2018高中物理 第四章 牛頓運動定律 4.1 牛頓第一定律學案 新人教版必修1.doc

剖析牛頓第一定律1、 考點突破此部分內容在高考物理中的要求如下：知識點考綱要求題型分值牛頓第一定律理解牛頓第一定律和慣性，并能解決問題選擇題26分二、重難點提示重點：理解牛頓第一定律的內容和慣性的概念。難點：處理好力和運動的關系。1. 牛頓第一定律的內容：一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)，除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)。2. 牛頓第一定律的意義（1）指出力不是維持物體運動的原因，而是改變物體運動狀態(tài)的原因，即力是產生加速度的原因。（2）指出了一切物體都有慣性，因此牛頓第一定律又稱為慣性定律。3. 慣性（1）定義：物體具有保持原來勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)的性質。（2）量度：質量是物體慣性大小的唯一量度，質量大的物體慣性大，質量小的物體慣性小。（3）普遍性：慣性是物體的固有屬性，一切物體都有慣性，與物體的運動情況和受力情況無關。【重要提示】1. 誤認為物體運動狀態(tài)改變了，慣性就消失了。2. 誤認為速度越大，慣性越大。3. 誤認為慣性和慣性定律是一回事。4. 慣性參考系和非慣性參考系我們稱這種“牛頓定律能夠適用的參考系”為慣性參考系。例如當我們以做變速運動的起重機為參考系時，則不能直接應用牛頓定律來處理問題，我們稱這種系統(tǒng)為非慣性參考系。例題1 關于伽利略的理想實驗，下列說法中正確的是（ ）A. 這個實驗實際上是永遠無法實現的B. 只要接觸面足夠光滑，物體在水平面上就能勻速運動下去C. 利用氣墊導軌，就能使實驗成功D. 雖然是想象中的實驗，但它是建立在可靠的事實基礎上的思路分析：伽利略的理想實驗是建立在可靠的事實基礎上，進行科學、合理的推理而得出的結論，但是摩擦力永遠無法消除，平板或導軌也不可能做得無限長，因而無法用實驗直接驗證。正確選項為A、D。答案：AD例題2 下列關于牛頓第一定律以及慣性概念的說法中，正確的是（）A. 牛頓第一定律說明，只有不受外力的物體才保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)B. 物體運動狀態(tài)發(fā)生變化則物體一定受到力的作用C. 慣性定律與慣性的實質是相同的D. 物體的運動不需要力來維持，但物體的運動速度越大時，其慣性也越大思路分析：當物體所受的合力為零時，物體也可以處于勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)，故A項錯誤；由牛頓第一定律可知，力是改變物體運動狀態(tài)的原因，故B項正確；慣性是物體保持原有運動狀態(tài)不變的一種性質，慣性定律（即牛頓第一定律）則反映物體在一定條件下的運動規(guī)律，C項錯誤；雖然物體的運動不需要力來維持，但物體的慣性與運動速度大小無關，D項錯誤。答案：B 例題3 在水平路面上有一輛勻速行駛的小車，車上固定一盛滿水的碗?，F突然發(fā)現碗中的水灑出，水灑出的情況如圖所示，則關于小車的運動情況，下列敘述正確的是（）A. 小車勻速向左運動 B. 小車可能突然向左加速 C. 小車可能突然向左減速 D. 小車可能突然向右減速思路分析：原來水和小車相對靜止以共同速度運動，水突然向右灑出有兩種可能：原來小車向左運動，突然加速，碗中水由于慣性保持原速度不變，故相對碗向右灑出。原來小車向右運動，突然減速，碗中水由于慣性保持原速度不變，相對碗向右灑出，故B、D正確。答案：BD 【高頻疑點】 對牛頓第一定律的理解1. 導出了慣性的概念一切物體都具有保持原有運動狀態(tài)的性質，這就是慣性。（1）慣性是物體的固有屬性，一切物體都具有慣性。