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1、牛顿第一定律牛顿第一定律思考：能否说力是维持思考：能否说力是维持运动的原因？运动的原因？小实验：用力推动放在桌上的课本小实验：用力推动放在桌上的课本 有推力时有推力时 无推力时无推力时运动状态运动状态运动静止从身边的现象开始探究力与运动的关系从身边的现象开始探究力与运动的关系亚里士多德亚里士多德(Aristotle,(Aristotle,前前384-384-前前322)322) 必须有力作用在物体上必须有力作用在物体上, ,物体才物体才能运动能运动, ,没有力的作用没有力的作用, ,物体就要物体就要静止下来静止下来. .结论：力是维持物体运动结论：力是维持物体运动的原因的原因伽利略伽利略(Ga
2、lileo,1564-1642)(Galileo,1564-1642) 在水平面上运动在水平面上运动的物体所以会停下来的物体所以会停下来, ,是因为受到摩擦阻是因为受到摩擦阻力的缘故力的缘故. .理想斜面实验理想斜面实验 1 在弯曲轨道的一边释放一个小球，在弯曲轨道的一边释放一个小球， 观察小球在另一边上升的高度。观察小球在另一边上升的高度。 2 逐渐减小轨道与水平倾角逐渐减小轨道与水平倾角，直到，直到 减小为零时减小为零时, ,再观察小球的运动情况。再观察小球的运动情况。 理想斜面实验理想斜面实验ABCDEv物体的运动不需要力来维持物体的运动不需要力来维持讨论与思考：讨论与思考： 现实生活中
3、小球会作怎样现实生活中小球会作怎样的运动？其原因是什么？的运动？其原因是什么？ 因为摩擦力的存在，小球不会上因为摩擦力的存在，小球不会上升到原高度；水平运动时它也会停升到原高度；水平运动时它也会停下来下来 。 结论：结论： 一旦物体具有某一速度一旦物体具有某一速度, ,如果它如果它不受力不受力, ,就将以这一速度匀速直线就将以这一速度匀速直线地运动下去。地运动下去。 若不存在摩擦若不存在摩擦, ,小球将上升到与小球将上升到与 原来相同的高度；原来相同的高度； 伽利略的理想斜面实验伽利略的理想斜面实验 指出了：力不是维持物体运动的原因，指出了：力不是维持物体运动的原因，而恰恰是改变物体运动状态的
4、原因而恰恰是改变物体运动状态的原因研究方法：研究方法：以可靠的事实为基础，经过抽象思维，抓住主以可靠的事实为基础，经过抽象思维，抓住主要因素，忽略次要因素，从而更深刻的揭示自要因素，忽略次要因素，从而更深刻的揭示自然规律然规律。笛卡儿笛卡儿(Descartes,1596-1650)(Descartes,1596-1650) 除除非非物物体体受受到到外外力力的的作作用用，否否则则物物体体将将永永远远保保持持其其静静止止或或运运动动状状态态，永永远远不不会会使使自自己己沿沿曲曲线线运运动动，而而只只保保持持在在直直线线上上运运动动。力是维持物体运动的原因力是维持物体运动的原因力是改变物体运动状态的
5、原因力是改变物体运动状态的原因牛顿(Newton,1642-1727) 一切物体总保持匀一切物体总保持匀速直线运动状态或静止速直线运动状态或静止状态状态, ,除非作用在它上面除非作用在它上面的力迫使它改变这种状的力迫使它改变这种状态态. .牛顿第一定律1 内容一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态态, ,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态态. .2 含义a. 物体在不受力时物体在不受力时, ,总保持匀速直线状态或静止状态总保持匀速直线状态或静止状态. . 力不是维持物体运动的原因力不是维持物体运动的原因. .牛牛顿
6、顿第第一一定定律律b. 物体运动状态的改变需要外力的作用物体运动状态的改变需要外力的作用. . 力是改变物体运动状态原因力是改变物体运动状态原因. c. c. 一切物体都有保持匀速直线运动状态或静止状态的性一切物体都有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质，这种性质叫做惯性。一切物体都有惯性质，这种性质叫做惯性。一切物体都有惯性.牛顿第一定律 不受外力作用的物体是不存在的。不受外力作用的物体是不存在的。 牛顿第一定律所描述的物体不受外力牛顿第一定律所描述的物体不受外力的状态，是一种理想化状态的状态，是一种理想化状态. . 这种状态虽不能实现，但在现实中却这种状态虽不能实现，但在现实中却可以用合力
