全程学习方略高中物理_5.1 牛顿第一定律（精讲优练课型）课件 鲁科版必修1

第5章力与运动第1节牛顿第一定律,一、力与运动状态1.亚里士多德的观点：力是_物体运动的原因。认为有力的作用，物体才会_，没有力的作用，物体就会_。,维持,运动,停下来,2.伽利略设计了理想的斜面实验：(1)现象：当小球沿光滑斜面从左侧某一高度滚下时，无论右侧斜面的坡度如何，它都会沿斜面上升到与下落点_的地方。(2)结论：力不是_物体运动的原因，而是_物体运动状态的原因。3.力与运动的关系：力的作用可以_物体的运动状态。,等高,维持,改变,改变,【判一判】(1)物体运动状态发生了变化，该物体速度方向一定发生了变化。()(2)物体运动状态发生了变化，该物体一定有加速度。()(3)牛顿设计了理想斜面实验。(),提示：(1)。物体运动状态发生变化一定是它的速度发生了变化，可能是速度大小、也可能是速度方向、还有可能是二者一起发生变化。(2)。物体运动速度发生变化，物体一定产生了加速度。(3)。根据物理学史，是伽利略设计了理想斜面实验，而不是牛顿。,二、牛顿第一定律1.内容：一切物体总保持_状态或_状态，直到有_迫使它改变这种状态为止。,静止,匀速直线运动,外力,2.意义：(1)指出了物体_(或合外力为零)时的运动状态是静止或匀速直线运动状态。(2)指出了一切物体都具有保持原有运动状态_的性质。(3)明确了力的作用效果，即力是_物体运动状态的原因，而不是_物体运动状态的原因。,不受力,不变,改变,维持,【想一想】牛顿第一定律能用实验来验证吗?提示：不能。因为牛顿第一定律反映的是物体在不受力的情况下的运动规律，而自然界中不受力的物体是不存在的。,三、物体的惯性1.概念：物体保持原来_或_的性质。2.特点：惯性是物体的_属性，与物体的_及受力情况_，惯性的大小仅取决于_。,静止状态,匀速直线运动状态,固有,运动状态,无关,物体的质量,【判一判】(1)乒乓球可以快速抽杀，是因为乒乓球惯性小。()(2)物体的速度越大，惯性越大。()(3)宇宙飞船在太空中飞行时也具有惯性。()提示：(1)。乒乓球的质量小，惯性小，运动状态容易改变，故可以快速抽杀。(2)。质量是惯性大小的唯一量度，惯性大小与速度无关。(3)。一切物体在任何情况下都具有惯性。,一、对牛顿第一定律的理解思考探究：滑块在气垫导轨上运动时，受到的阻力非常小。将气垫导轨调至水平，给滑块一个初速度。假设导轨足够长，请思考,(1)如果滑块不受阻力作用，其速度大小是否会发生变化?(2)实际上滑块最终会停下来的原因是什么?提示：(1)如果滑块不受阻力作用，滑块将以初速度做匀速直线运动，速度大小不会发生变化。(2)实际上滑块停下来，是因为滑块受到阻力的作用。,【归纳总结】1.指出了物体的一种固有性质：牛顿第一定律揭示了物体所具有的一个重要属性惯性，即物体总是保持原有运动状态不变的一种性质。2.揭示了力的本质：牛顿第一定律明确了力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动的原因，物体的运动不需要力来维持。,3.揭示了物体不受力作用时的运动状态：牛顿第一定律描述的只是一种理想状态，而实际中不受力作用的物体是不存在的，当物体受外力但所受合力为零时，其运动效果与不受外力作用时相同，物体将保持静止或匀速直线运动状态。,【典例示范】(2015潍坊高一检测)如图，桌面上有一光滑的木块，木块上有一小球，推动木块，小球的位置可能在桌面上的哪点()A.A点B.B点C.O点D.无法确定,【解题探究】(1)小球在木块的上表面是否受到水平方向的外力?提示：小球放在光滑的木块表面上，又不考虑其他阻力，则小球水平方向不受外力作用。(2)推动木块后，小球受到什么力的作用，会如何运动?提示：小球只受重力作用，由于要保持原来的运动状态，离开木块后将向下做自由落体运动。,【正确解答】选C。小球在水平方向上不受摩擦力的作用，在重力的作用下，落在O点，故选C。,【过关训练】1.(2015桂林高一检测)如图所示，一个劈形物体M，各面均光滑，放在固定的斜面上，上表面水平，在水平面上放一光滑小球m，劈形物体从静止开始释放，则小球在碰到斜面前的运动轨迹是()A.沿斜面向下的直线B.竖直向下的直线C.无规则直线D.抛物线,【解析】选B。小球m水平方向不受力，故水平方向运动状态不变，v水平仍为零，故只沿竖直方向运动。,2.一个做匀减速直线运动的物体，在运动过程中，若所受的一切外力都突然消失，则由牛顿第一定律可知，该物体将()A.