物理:10-11学年同步学案(人教必修1):第4章 第1节 牛顿第一定律
物理:10-11学年同步学案(人教必修1):第4章 第1节 牛顿第一定律第1页

            第1节 牛顿第一定律

  高速行驶的汽车,关闭发动机以后会停下来;足球运动员分别在草地上、水泥地上、冰面上以相同的初速度把足球踢出,足球由静止开始运动,并且很快在草地上停下来,在水泥地上运动得比较远,而在冰面上时运动得更远,是否有力作用在物体上物体才运动,而力消失以后,物体就不运动了呢?上面例子中的足球在不同的物体表面滚动时,又为何滚动不同的距离才停下来呢?

  

  

  伽利略的理想实验

  1.伽利略为了说明他的思想,设计了一个实验:让小球沿一个斜面从静止状态开始滚下,小球将滚上另一个斜面,如果没有摩擦,小球将上升到原来的高度.减小后一斜面的倾角,小球在这个斜面上仍达到同一高度,但这时它要滚得远些.继续减小第二个斜面的倾角,球达到同一高度时就会离得更远.于是他问道:若将后一斜面放平,球会滚动多远?

  2.结论

  一旦物体具有某一速度,如果它不受力,物体将以这个速度匀速运动下去.也就是说,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原因.

  3.意义

  (1)提供了一种非常重要的研究方法:"实验+科学推理"的方法.

  (2)揭示了力是改变物体运动状态的原因.

  力与物体的运动状态

  1.速度是描述物体运动状态的一个物理量,它是矢量,既有大小又有方向.

  2.(1)当物体的速度大小和方向都保持不变时,则这个物体的运动状态保持不变.

  (2)当物体的速度发生变化时,则这个物体的运动状态发生了变化.物体的运动状态变化有以下三种情况:

  ①速度的方向不变,只有大小改变.

  ②速度的大小不变,只有方向改变.

  ③速度的大小和方向都发生改变.

  3.力是改变物体运动状态的原因,不是维持物体运动状态的原因,物体运动状态发生改变必定受到不为零的外力作用,反之亦然,力与运动状态没有必然的联系.

  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态,直到有外力迫使它改变这种状态为止.

  2.理解

  (1)明确了惯性的概念.揭示了物体所具有的一个重要属性--惯性,即物体总有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质.定律指出,一切物体在任何情况下都具有惯性,正因为如此,牛顿第一定律又叫惯性定律.

  (2)明确了力的含义.力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因.

  (3)定性地揭示了力和运动的关系.任何物体只要运动状态保持不变,它所受的合外力必然为零;反之,如果物体的运动状态发生了变化,那么物体必受到了不为零的合外力.

  3.定律成立的条件:惯性参考系

  在研究地面上物体的运动时,一般选取地面或相对地面静止或匀速直线运动的物体为惯性系.

举例:(1)火车沿平直轨道匀速运动时,可将火车看做惯性系来研究火车内其他物体的运动.