7、为可以用合力为0 0的状态来代替它，或者说的状态来代替它，或者说合力为合力为0 0与与不受外力不受外力是等效的。是等效的。 这样就使得牛顿第一定律在实际应用这样就使得牛顿第一定律在实际应用中有了实际意义。中有了实际意义。1 1 一切物体都具有惯性。一切物体都具有惯性。2 2 惯性是物体的固有属性。惯性是物体的固有属性。不论物体处于什么状态，都具有惯性。不论物体处于什么状态，都具有惯性。惯性的大小与物体的运动状态无关惯性的大小与物体的运动状态无关, ,与与受力与否无关受力与否无关. . 一切物体都有一切物体都有保持匀速直线运动状态保持匀速直线运动状态或静止状态的性质或静止状态的性质，这种性质叫做
8、，这种性质叫做惯惯性性。牛顿第一定律又叫。牛顿第一定律又叫惯性定律惯性定律。那量度物体惯性大小的物理量是什么呢?对于任何物体对于任何物体,在受到相同的作用力时在受到相同的作用力时,决定它们运动状态变化难易程度的惟一决定它们运动状态变化难易程度的惟一因素就是质量因素就是质量.质量大的物体惯性大质量大的物体惯性大.质量质量惯性及对惯性的理解惯性及对惯性的理解 惯性是一切物体的固有属性，与物体是否受到惯性是一切物体的固有属性，与物体是否受到惯性是一切物体的固有属性，与物体是否受到惯性是一切物体的固有属性，与物体是否受到外力、物体是否运动均没有关系，质量才是惯性大外力、物体是否运动均没有关系，质量才是
9、惯性大外力、物体是否运动均没有关系，质量才是惯性大外力、物体是否运动均没有关系，质量才是惯性大小的唯一量度。小的唯一量度。小的唯一量度。小的唯一量度。问题一：运动的物体有惯性，静止的物体没有惯性？问题一：运动的物体有惯性，静止的物体没有惯性？问题一：运动的物体有惯性，静止的物体没有惯性？问题一：运动的物体有惯性，静止的物体没有惯性？问题二：运动速度大的物体惯性就问题二：运动速度大的物体惯性就问题二：运动速度大的物体惯性就问题二：运动速度大的物体惯性就大呢？大呢？大呢？大呢？问题三：问题三：问题三：问题三：“ “惯性惯性惯性惯性” ”是不是就是是不是就是是不是就是是不是就是“ “惯性定律惯性定律
10、惯性定律惯性定律” ”？ 不是不是不是不是。惯性是物体本身固有的一种属性，它跟。惯性是物体本身固有的一种属性，它跟。惯性是物体本身固有的一种属性，它跟。惯性是物体本身固有的一种属性，它跟物体受不受外力无关。物体受不受外力无关。物体受不受外力无关。物体受不受外力无关。惯性定律是物体在某个特定惯性定律是物体在某个特定惯性定律是物体在某个特定惯性定律是物体在某个特定的环境（不受外力）下具有惯性的表现。的环境（不受外力）下具有惯性的表现。的环境（不受外力）下具有惯性的表现。的环境（不受外力）下具有惯性的表现。错。惯性与物体的运动状态无关。错。惯性与物体的运动状态无关。错。决定惯性的唯一量度就是质量。错
11、。决定惯性的唯一量度就是质量。问题四：惯性是一种特殊的力吗？问题四：惯性是一种特殊的力吗？ 不是。不是。惯性是物体本身固有的一种属性，惯性是物体本身固有的一种属性，而力是物体之间的相互作用。而力是物体之间的相互作用。请你用惯性的知识来解释一下为什么当请你用惯性的知识来解释一下为什么当你奔跑时碰到石块，必然是向前跌倒；你奔跑时碰到石块，必然是向前跌倒；而如果你脚踏西瓜皮，必然是向后倒？而如果你脚踏西瓜皮，必然是向后倒？答：奔跑时碰到石块，人的下半身就停了下来，答：奔跑时碰到石块，人的下半身就停了下来，而人的上半身由于惯性，仍然保持原来的运动而人的上半身由于惯性，仍然保持原来的运动状态，所以会向前
12、跌倒。状态，所以会向前跌倒。 如果你脚踏西瓜皮，脚有一个向前运动的速如果你脚踏西瓜皮，脚有一个向前运动的速度，而人的上半身由于惯性，仍保持原来的静度，而人的上半身由于惯性，仍保持原来的静止状态，所以会向后倒。止状态，所以会向后倒。 高高空空中中水水平平匀匀速速飞飞行行的的轰轰炸炸机机，每每隔隔相相同同的的时时间间投投下下一一颗颗炸炸弹弹，不不计计空空气气阻阻力力，那那么么这些炸弹的运动轨迹是：（这些炸弹的运动轨迹是：（ ）A A、在空中的排列情况是一条抛物线、在空中的排列情况是一条抛物线B B、在空中的排列情况是一条竖直线、在空中的排列情况是一条竖直线C C、在空中的排列情况是一条水平线、在空