改做匀速直线运动B.立即静止C.继续做匀减速直线运动D.改做变加速直线运动【解析】选A。由牛顿第一定律知，若所受的一切外力都突然消失，物体将保持此时刻的速度做匀速直线运动，故选A。,【补偿训练】1.如图所示，在一辆表面光滑的小车上，有质量分别为m1、m2的两个小球(m1m2)随车一起匀速运动，当车停止时，如不考虑其他阻力，设车足够长，则两个小球()A.一定相碰B.一定不相碰C.不一定相碰D.难以确定是否相碰，因为不知小车的运动方向,【解析】选B。两个小球放在光滑的小车表面上，又不考虑其他阻力，故水平方向不受外力，由牛顿第一定律可知，两小球仍然以相同的速度做匀速直线运动，永远不相碰，选项B正确。,2.(2015成都高一检测)下面是摘自上个世纪美国报纸上的一篇文章：阿波罗登月火箭在脱离地球飞向月球的过程中，宇航员通过无线电与在家中上小学的儿子汤姆通话。宇航员：“汤姆，我们现在已关闭了火箭上所有的发动机，正向月球飞去。”汤姆：“你们关闭了所有的发动机，那么靠什么力量推动火箭向前运动呢?”宇航员犹豫了半天，说：“我想大概是伽利略在推动火箭向前运动吧。”若不计天体对火箭的引力，由上述材料可知下列说法错误的是(),A.汤姆问话所体现的物理思想是“力是维持物体运动的原因”B.宇航员答话所体现的物理思想是“力是维持物体运动的原因”C.宇航员答话所体现的物理思想是“物体运动不需要力来维持”D.宇航员答话的真实意思是火箭正在依靠惯性飞行,【解析】选B。汤姆问“靠什么力量推动火箭向前运动呢?”说明汤姆认为火箭向前运动必须有力的作用，即力是维持物体运动的原因，A对。宇航员的回答提到伽利略，而伽利略的观点是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，即运动不需要力来维持，物体具有保持原来运动状态的性质，即惯性，C、D对，B错。,【误区警示】应用牛顿第一定律应注意的问题(1)牛顿第一定律揭示了力和运动的关系。(2)力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动状态的原因，如果物体的运动状态发生改变，则物体必然受到不为零的合外力作用。(3)判断物体的运动状态是否改变，应分析物体的受力情况。,二、惯性与质量思考探究：如图所示，有一辆超载的汽车，试分析下列问题。(1)相比空载的相同汽车，启动或刹车时哪辆车更容易?这说明什么?,提示：空载的汽车更容易启动或刹车，这说明物体的惯性与物体的质量有关，质量越大，运动状态越不容易改变，惯性越大。,(2)汽车不动时，是否也具有惯性?提示：惯性是物体具有的保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质，不动时，也具有惯性。,【归纳总结】1.惯性是物体的固有属性，惯性不是一种力。2.任何物体在任何情况下(不管是否受力，不管是否运动或怎样运动)都具有惯性。3.惯性的大小只由物体的质量决定，与其他因素无关，切勿认为物体的速度越大，惯性越大。4.惯性与惯性定律不同。惯性是万物皆有的保持原运动状态的一种属性，惯性定律则是物体不受外力作用时的运动定律。,【典例示范】(2015襄阳高一检测)如图所示是一种汽车安全带控制装置的示意图。当汽车处于静止或匀速直线运动时，摆锤竖直悬挂，锁棒水平，棘轮可以自由转动，安全带能被拉动。当汽车突然刹车时，摆锤由于惯性绕轴摆动，使得锁棒锁定棘轮的转动，安全带不能被拉动。若摆锤从图中实线位置摆到虚线位置，汽车的可能运动方向和运动状态是(),A.向右行驶、突然刹车B.向左行驶、突然刹车C.向左行驶、匀速直线运动D.向右行驶、匀速直线运动,【解题探究】(1)若汽车向右运动，突然加速，由于惯性，摆锤向_摆动；突然刹车，摆锤向_摆动。(2)若汽车向左运动，突然加速，由于惯性，摆锤向_摆动；突然刹车，摆锤向_摆动。(3)若汽车匀速运动，摆锤_。,左,右,右,左,竖直悬挂,【正确解答】选A。由题图中摆锤向右摆动可知，这是由于车的运动引起的。本来车做匀速运动，摆锤在竖直方向，后来由于车的运动状态发生变化，而摆锤由于惯性运动状态并没有立即发生变化，由此可知会出现图中所示情形。造成这种现象的原因是向右行驶突然刹车或向左行驶突然加速。故选A项。,【过关训练】1.(2015宜春高一检测)物体A的质量为10kg，物体B的质量为20kg，A、B分别以20m/s和10m/s的速度运动，则下列说法中正确的是()A.A的惯性比B大B.B的惯性比A大C.A和B的惯性一样大D.