慣性大小的唯一量度是物體的質量，物體的質量越大，慣性就越大，運動狀態(tài)就越難改變。慣性與物體是否受力、怎樣受力無關，與物體是否運動、怎樣運動無關，與物體所處的地理位置無關。（2）慣性不是一種力。慣性大小反映了改變物體運動狀態(tài)的難易程度，物體的慣性越大，它的運動狀態(tài)就越難以改變。（3）外力作用于物體上能使物體的運動狀態(tài)改變，但不能認為克服或改變了物體的慣性。2. 揭示力的本質力是改變物體運動狀態(tài)的原因（運動狀態(tài)指物體的速度），又根據加速度定義：a，有速度變化就一定有加速度，所以可以說：力是使物體產生加速度的原因。3. 牛頓第一定律描述的是理想化狀態(tài)牛頓第一定律描述的是物體在不受任何外力時的狀態(tài)，而不受外力的物體是不存在的。物體不受外力和物體所受合外力為零是有區(qū)別的，所以不能把牛頓第一定律當成牛頓第二定律在F0時的特例。【針對訓練】下列關于力、運動狀態(tài)及慣性的說法，正確的是（）A. 牛頓最早指出力不是維持物體運動的原因B. 笛卡爾對牛頓第一定律的建立做出了貢獻C. 一個運動的物體，如果不再受力了，它總會逐漸停下來，這說明，靜止狀態(tài)才是物體長時間不受力時的“自然狀態(tài)”D. 牛頓認為力的真正效應總是改變物體的速度，而不僅僅是使之運動E. 伽利略根據理想實驗推論出，如果沒有摩擦，在水平面上的物體，一旦具有某一個速度，將保持這個速度繼續(xù)運動下去F. 車速越大，剎車后滑行的路程越長，所以慣性越大思路分析：經過了漫長的思考，人們才形成了關于運動和力的正確關系的認識，所以高考中時有對此點物理學史的考查，及關于運動和力關系的正確認識的考查，復習時既要掌握人類認識的過程，又要真正理解“力不是維持物體運動的原因”。A項中，最早提出力不是維持物體運動的原因的人是伽利略，牛頓是根據伽利略斜面實驗的思想，建立了牛頓第一定律；B項中，笛卡爾研究了力與運動的關系，為牛頓第一定律的建立做出了貢獻，正確；C項中，一個運動的物體，如果不再受力了，它總會逐漸停下來，本身這個說法就是錯誤的，不符合牛頓第一定律的描述；D項中，牛頓認為力的真正效應總是改變物體的速度，而不僅僅是使之運動，這是牛頓第一定律和牛頓第二定律所揭示的力與運動的關系，正確；E項的說法符合伽利略理想實驗，正確；F項中，剎車的長度與慣性沒有關系，與車的動能有關。答案：BDE【方法提煉】 用慣性解釋運動現象的思路日常生活中有很多與慣性相關的運動現象，如人乘車時的前傾后仰、跑步時的跌跟頭、用鐵錘釘釘子等，運用慣性知識解釋這些現象的思路是：（1）明確要研究的是哪個物體或物體的哪一部分，它原來處于什么運動狀態(tài)。（2）確定外力作用在此物體的什么位置，物體在此位置的運動狀態(tài)發(fā)生了怎樣的變化。（3）由于慣性的原因，物體上沒受力的部分保持原運動狀態(tài)?！緷M分訓練】就一些實際生活中的現象，某同學試圖從慣性角度加以解釋，其中正確的是（）A. 采用了大功率的發(fā)動機后，某些一級方程式賽車的速度甚至能超過某些老式螺旋槳飛機的速度。這表明，可以通過科學進步使小質量的物體獲得大慣性B. 射出槍膛的子彈在運動相當長一段距離后連一件棉衣也穿不透，這表明它的慣性小了C. 貨運列車運行到不同的車站時，經常要摘下或加掛一些車廂，這會改變它的慣性D. 摩托車轉彎時，車手一方面要控制適當的速度，另一方面要將身體稍微向里傾斜，通過調控人和車的慣性達到行駛目的思路分析：采用了大功率的發(fā)動機后，某些一級方程式賽車的速度甚至能超過某些老式螺旋槳飛機的速度，原因是功率變大了，但慣性不變，選項A錯；射出槍膛的子彈在運動相當長一段距離后連一件棉衣也穿不透，原因是子彈具有的動能過小，但慣性不變，選項B錯；貨運列車運行到不同的車站時，經常要摘下或加掛一些車廂，列車的質量改變了，當然它的慣性也就改變了，選項C正確；摩托車轉彎時，車手一方面要控制適當的速度，另一方面要將身體稍微向里傾斜，調控人和車的重心位置，但整體的慣性不變，選項D錯。答案：C