13、中的排列情况是一条水平线D D、落地点是不等间距的、落地点是不等间距的 演示演示B1.1.1.1.（2003200320032003上海理综卷上海理综卷上海理综卷上海理综卷 50505050）理想实验有时更能深刻地反映自然理想实验有时更能深刻地反映自然理想实验有时更能深刻地反映自然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，其中有一个是实验事实，规律，伽利略设想了一个理想实验，其中有一个是实验事实，规律，伽利略设想了一个理想实验，其中有一个是实验事实，规律，伽利略设想了一个理想实验，其中有一个是实验事实，其余是推论其余是推论其余是推论其余是推论减小第二个斜面的倾角，小球在这斜
14、面上仍然要达到原来的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；高度；高度；高度；两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面；上另一个斜面；上另一个斜面；上另一个斜面；如果没有摩擦，小球将上升到原来释放的高度；如果没有摩擦，小球将上升到原来释放的高度；如果没有摩擦，小球将上升到原来释放的高度；如果没有摩
15、擦，小球将上升到原来释放的高度；继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成水平面，小球要沿继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成水平面，小球要沿继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成水平面，小球要沿继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成水平面，小球要沿水平面做持续的匀速运动水平面做持续的匀速运动水平面做持续的匀速运动水平面做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请将上述理想实验的设想步骤按照正确的顺序排列请将上述理想实验的设想步骤按照正确的顺序排列请将上述理想实验的设想步骤按照正确的顺序排列在上述的设想步骤中，有的属于可靠的事实，有的则是理想化在上述的设想步骤中，有的属于可靠的事实，有
16、的则是理想化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（的推论下列关于事实和推论的分类正确的是（的推论下列关于事实和推论的分类正确的是（的推论下列关于事实和推论的分类正确的是（ ） A A A A、是事实，是事实，是事实，是事实，是推论是推论是推论是推论B B B B、是事实，是事实，是事实，是事实，是推论是推论是推论是推论C C C C、是事实，是事实，是事实，是事实，是推论是推论是推论是推论D D D D、是事实，是事实，是事实，是事实，是推论是推论是推论是推论B2.2.下列关于惯性的说
17、法中下列关于惯性的说法中, ,正确的是正确的是 A.A.物体只有在静止时才具有惯性物体只有在静止时才具有惯性 B.B.物体运动速度越大物体运动速度越大, ,其惯性也越大其惯性也越大 C.C.太空中的物体没有惯性太空中的物体没有惯性 D.D.不论物体运动与否不论物体运动与否, ,受力与否受力与否, , 物体都具有惯性物体都具有惯性惯性是物体的固有属性，不论物体惯性是物体的固有属性，不论物体处于什么状态，都具有惯性处于什么状态，都具有惯性。3 3 3 3火车在长直水平轨道上匀速行驶，车厢内有一个人火车在长直水平轨道上匀速行驶，车厢内有一个人火车在长直水平轨道上匀速行驶，车厢内有一个人火车在长直水平
18、轨道上匀速行驶，车厢内有一个人向上跳起，发现仍落回到车上原处，这是因为（向上跳起，发现仍落回到车上原处，这是因为（向上跳起，发现仍落回到车上原处，这是因为（向上跳起，发现仍落回到车上原处，这是因为（ ）A A A A人跳起后，车厢内的空气给人一个向前的力，这力人跳起后，车厢内的空气给人一个向前的力，这力人跳起后，车厢内的空气给人一个向前的力，这力人跳起后，车厢内的空气给人一个向前的力，这力使他向前运动使他向前运动使他向前运动使他向前运动B B B B人跳起时，车厢对人一个向前的摩擦力，这力使人人跳起时，车厢对人一个向前的摩擦力，这力使人人跳起时，车厢对人一个向前的摩擦力，这力使人人跳起时，车厢
