6.1 牛顿第一定律 学案 (4)

6.1
牛顿第一定律
学案4
【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．
[概念规律导思]
一、牛顿第一定律
1.内容：一切物体总保持_____静止_______状态或_____匀速运动_______状态，直到有____外力________迫使它改变这种状态为止。
2.理解：
①物体不受力时将处于___静止____状态或_____匀速运动_______状态。力不是维持物体速度的原因，物体的运动不需要力来维持。
②外力是改变_____运动状态_________的原因，而不是维持____运动______的原因。
③一切物体都有保持_____静止_______状态或_____匀速运动_______状态的性质，这种性质叫惯性。因此，牛顿第一定律也叫惯性定律。
④牛顿第一定律是物体不受外力作用时的运动定律，所描述的物体不受外力的状态是一种理想化的状态，因为不受外力作用的物体是不存在的，所以牛顿第一定律不能用实验验证，其正确性可通过由它推导出的结论与实验事实完全一致而得到证明。定律的实际应用场合是物体所受合外力为零，物体在某方向上_____合力为零______或在某方向上_____合力为零_______时，该方向上保持静止或匀速直线运动状态的情况是普遍存在的。
二、惯性
⑴惯性是物体的_____固有属性_______，惯性不是一种力。
⑵不论物体处于何种状态，即与物体运动情况和受力情况___无____关，任何物体在任何状态下均有_____惯性______。切莫将惯性误解为“物体只有保持原来的匀速直线运动状态或静止状态时”才有惯性，在受力不平衡时，惯性依然存在，体现在运动状态改变的_____难易______程度上。
⑶惯性的大小只由物体本身的特征决定，由物体的_____质量______决定的，与外界因素无关，切莫认为物体的速度越大，惯性越大。
注意：
①惯性是不能被克服的，但可以利用惯性做事或防止惯性的不良影响。
②不要把惯性概念与惯性定律相混淆。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，当有力作用时，物体运动状态必定改变。
③____质量_____越大的物体惯性越大，______运动状态_______就越难改变。
例1
做直线运动的列车里，水平桌面上有一小球，乘客看到小球突然沿着桌面向东滚动，则列车可能是
（
）
A.
以很大的速度向西做匀速运动
B.
向西做减速运动
C.
向西做加速运动
D.
向东做减速运动
解析：小球相对地的速度没有变化，乘客看到的小球的运动是列车速度变化时小球相对列车的运动。当列车突然加速或减速时，小球相对列车向后或向前运动，会在桌面上滚动。
若原来列车和小球一起向西运动，小球突然沿桌面向东滚动，说明列车向西的速度突然增加，使小球的速度小于列车的速度，相对列车向东运动。若列车和小球原来一起向东运动，小球突然向东滚动，说明列车向东突然做减速运动，使小球的速度大于列车的速度，相对列车向东运动。
答案：CD。
反思
小球所受的合力为零时，速度不变。列车的速度变化时，小球将相对列车运动。分析时要注意判断列车加速时小球相对列车的运动方向。思考：若列车转弯时，乘客看到小球在桌面上的滚动方向如何？
变形题
人从行驶的汽车上跳下来容易向汽车
（
）
A．行驶的方向跌倒
B．行驶的反方向跌倒
C．右侧跌倒
D．左侧跌倒
提示：人跳车后，脚随路面停止运动，而上半身由于惯性还要继续向汽车行驶的方向运动。
答案：A
例2
2001年2月11日晚上，在中央电视台“实话实说”节目中，为了揭露各种歪理邪说，司马南与主持人崔永元合作表演了“铁锤砸砖”节目。崔永元头顶八块砖，司马南用一铁锤猛打崔头顶上的砖，结果砖被击碎了，但崔安然无恙。据司马南讲，他做第一次试验时头顶一块砖，结果被砸昏过去。请从物理学的角度解释上述事实。
答案：只要人能承受，砖越多越安全。这是由于质量越大，惯性越大，则物体的运动状态越不易改变，即砖越多，砖保持原来静止状态的惯性就越大，人就越安全。
变形题
将一玻璃瓶装水后密闭放在水平桌面上，瓶的中部有一个气泡处于静止状态，俯视图如图所示。现突然用力将瓶子向前推动一下，则可以看到气泡相对于瓶子的运动情况是（
）
A．不动
B．向前
C．向后
D．无法确定
提示：物体所受的合力不为零时，惯性的大小表现为物体运动状态改变的难易程度。惯性的大小与质量有关，而同体积的水的质量远大于气泡的质量，因此水的惯性远大于气泡的惯性。突然用力将瓶子向前推动时，水的惯性大，气泡的惯性小，气泡的运动状态很容易改变，水保持静止状态的趋势远大于气泡保持静止状态的趋势。所以气泡相对于瓶子向前运动，B选项正确。同理，当瓶子突然停止时，水保持向前运动的趋势远大于气泡保持向前运动的趋势，当水相对于瓶子向前运动时，水将挤压气泡，使气泡相对于瓶子向后运动。
答案：B。
反思
物体惯性大小由质量决定，质量大的物体惯性大，质量小的物体惯性小。质量越大的物体其运动状态越难改变。
练习：
1.
关于惯性，以下说法正确的是（
）
A.
人在走路时没有惯性，被绊倒时才有惯性
B.
百米赛跑到达终点时不能立即停下来是由于有惯性，停下来后也就没有惯性了
C.
物体在不受外力作用时有惯性，受到外力作用后惯性就被克服了
D.
物体的惯性与物体的运动状态及受力情况均无关
2.
你试着自己学做蛋炒饭，你两手分别握住一只鸡蛋，现用右手的鸡蛋去碰停在你左手中的鸡蛋，结果如何？大部分情况是只破了一只鸡蛋，则先破的蛋是（
）
A.
右手的
B.
左手的
C.
同时破
D.
无法判定
3.
当人们的衣服上沾了一些灰尘时，都习惯地用手在沾有灰尘的地方拍打几下，这样灰尘就会掉了，请同学们用学过的知识解释．
4.
在足球场上，为了不使足球停下来，运动员带球前进必须不断用脚轻轻地踢拨足球（即“盘带”）又如为了不使自行车减速，总是不断地用力蹬脚踏板．这些现象不正说明了运动需要力来维持吗？那为什么又说“力不是维持物体运动的原因”？
答案
1.
D
2.
B
3.
当你拍打沾有灰尘的衣服时，衣服受力突然运动，而灰尘因惯性要保持静止，所以与衣服脱离，就掉下来了。
4.
足球在草地上时，受到阻力作用，运动状态发生改变，速度变小，最终会停下来，所以在盘带足球时，人对足球施加力的作用，恰好是起了使足球已经变小的速度再变大的原因。
【反思】
收获
疑问