5.1牛頓第一定律學(xué)習(xí)目標(biāo)體會(huì)伽利略和亞里士多德對(duì)運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系的不同觀點(diǎn)和依據(jù)。知道伽利略理想實(shí)驗(yàn)及推理方法。01理解牛頓第一定律的內(nèi)容和含義。02知道慣性，并會(huì)正確解釋有關(guān)現(xiàn)象。(難點(diǎn))03041、力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系用力拉，桌子被拉動(dòng)腳踢球，球飛出去，然后在地面緩慢滾停下有力作用物體運(yùn)動(dòng)，撤去外力物體靜止力是物體維持運(yùn)動(dòng)的原因？——力是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。一切運(yùn)動(dòng)物體終將歸于靜止?！菊f明】

科學(xué)來源于實(shí)際。在科學(xué)并不發(fā)達(dá)的年代，人們常常從經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，經(jīng)過簡單思考來探究自然規(guī)律。這種經(jīng)驗(yàn)結(jié)論是否科學(xué)、是否是真理，必須經(jīng)過實(shí)踐的檢驗(yàn)。因?yàn)槭挛锏谋举|(zhì)有時(shí)會(huì)被掩蓋在表面現(xiàn)象中。1.亞里士多德的觀點(diǎn)（2000年前古希臘）等高伽利略的理想實(shí)驗(yàn)等高伽利略觀點(diǎn)：物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來維持伽利略的理想實(shí)驗(yàn)——物體的運(yùn)動(dòng)并不需要力來維持。物體會(huì)停下來是因?yàn)槭艿侥Σ磷枇Φ木壒?，力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因?！菊f明】

伽利略構(gòu)想的理想實(shí)驗(yàn)(又稱假想實(shí)驗(yàn))以可靠的事實(shí)為基礎(chǔ)，把實(shí)驗(yàn)與邏輯推理和諧地結(jié)合在一起。這種科學(xué)探究的方法有力地推動(dòng)了科學(xué)的發(fā)展。2.伽利略的觀點(diǎn)（17世紀(jì)意大利）客觀事實(shí)：小球從一個(gè)斜面的高處滾下，會(huì)滾上另一個(gè)對(duì)接的斜面，摩擦力越小，越接近原來的高度假想：摩擦力大小為零，觀察小球在另一個(gè)斜面的運(yùn)動(dòng)情況推理：小球?qū)?huì)達(dá)到同一高度對(duì)接斜面傾角越小，運(yùn)動(dòng)距離越遠(yuǎn)對(duì)接斜面傾角為零，小球永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)3.笛卡兒的觀點(diǎn)（17世紀(jì)法國）——如果沒有其它原因，運(yùn)動(dòng)的物體將繼續(xù)以同一速度沿著一條直線運(yùn)動(dòng)，既不會(huì)停下來，也不會(huì)偏離原來的方向。1．(多選)在力學(xué)理論的建立過程中，有許多偉大的科學(xué)家做出了貢獻(xiàn)．關(guān)于科學(xué)家和他們的貢獻(xiàn)，下列說法正確的是(

)A．伽利略認(rèn)為力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因B．亞里士多德認(rèn)為物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來維持C．牛頓最早指出力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因D．伽利略認(rèn)為力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因【解析】伽利略認(rèn)為力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因，而是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，A、D正確，C錯(cuò)誤；在歷史上，亞里士多德認(rèn)為力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因，他的觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的，B錯(cuò)誤．練習(xí)：A、D2．意大利科學(xué)家伽利略在研究物體變速運(yùn)動(dòng)規(guī)律時(shí)，做了著名的“斜面實(shí)驗(yàn)”，他測量了銅球在較小傾角斜面上的運(yùn)動(dòng)情況，發(fā)現(xiàn)銅球做的是勻加速直線運(yùn)動(dòng)，且銅球的加速度隨斜面傾角的增大而增大，在當(dāng)時(shí)的年代，由于加速度增大而導(dǎo)致時(shí)間無法精確測定，于是他對(duì)增大傾角情況進(jìn)行了合理的外推，由此得出的結(jié)論是(

)A．自由落體運(yùn)動(dòng)是一種勻加速直線運(yùn)動(dòng)B．力是使物體產(chǎn)生加速度的原因C．力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因D．物體都具有保持原來運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的屬性，即慣性【解析】由銅球在較小傾角斜面上的運(yùn)動(dòng)情況，發(fā)現(xiàn)銅球做的是勻變速直線運(yùn)動(dòng)，且銅球的加速度隨斜面傾角的增大而增大，傾角最大到90°時(shí)，這時(shí)物體做自由落體運(yùn)動(dòng)，由此得出的結(jié)論為自由落體運(yùn)動(dòng)是一種勻變速直線運(yùn)動(dòng)．A3.亞里士多德在其著作《物理學(xué)》中說：一切物體都具有某種“自然本性”，物體由其“自然本性”決定的運(yùn)動(dòng)稱之為“自然運(yùn)動(dòng)”，而物體受到推、拉、提、舉等作用后的非“自然運(yùn)動(dòng)”稱之為“受迫運(yùn)動(dòng)”。伽利略、笛卡兒、牛頓等人批判地繼承了亞里士多德的這些說法，建立了新物理學(xué)；新物理學(xué)認(rèn)為一切物體都具有的“自然本性”是“慣性”。下列關(guān)于“慣性”和“運(yùn)動(dòng)”的說法中不符合新物理學(xué)的是(

