考点一: 理想实验的魅力 ) 1．亚里士多德认为：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．伽利略的理想实验 (1)斜面实验：如图所示，让一个小球沿斜面从静止状态开始运动，小球将“冲”上另一个斜面．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，小球运动的距离更长，但所达到的高度相同．当第二个斜面最终变为水平面时，小球将永远运动下去． (2)推理结论：力不是(选填“是”或“不是”)维持物体运动的原因． 3．笛卡儿的观点：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 ( 考点深化 )来的方向． 1．理想斜面实验 (1)事实：如图所示，AB、BC是两个对接的斜面，让小球从AB斜面上某高度处由静止滚下，小球将滚上BC斜面，所达到的高度略低于在AB上释放时的高度． (2)推理1：如果斜面光滑，小球将上升到原来释放时的高度． 推理2：减小右侧斜面的倾角(如BD、BE)，小球在这个斜面上仍将达到同一高度，但这时它要运动得远些． 推理3：继续减小右侧斜面的倾角，最后变成水平面(如BF)，小球无法达到释放时的高度，将以恒定的速度永远运动下去． (3)理想实验推论：一切运动着的物体在没有受到外力的时候，它的速度将保持不变，并且一直运动下去． 2．理想实验的意义：伽利略理想实验是以可靠的实验事实为基础，经过抽象思维，抓住主要因素，忽略次要因素，从而更深刻地揭示了自然规律．伽利略的研究方法的核心是把实验和逻辑推理相结合． ( 例题精讲 ) 1．如图所示，“伽利略在做铜球沿斜面运动的实验”，油画中描述了伽利略研究自由落体运动规律时设计的斜面实验，由此他推断：自由落体运动是匀变速直线运动。伽利略对自由落体运动的研究，是科学实验和逻辑思维的完美结合，对这一过程的分析，下列叙述正确的是（　　） A．伽利略通过实验来研究落体运动规律，比较精确的测量出了重力加速度的值 B．伽利略的探究过程是：问题—猜想—数学推理—实验验证—合理外推—得出结论 C．这个实验证实了亚里士多德对自由落体运动的认识是正确的 D．伽利略通过这个实验总结出了惯性定律 2．理想实验有时更能深刻地反映自然规律。伽利略设想了一个理想实验，其中有一个是经验事实，其余是推论。 ①减小第二个斜面的倾角，小球在这斜面上仍然要达到原来的高度 ②如果没有摩擦，小球将上升到原来释放时的高度 ③两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面 ④继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成水平面，小球要沿水平面作持续的匀速运动 请将上述理想实验的设想步骤按照正确的顺序排列 （只要写序号即可） 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 3．理想实验有时更能深刻地反映自然规律，如图所示，伽利略设计了一个理想实验： ①如果没有摩擦，小球将上升到原来的高度 ②继续减小右边斜面的倾角，最后使它成为水平面，小球要沿水平面做匀速直线运动 ③减小右边斜面的倾角，小球在这斜面上仍然要达到原来的高度 ④在两个对接的斜面上，让静止的小球沿左边的斜面滚下，小球将滚上右边的斜面 （1）请将上述关于理想实验的描述按正确的逻辑顺序排列： （只要填写序号） （2）上述关于理想实验的描述中，有的属于可靠的事实，有的是理想化的推论，下列关于事实和推论的分类正确的是：( ) A．①是事实，②、③和④是推论 B．②是事实，①、③和④是推论 C．③是事实，①、②和④是推论 D．④是事实，①、②和③是推论 4．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