第18讲 牛顿第一定律
内容导航——预习三步曲
第一步：学
析教材学知识：教材精讲精析、全方位预习
练习题 讲典例：教材习题学解题、快速掌握解题方法
练考点 强知识：4大核心考点精准练
第二步：记
串知识 识框架：思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握
第三步：测
过关测 稳提升：小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升
知识点1 理想实验的魅力
1．人类对运动和力的关系的认识历程
代表人物 | 主要观点 |
亚里士多德 | 必须有力作用在物体上，物体才能运动；没有力的作用，物体就要静止在某个地方 |
伽利略 | 力不是维持物体运动的原因 |
笛卡儿 | 如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动，既不会停下来，也不会偏离原来的方向 |
2.伽利略的理想斜面实验
(1)斜面实验：让一个小球沿斜面从静止状态开始运动，小球将“冲”上另一个斜面。如果没有摩擦，小球将到达原来的高度。如果第二个斜面倾角减小，小球仍将到达原来的高度，但是运动的距离更长。
(2)推理结论：当第二个斜面最终变为水平面时，小球要到达原有高度将永远运动下去。这说明，力不是维持物体运动的原因。
知识点2 牛顿第一定律
1．牛顿第一定律：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。
2．惯性：物体保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质叫作惯性。牛顿第一定律也叫作惯性定律。
3．牛顿第一定律的意义
(1)揭示了运动和力的关系：力不是维持物体运动状态的原因，而是改变物体运动状态的原因。
(2)揭示了一切物体都具有的一种固有属性——惯性。
知识点3 惯性与质量
1．描述物体惯性的物理量是它的质量。质量大的物体惯性大。
2．质量：只有大小，没有方向，是标量。在国际单位制中，质量的单位是千克，符号为kg。
物理思维 理想实验
理想实验
1．对理想实验的认识
理想实验是一种假想实验，它以可靠的事实为依据，忽略次要因素，并把实际实验的情况合理外推到一种理想状态，进行逻辑推理，从而得出结论。理想实验也是研究物理问题的重要方法之一。
2．真实实验与理想实验的区别
真实实验 | 真实实验是一种实践活动，是可以通过一定的实验器材和实验方法来实现的实验 |
理想实验 | 理想实验是一种思维活动，是从抽象思维中设想出来的、无法真正做到的实验 |
3．理想实验的应用
在研究自由落体运动的过程中，伽利略也运用了理想实验的方法。伽利略以归谬的逻辑推理驳斥了亚里士多德“重的物体下落得快”的论断，得出“重的物体与轻的物体应该下落得同样快”的猜想。
教材习题01 伽利略在理想斜面实验中提出了以下结论：如果另一个斜面的倾角减小至0°，小球为达到原来的高度，将永远运动下去。 请你说明他得到这个结论的理由。 | 解题方法 实际生活经验再加上一定的逻辑推理 |
【答案】让小球从一个斜面滚下后，再滚上另一个斜面，若斜面没有摩擦，则小球会达到原来高度。然后改变另一个斜面的倾角，观察小球的运动，最后让斜面平放，则小球要达到原来高度，但又不可能达到，所以它将一直运动下去，这就是理想实验。实验表明在没有摩擦力的作用下，物体将以恒定的速度运动下去，说明力不是维持物体运动状态的原因。 | |
教材习题02 回答下列问题。 (1)飞机投弹时，如果当目标在飞机的正下方时竖直向下投下炸弹，能击中目标吗？为什么？ (2)地球由西向东自转，你向上跳起来以后，为什么还落在原地，而不落到原地的西边？ (3)我国道路交通安全法规定，在各种小型车辆里乘坐的人必须系好安全带。为什么要有这样的规定？ (4)一位同学说，向上抛出的物体，在空中向上运动时，肯定受到了向上的作用力，否则它不可能向上运动。这个结论错在哪里？ | 解题方法 抓住惯性是物体保持原有的运动状态的特性分析。 |
【答案】(1)如果发现目标在飞机的正下方，竖直向下投下炸弹，不能击中目标；这是炸弹在竖直方向上做匀变速直线运动，由于惯性，炸弹在水平方向上有初速度，会在水平方向上做匀速直线运动，所以炸弹将落在目标的正前方。 (2)由于惯性，跳起来之后人依然要保持原来的运动状态，在相同的时间内，人转过的距离与地面转过的距离相等，所以总是落在原处。 (3)任何物体都有惯性，惯性就是物体保持原来的运动状态的性质，汽车高速行驶时，里面的人和车一样速度都很大，一旦出现危险情况，紧急刹车时，车在摩擦力的作用下减速停住，而人由于惯性继续向前运动，人很可能离开座位撞在车窗玻璃上，造成严重的伤害，而安全带可以起到很好的缓冲和束缚作用，可以减小对人的伤害。 (4) 向上抛出的物体，由于惯性，在空中继续向上运动，不需要继续受向上的作用力。 | |
教材习题03 下列关于物体惯性的说法中，哪些是正确的？哪些是错误的？ (1)汽车速度越大，刹车后越难停下来，表明物体的速度越大，其惯性越大； (2)汽车转弯后前进方向发生了改变，表明物体速度方向改变，其惯性也随之改变； (3)被抛出的小球，尽管速度的大小和方向都改变了，但惯性不变； (4)要使速度相同的沙袋在相同时间内停下来，对大沙袋用力比对小沙袋用力大，表明质量大的物体惯性大。 | 解题方法 惯性的唯一量度是质量，与速度大小、方向无关。 |
【答案】(1)(2)错误、(3)(4)正确。 | |
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