)A．一切物體的“自然運(yùn)動(dòng)”都是速度不變的運(yùn)動(dòng)——靜止或者勻速直線運(yùn)動(dòng)B．作用在物體上的力，是使物體做“受迫運(yùn)動(dòng)”即變速運(yùn)動(dòng)的原因C．豎直向上拋出的物體，受到了重力，卻沒有立即反向運(yùn)動(dòng)，而是繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)一段距離后才反向運(yùn)動(dòng)，是由于物體具有慣性D．可繞豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)的水平圓桌轉(zhuǎn)得太快時(shí)，放在桌面上的盤子會(huì)向桌子邊緣滑去，這是由于“盤子受到的向外的力”超過了“桌面給盤子的摩擦力”導(dǎo)致的

解析：選D一切物體的“自然運(yùn)動(dòng)”都是速度不變的運(yùn)動(dòng)，力是迫使物體做“受迫運(yùn)動(dòng)”的原因，A、B均正確；因物體具有慣性，豎直向上拋出的物體，受到了重力，向上的速度先減小到零后再反向向下運(yùn)動(dòng)，C正確；隨桌面轉(zhuǎn)動(dòng)的盤子向桌子邊緣滑去，并沒有受到向外的力，而是盤子所需要的向心力超過了桌面給盤子的摩擦力，故D錯(cuò)誤。2、牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律及其意義二.牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律及其意義（1687年英國）一切物體總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止。這就是著名的牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律。關(guān)于牛頓第一定律的理解⑴牛頓第一定律不是一條實(shí)驗(yàn)定律，它是牛頓以伽俐略的理想實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，總結(jié)前人的研究成果，加之豐富的想象而提出來的⑵牛頓第一定律說明了物體不受力時(shí)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止。所以說：力不是物體運(yùn)動(dòng)的原因，⑶一切物體都有保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)，這種性質(zhì)叫做慣性。

所以說：一切物體都有慣性。⑷外力的作用是迫使物體改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。

所以說：力是改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。⑸自然界實(shí)際上不存在不受力的物體，但物體所受合外力為零或某一方向受力為零的情況大量存在，牛頓定律也符合這些情況練習(xí)：1.人在處于一定運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的車廂內(nèi)豎直向上跳起，下列分析人的運(yùn)動(dòng)情況的選項(xiàng)中正確的是()A．只有當(dāng)車廂處于靜止?fàn)顟B(tài)，人才會(huì)落回跳起點(diǎn)B．若車廂沿直線水平勻速前進(jìn)，人將落在跳起點(diǎn)的后方C．若車廂沿直線水平加速前進(jìn)，人將落在跳起點(diǎn)的后方D．若車廂沿直線水平減速前進(jìn)，人將落在跳起點(diǎn)的后方解析：選C根據(jù)牛頓第一定律內(nèi)容可知：人在處于一定運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的車廂內(nèi)豎直向上跳起，若車廂處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，則人都會(huì)落回跳起點(diǎn)，故A、B錯(cuò)誤；若車廂沿直線水平加速前進(jìn)，人將在水平方向上保持起跳時(shí)的速度，而車廂沿直線水平加速，在人離開地面過程中車的速度始終大于人的速度，因此人將落在跳起點(diǎn)的后方，C正確，同理可知D錯(cuò)誤。2．關(guān)于牛頓第一定律的下列說法中正確的是(

)A．由牛頓第一定律可知，物體在任何情況下始終處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)B．牛頓第一定律只是反映慣性大小，也叫慣性定律C．牛頓第一定律是物體不受外力作用時(shí)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，因此，物體在不受力時(shí)才有慣性D．牛頓第一定律既揭示了物體保持原有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，又揭示了運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的原因D【解析】

一切物體總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止．牛頓第一定律揭示了運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系，它說明了力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因，而是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因；同時(shí)也指出了一切物體都具有慣性，即保持原來運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的特性。3．牛頓第一定律揭示了(