19、对人一个向前的摩擦力，这力使人向前运动向前运动向前运动向前运动C C C C人跳起后，车继续向前运动，所以人下落后必定向人跳起后，车继续向前运动，所以人下落后必定向人跳起后，车继续向前运动，所以人下落后必定向人跳起后，车继续向前运动，所以人下落后必定向后偏一些，只是由于时间很短，距离太小，不明显而已后偏一些，只是由于时间很短，距离太小，不明显而已后偏一些，只是由于时间很短，距离太小，不明显而已后偏一些，只是由于时间很短，距离太小，不明显而已D D D D人跳起后，在水平方向人和车水平速度始终相同人跳起后，在水平方向人和车水平速度始终相同人跳起后，在水平方向人和车水平速度始终相同人跳起后，在水平
20、方向人和车水平速度始终相同D解析：由于人具有惯性，当人向上跳起时仍然保持火车运解析：由于人具有惯性，当人向上跳起时仍然保持火车运解析：由于人具有惯性，当人向上跳起时仍然保持火车运解析：由于人具有惯性，当人向上跳起时仍然保持火车运行的速度，此后人在水平方向不受外力，根据牛顿第一定行的速度，此后人在水平方向不受外力，根据牛顿第一定行的速度，此后人在水平方向不受外力，根据牛顿第一定行的速度，此后人在水平方向不受外力，根据牛顿第一定律将保持匀速直线运动，人的水平分运动与火车的运动相律将保持匀速直线运动，人的水平分运动与火车的运动相律将保持匀速直线运动，人的水平分运动与火车的运动相律将保持匀速直线运动，
21、人的水平分运动与火车的运动相同，所以人仍会落回原处。同，所以人仍会落回原处。同，所以人仍会落回原处。同，所以人仍会落回原处。4.4.如图所示，一个劈形物体如图所示，一个劈形物体A A，各面均光，各面均光滑，放在固定的斜面上，上表面水平，在滑，放在固定的斜面上，上表面水平，在上表面放一光滑小球上表面放一光滑小球B B，劈形物体从静止，劈形物体从静止开始释放，则小球在碰到斜面前的运动轨开始释放，则小球在碰到斜面前的运动轨迹是迹是 A A沿斜面向下的直线沿斜面向下的直线 B B竖直向下的直线竖直向下的直线 C C无规则曲线无规则曲线 D D抛物线抛物线AB答案答案B解：因为当瓶子从静止状态突然向右加
22、速运动时，瓶解：因为当瓶子从静止状态突然向右加速运动时，瓶解：因为当瓶子从静止状态突然向右加速运动时，瓶解：因为当瓶子从静止状态突然向右加速运动时，瓶中的水由于惯性要保持原有的静止状态，相对瓶来说中的水由于惯性要保持原有的静止状态，相对瓶来说中的水由于惯性要保持原有的静止状态，相对瓶来说中的水由于惯性要保持原有的静止状态，相对瓶来说是向左运动，气泡也有惯性，但相比水来说质量很小，是向左运动，气泡也有惯性，但相比水来说质量很小，是向左运动，气泡也有惯性，但相比水来说质量很小，是向左运动，气泡也有惯性，但相比水来说质量很小，惯性小可忽略不计，所以气泡相对水向右移动。惯性小可忽略不计，所以气泡相对水
23、向右移动。惯性小可忽略不计，所以气泡相对水向右移动。惯性小可忽略不计，所以气泡相对水向右移动。5 5 5 5如图所示，水平放置的小瓶内装有水，其中有气泡，当瓶子如图所示，水平放置的小瓶内装有水，其中有气泡，当瓶子如图所示，水平放置的小瓶内装有水，其中有气泡，当瓶子如图所示，水平放置的小瓶内装有水，其中有气泡，当瓶子从静止状态突然向右加速运动时，小气泡在瓶内将向何方运动从静止状态突然向右加速运动时，小气泡在瓶内将向何方运动从静止状态突然向右加速运动时，小气泡在瓶内将向何方运动从静止状态突然向右加速运动时，小气泡在瓶内将向何方运动？ 有有人人设设想想，乘乘坐坐气气球球飘飘在在高高空空，由由于于地地
24、球球的的自自转转，一一昼昼夜夜就就能能周周游游世世界界，请请你你评评价价一一下下，这这个个设设想想可可行吗？行吗？分分析析： 因因为为地地球球上上的的一一切切物物体体（包包括括地地球球周周围围的的大大气气）都都随随着着地地球球一一起起在在自自转转气气球球升升空空后后，由由于于惯惯性性，它它仍仍保保持持原原来来的的自自转转速速度度所所以以升升空空的的气气球球与与它它下下方方的的地地面面处处于于相相对对静静止止的的状状态态不可能使它相对地球绕行一周的不可能使它相对地球绕行一周的解答解答 这个设想不符合物理原理，不可行这个设想不符合物理原理，不可行 同学们同学们来学校和回家的路上要注意安全同学们同学们来学校和回家的路上要注意安全
