2011年《随堂优化训练物理》 广东教育版必修一第四章 第一节 伽利略的理想实验与牛顿第一定律

(共13张PPT)
第四章
力与运动
第一节
伽利略的理想实验与牛顿第一定律
伽利略的理想实验
1．亚里士多德的观点：力是维持物体运动的原因．
2．伽利略的理想实验
(1)理想实验：将轨道弯曲成曲线形状，在轨道一边释放一
颗钢球，若不存在摩擦力，无论另一边轨道的倾斜程度如何，
钢球将上升到与释放高度相同的位置．假如轨道弯曲成一侧水
平的形状，钢球就再也达不到原来的高度，将____________．
(2)结论：力_____维持运动的原因．
永远运动下去
不是
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，又叫________．
2．地位：从理论上揭示了力不是维持物体运动的原因，而
是_____物体运动的原因．
答案：若存在摩擦，则钢球就受到摩擦力，根据牛顿第一
定律，这一外力使其运动状态发生改变而停下来，从而得出亚
里士多德的结论．
不是
静止
外
力
惯性定律
改变
若伽利略的理想实验中存在摩擦，结论会发生什么变化？
惯性
1．定义：物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的
性质．
2．性质：任何物体无论处于什么状态，都具有____，是物
体的________．
答案：容易摔倒说明其保持运动状态的趋势比较大，即惯
性比较大．两位同学的不同点在于质量，故猜想是质量决定物
体惯性大小．
惯性
固有属性
两位同学坐地铁，急刹车时，长得胖的同学容易摔倒．这
是由于两位同学的惯性大小不同．猜想是什么决定物体惯性的
大小？
牛顿第一定律的理解
1．运动是物体的固有属性．牛顿第一定律直接指出“一切
物体总保持匀速直线运动状态或静止状态”，即运动是物体的
一种属性．物体的运动不需要力来维持．
2．力是改变物体运动状态的原因，是使物体产生加速度的
原因．
3．不受力的物体是不存在的，但物体所受合外力为零或某
一方向上受力为零的情况大量存在，牛顿第一定律也符合这些
情况．
4．牛顿第一定律不能用实验直接验证，但它告诉了人们研
究物理问题的另一种新的方法：通过观察大量的实验现象，利
用人的逻辑思维，从大量现象中寻找事物的规律．
惯性的理解
1．惯性的量度：质量是决定物体惯性大小的唯一量度．
2．惯性的利用：当我们要求物体的运动状态容易改变时，
应该尽可能减小物体的质量．
3．惯性的防止：当我们要求物体的运动状态不容易改变时，
应该尽可能增大物体的质量．
牛顿第一定律的理解
[例 1](双选)下列说法正确的是(
)
BD
A．牛顿第一定律是实验定律
B．牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因
C．惯性定律与惯性的实质是相同的
D．物体的运动不需要力来维持
思路点拨：由牛顿第一定律可知，物体的运动不需要力来
维持，但要改变物体的运动状态则必须有力的作用．
1．(双选)一个物体保持静止或匀速直线运动状态不变，这
是因为(
)
CD
A．物体一定没有受到任何力
B．物体一定受到两个平衡力作用
C．物体所受合力一定为零
D．物体可能受到一对平衡力作用
解析：物体保持静止或匀速直线运动状态时所受的合力一
定为零，可能是两个力，也可能是多个力．
判断运动状态的变化
[例 2](双选)下列说法正确的是(
)
BD
A．没有力的作用，物体就要停下来
B．物体只受到一个力的作用，其运动状态一定改变
C．只有速度大小变化了，才叫运动状态的改变
D．做加速运动的物体运动状态一直在改变
思路点拨：物体运动状态的改变包括速度大小的改变，或
速度方向的改变，或者速度大小和方向都发生改变．
2．(双选，2010 年汕尾高一检测)下列几种情况中，哪一种
物体的运动状态一定没有发生改变(
)
AD
A．物体在斜面上匀速下滑
B．运动员以恒定速率沿圆形跑道跑步
C．物体做自由落体运动
D．悬停在空中的直升机
【教师参考·备选题】如图所示，斜面体 M 各表面光滑，上
表面水平，放在固定的斜面上．在 M 的水平面放一光滑小球 m，
后释放 M，则小球在碰到斜面前的运动轨迹是(
)
B
A．沿斜面向下的直线
C．无规则的曲线
B．竖直向下的直线
D．抛物线
解析：运动状态的改变需要力，而小球水平方向没有力，
所以水平方向速度为 0.
[例 3]关于惯性和惯性定律，下述说法中正确的是(
)
A．运动速度大的物体不能很快地停下来，是因为物体速度
越大，惯性也越大
B．静止的火车启动时，速度变化慢，是因为静止的物体惯
性大
C．乒乓球可以快速抽杀，是因为乒乓球惯性小的缘故
D．惯性定律简称惯性
错因：认为物体惯性与其状态有关，与惯性定律对等．
C
正解：任何物体都有惯性，惯性是物体的固有属性．乒乓
球质量小，惯性小，运动状态容易改变．
3．下列关于惯性的说法中，正确的是(
)
D
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，停下后就
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