)A．若物體運(yùn)動(dòng)，它一定受力B．物體不受力，它一定靜止C．力的作用就是維持物體運(yùn)動(dòng)D．物體在任何情況都有慣性【解析】

牛頓第一定律揭示了力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，即力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因，而是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，A、C錯(cuò)；物體若不受力，將會(huì)保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變，B錯(cuò)；牛頓第一定律還揭示了任何物體都具有慣性，因此又叫慣性定律，D對(duì)。物體保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)叫慣性.一切物體都具有慣性,慣性是物體的固有屬性.質(zhì)量是物體慣性大小的量度.牛頓第一定律又叫做慣性定律3.慣性與受力沒有關(guān)系,物體處于任何狀態(tài),都具有慣性.關(guān)于慣性的認(rèn)識(shí)：2.慣性大小決定物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的難易程度.1.一切物體都具有慣性,是物體固有屬性4.慣性只和質(zhì)量有關(guān)，質(zhì)量越大，慣性越大.與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān).【討論與交流】1.什么是慣性：——物體具有保持原有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)，這種性質(zhì)就稱為慣性。2.物體的慣性大小由什么因素決定？①運(yùn)動(dòng)形式②運(yùn)動(dòng)狀態(tài)③受力情況④物體質(zhì)量【答案】

質(zhì)量是物體慣性大小的量度。④正確3.慣性的本質(zhì)①一切物體都具有慣性，慣性是物體的一種固有屬性。②物體受外力作用時(shí)，慣性表現(xiàn)為改變其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的難易程度。關(guān)于慣性：練習(xí)：1.某同學(xué)為了取出如圖所示羽毛球筒中的羽毛球，一只手拿著球筒的中部，另一只手用力擊打羽毛球筒的上端，則下列判斷正確的是()A．此同學(xué)無法取出羽毛球B．羽毛球會(huì)從筒的下端出來C．羽毛球筒向下運(yùn)動(dòng)過程中，羽毛球受到向上的摩擦力才會(huì)從上端出來D．該同學(xué)是在利用慣性取羽毛球解析：選D羽毛球筒被手擊打后迅速向下運(yùn)動(dòng)，而羽毛球具有慣性要保持原來的靜止?fàn)顟B(tài)，所以會(huì)從筒的上端出來，D正確。2．一碗水置于火車車廂內(nèi)的水平桌面上。當(dāng)火車向右做勻減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，水面形狀接近于圖()解析：選A當(dāng)火車向右做勻減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，碗內(nèi)的水由于慣性，保持原來較大的速度向右運(yùn)動(dòng)，則只有圖A所示的情形符合要求，故A正確。3．(多選)“復(fù)興號(hào)”高鐵在某段水平軌道上勻速行駛，假設(shè)高鐵上固定著盛滿水的紙杯。若突然發(fā)現(xiàn)紙杯中的水向右灑出，如圖所示，則關(guān)于高鐵在此種情況下的運(yùn)動(dòng)，下列描述正確的是()A．高鐵勻速向左運(yùn)動(dòng)B．高鐵可能突然向左加速運(yùn)動(dòng)C．高鐵可能突然向左減速運(yùn)動(dòng)D．高鐵可能突然向右減速運(yùn)動(dòng)解析：選BD若高鐵勻速向左運(yùn)動(dòng)，則水也勻速運(yùn)動(dòng)，速度不變，水不會(huì)從紙杯中灑出，A錯(cuò)誤；高鐵突然向左加速，由于慣性，水還沒有來得及加速，所以高鐵向左的速度大于水向左的速度，可以出現(xiàn)圖示情況，B正確；高鐵突然向左減速，由于慣性，水還沒有來得及減速，所以高鐵向左的速度小于水向左的速度，水應(yīng)向左灑出，C錯(cuò)誤；高鐵突然向右減速，由于慣性，水還沒有來得及減速，所以高鐵向右的速度小于水向右的速度，水應(yīng)向右灑出，D正確。4．如圖所示的照片記錄了一名騎車人因自行車前輪突然陷入一較深的水坑而倒地的過程。下列各選項(xiàng)是從物理的角度去解釋此情境的，其中正確的是()A．因?yàn)樗永锏乃畬?duì)自行車前輪的阻力太大，而使人和車一起倒地B．因?yàn)轵T車人與自行車原來處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，車前輪陷入水坑后前輪立刻靜止，但人與車的后半部分由于慣性仍保持原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，因此人和車一起倒地C．因?yàn)樽孕熊嚨那拜喯萑胨雍螅孕熊囘€能加速運(yùn)動(dòng)，所以人和車一起倒地D．因?yàn)樽孕熊嚨那拜喯萑胨雍?，自行車的慣性立即消失，而人由于慣性將保持原有的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，故人向原來的運(yùn)動(dòng)方向倒地解析：選B騎車人之所以摔倒，是因?yàn)樽孕熊嚽拜喯萑胨雍笸蝗混o止，而人和車的后半部分由于慣性仍要保持原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。5．下列現(xiàn)象中不能用慣性知識(shí)解釋的是(

)A．跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)員的助