不能确定,【解析】选B。物体惯性的大小只取决于物体的质量大小，质量越大惯性越大，质量越小惯性越小，与物体的速度大小无关，由于物体B的质量大于物体A的质量，故B的惯性比A大，故选项B正确，选项A、C、D错误。,2.下列关于惯性的说法中，正确的是()A.人走路时没有惯性，被绊倒时有惯性B.百米赛跑到终点时不能立即停下是由于惯性，停下时就没有惯性了C.物体没有受外力作用时有惯性，受外力作用后惯性被克服了D.物体的惯性与物体的运动状态及受力情况均无关,【解析】选D。惯性是物体的固有属性，与其内在因素即质量有关，与受力情况及运动状态无关。一切物体都有惯性，质量是物体惯性大小的量度。当物体在外力作用下运动状态发生变化时，只要其质量不变，其惯性大小就不发生变化。,【补偿训练】1.关于物体的惯性，下列说法中正确的是()A.射出枪膛的子弹在运动一段距离后连一件棉衣也穿不透，这表明它的惯性减小了B.战斗机在空战时，甩掉副油箱是为了减小惯性，提高飞行的灵活性C.用力推一个物体，没有推动，原因是物体的惯性太大了D.高速公路上要限速，是因为车速越大惯性越大,【解析】选B。物体的惯性大小是由质量量度的，与速度大小无关，选项A、D错误；战斗机甩掉副油箱后质量减小了，惯性也就减小了，运动状态易改变，提高了灵活性，选项B正确；物体的惯性大小与物体的受力没有关系，选项C错误。,2.下列关于惯性的说法中，正确的是()A.物体只有在突然运动或突然停止时才有惯性B.物体的质量越大或速度越大，其惯性也就越大C.在太空中飞行的航天飞机内的物体，其惯性因物体失重而消失D.惯性是物体的属性，与物体是否受力和运动状态无关,【解析】选D。物体的惯性是物体的固有属性，只与物体的质量有关，与物体是否受力和如何运动无关。故选项A、B、C错误，正确答案选D。,【规律方法】惯性与力的三点区别一切物体在任何情况下都有惯性，即物体具有惯性是不需要条件的。惯性不是力，不能把物体具有惯性理解成物体受到了“惯性力”。可从以下三个方面区别惯性和力：(1)性质方面：惯性是物体保持原来运动状态不变的性质，是物体本身的属性，而力是物体对物体的作用。,(2)大小方面：惯性的大小取决于物体本身质量的大小，力的大小取决于物体之间相互作用的强弱。(3)效果方面：力是改变物体运动状态的原因，而惯性却使物体保持原来的运动状态不变。,【拓展例题】考查内容：惯性的预防【典例示范】我国道路交通安全法中规定：各种小型车辆前排乘坐的人(包括司机)必须系好安全带，则下列判断正确的是()A.系好安全带可以减小惯性B.是否系好安全带对人和车的惯性有影响C.系好安全带可以防止因车的惯性而造成的伤害D.系好安全带可以防止因人的惯性而造成的伤害,【正确解答】选D。是否系好安全带与人和车的惯性无任何关系，但系好安全带可以防止紧急刹车时乘客由于惯性而前倾碰撞到前面驾驶台或挡风玻璃而带来的伤害。,惯性与力、速度的区别【案例体验】下列说法正确的是()A.运动得越快的汽车越不容易停下来，是因为汽车运动得越快，惯性越大B.小球在做自由落体运动时，惯性不存在了C.把一个物体竖直向上抛出后，能继续上升，是因为物体仍受到一个向上的推力D.物体的惯性仅与质量有关，质量大的惯性大，质量小的惯性小,【解析】选D。汽车运动得越快，停车时速度的变化越大，所需要的时间越长，并不表示惯性大，A错；小球做自由落体运动时仍具有惯性，惯性与物体做什么运动无关，B错；物体竖直向上抛出后，能继续上升，是因为物体具有惯性，并不是受到一个向上的推力，C错；物体的惯性仅与质量有关，D对。,【方法技巧】惯性与力、速度的区别1.惯性与“力”的区别：(1)物理意义不同：惯性是指物体具有保持静止状态或匀速直线运动状态的性质；而力是指物体对物体的作用。惯性是物体本身的属性，始终具有这种性质，它与外界条件无关；力则只有物体与物体发生相互作用时才有，离开了物体就没有力。,(2)构成的要素不同：惯性只有大小，没有方向和作用点，而大小也没有具体数值，无单位；力由大小、方向和作用点三要素构成，它的大小有具体的数值，单位是牛。(3)惯性是保持物体运动状态不变的性质；力的作用则是改变物体的运动状态。(4)惯性的大小只与物体的质量有关，而力的大小跟许多因素有关。,2.惯性与“速度”的区别：惯性大小与物体运动的快慢无关。“汽车行驶越快，其惯性越大”是不正确的。惯性大小与运动状态并无关系。惯性大小只与物体质量有