6.1 牛顿第一定律 学案 (3)

6.1
牛顿第一定律
学案3
【学习目标】
1.
知道伽利略和亚里士多德对力和运动关系的不同认识。
2.
知道伽利略的理想实验及其推理过程和结论．
3.
知道什么是惯性，会正确理解有关现象．
4.
理解牛顿第一定律的内容和意义．
【知识点导学】
[知识点一]
牛顿第一定律
1．内容：物体总保持匀速直线运动状态或静止状态直到有外力迫使它改变这种状态为止。
2．理解
（1）牛顿第一定律反映了物体不受外力时的运动规律，它描述的只是一种理想状态。而实际中不受外力作用的物体是不存在的。当物体所受的合力为零时，其效果跟不受外力作用时相同。因此，可以把“不受外力”理解为“合力为零”。
（2）牛顿第一定律说明一切物体都有惯性。
（3）牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因，即力是产生物体加速度的原因。
[知识点二]
惯性
1．惯性
物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做惯性。一切物体都有惯性，惯性是物体固有性质。
质量是惯性大小的唯一量度。惯性与物体是否受力及受力大小无关，与物体是否运动及速度大小无关。
2.惯性的表现形式
（1）物体在不受外力或所受的合力为零时，惯性表现为使物体保持原来的运动状态（静止或匀速直线运动）不变。
（2）物体受到的合力不为零时，惯性表现为运动状态改变难易程度；惯性小，物体运动状态容易改变。
议一议
：有的同学总认为：“惯性与物体的运动速度有关，速度大惯性就大，速度小惯性就小。”理由是物体运动速度大不容易停下来，速度小容易停下来。你认为这种看法正确吗？
提示：这种看法不正确。产生这种错误认识的原因是把“惯性大小表示为物体从运动到静止的难易程度”。事实上，在受到相同阻力的情况下，速度不同而质量相同的物体，在相同的时间内速度的减小量是相同的，这就说明质量相同的物体，它们运动状态改变的难易程度——惯性是相同的，与它们的速度无关。
【典例解悟】
例1
一定质量的物体其运动状态改变了，可能发生的是（
）
A．物体速率不变
B．物体速度不变
C．物体惯性大小随之变化
D．物体未受任何力
解析：物体的运动状态发生了改变，即速度发生了变化，可能是速度大小（即速率）变化，方向变化或大小和方向同时变化；而改变运动状态的原因是力。
当物体的速率不变时方向可能改变，使物体的运动状态改变，所以A选项可能发生的。物体的速度不变，物体的运动状态也就不变，所以B选项是不可能的。物体的运动状态改变时，其质量并未改变，质量是物体惯性大小的量度，所以物体惯性大小不会改变，
C选项是不可能的。力是改变物体运动状态的原因，物体运动状态发生了改变，肯定受到外力的作用，所以D选项是不可能的。
答案：A。
反思
正确理解运动状态改变的含义及原因是解题的关键。
变形题
下列现象中，体现了“力是改变物体运动状态的原因”思想的是（
）
A．树欲静而风不止
B．汽车关闭发动机后逐渐停下来
C．楚霸王不能自举其身
D．扫帚不到，灰尘不会自己跑掉
提示：风力使树摇摆。汽车受到摩擦阻力而减速。扫帚不对灰尘作用，灰尘不会跑掉；扫帚对灰尘有力的作用，灰尘会跑掉，以上都说明了外力是使物体运动状态改变的原因。楚霸王仍静止，其运动状态不变，不能说明问题。
答案：ABD。
例2
下列说法中正确的是（
）
A．掷出的铅球速度不大，所以其惯性小，可以用手去接
B．用力打出的乒乓球速度很大，因此其惯性很大，不能用手去接
C．相同的两辆车，速度大的比速度小的难以停下，是因为速度大的车惯性大
D．相同的两辆车，速度大的比速度小的难以停下，是因为速度大的运动状态变化大
解析：因为惯性的大小仅由质量来决定，铅球质量很大，其惯性大，尽管速度不大，但是运动状态很难改变，故不能用手去接；而乒乓球则与其相反，其运动状态容易改变，尽管速度很大，也可以用手去接（这一点你应有生活经验），所以A、B选项是错误的。
对于C、D选项，相同的两车惯性相同，要让速度大的停下来，其运动状态变化大，因此较难，故D选项正确。
答案：D
反思
一个1t重的铅块以非常小的速度交给你，你通用手去接吗？一个质量与速度都与乒乓球相当的利器向你飞来，你能用手去接吗？可见能否用手去接不但与物体的惯性、速度有关，还与其他因素有关。人们的日常体验、习惯认识与物理现象的实质有些是不吻合的。本题有意识地给你设置障碍，看你是否能从这些束缚中解脱出来，真正认识到惯性的大小仅与物体质量有关，与物体的受力、运动、形状和物体所处的位置等其他一切因素都无关。
变形题
在劳动纪律涣散的年代，汽车司机卸车上的油桶时，采用了下面野蛮的方法：司机向后倒车，车速达到一定速度时，突然刹车，油桶就“自动”地掉下去了。有时会由于撞击产生火花引起火灾。这是非常危险的！想一想，司机在不知不觉中利用了什么物理知识？说明道理。
提示：当司机突然刹车时，油桶由于具有惯性将断续向后运动，从而“自动”地掉下去了。但撞击会产生火花引起火灾。非常危险，因此要禁止野蛮装卸油桶。
答案：惯性。
答案：
1．物体的运动状态与受力情况的关系是(
)
A.物体受力不变时，运动状态也不变。
B.物体受力变化时，运动状态才会改变。
C.物体不受力时，运动状态就不会改变。
D.物体不受力时，运动状态也可能改变。
2.火车在长直水平轨道上匀速行驶，门窗紧闭的车厢内有。人向上跳起，发现仍落回到车上原处，这是因为(
)
A.人跳起后直至落地，在水平方向上人和车始终具有相同的速度。
B.人跳起后，车厢内的空气给他以向前的力，带着他随同火车一起向前运动。
C.人跳起的瞬间，车厢地板给他一个向前的力，推动他随同火车一起向前运动。
D.人跳起后，车继续向前运动，人落下后必定偏后一一些，只是由于时间很短，偏后距离太小，不明显而已。
1.C
2.A
【反思】
收获
疑问