2012高中物理 4.1 伽利略的理想實驗與牛頓第一定律 5課件 粵教版必修1

1、牛頓第一定律,牛頓第一定律,1.亞里士多德的觀點：,①力是維持物體運動的原因. ②力是產(chǎn)生物體運動的原因.,2.伽利略的運動觀：,①他的觀點來源于伽利略的理想實驗.,②觀點：物體不受力時，將保持 自己的速度永遠(yuǎn)運動下去.,,錯誤,3.牛頓第一定律：,①來源于牛頓第一定律實驗。,②定律：一切物體總保持勻速直線運動狀態(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。,③牛頓第一定律又叫慣性定律。,

2、4.慣性：,①物體保持原來的勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)，叫慣性。,②質(zhì)量是物體慣性大小的量度。,慣性大小的討論：,①慣性就是使原來運動的物體(不管是勻速、是加速還是減速)勻速直線運動，使原來靜止的物體靜止。,②慣性是物體的固有性質(zhì)，宇宙萬物中任何物體都具有慣性，沒有慣性的物體是不存在的。,③質(zhì)量是物體慣性大小的量度。物體慣性大小與物體的運動速度、物體的密度、形狀、體積無關(guān)。物體的質(zhì)量越大，物體的慣性就越大,越難改變物體的運動狀態(tài),

3、④只要物體的質(zhì)量不變，物體的慣性就不變。所以“克服慣性”“慣性增大”“慣性減小”是錯誤的。,⑤慣性大小表示物體改變運動狀態(tài)的難易程度。物體慣性越大，越難改變運動狀態(tài)，慣性越小，越容易改變物體的運動狀態(tài)。,例題,1.光滑水平面上一個大木塊上有一個小球，二者從靜止開始一起向右做加速直線運動，加速度為2m/s2。第3秒時小球從木塊上落到水平面上時，木塊的加速度不變，再過5s小球和木塊的速度各是多少？,分析:第3秒時二者的速vt=at=2m/s

4、2×3s=6m/s 則小球和木塊在3s末的速度都是6m/s。小球離開木塊后做勻速直線運動,再過5s速度仍是6m/s木塊共運動8s，速度就是2m/s2×8s＝16m/s,2.關(guān)于物體的慣性下面說法正確的是A.力可以改變物體的慣性 B.物體靜止時沒有慣性C.人造地球衛(wèi)星有慣性 D.太空中飄蕩的宇航員沒有慣性,分析:慣性的大小決定于質(zhì)量，不受其它因素的影響。只要物體有質(zhì)量就一定具有慣性，所以B、D兩個選項不正確，C

5、選項正確。一個物體的質(zhì)量不變，則其慣性大小也不發(fā)生變化，所以A選項不正確。答案選擇第三個C。,3. 火車在長直水平軌道上勻速行駛，門窗緊閉的車廂內(nèi)有一人向上跳起，發(fā)現(xiàn)仍落回到車上原處，這是因為[　　　 ]A.人跳起后,車廂內(nèi)空氣給他以向前的力,帶著他隨同火車一起向前運動．B.人跳起的瞬間,車廂的地板給他一個向前的力,推動他隨同火車一起向前運動．C.人跳起后，車在繼續(xù)向前運動，所以人落下后必是偏后一些，只是由于時間很短，偏后距離太

6、小，不明顯而已．D.人跳起后直到落地,在水平方向上人和車始終有相同的速度．,分析　 人從跳起到落地的過程中，水平方向不受外力作用，保持著原來所具有的速度作勻速直線運動，所以仍落回車上原處．答　 D．,思考題:　 有人設(shè)想，乘坐氣球飄在高空，由于地球的自轉(zhuǎn)，一晝夜就能周游世界，請你評價一下，這個設(shè)想可行嗎？,分析　 因為地球上的一切物體（包括地球周圍的大氣）都隨著地球一起在自轉(zhuǎn)．氣球升空后，由于慣性，它仍保持原來的自轉(zhuǎn)速度．當(dāng)忽略其他與

7、地球有相對運動（如風(fēng)）的作用產(chǎn)生的影響時，升空的氣球與它下方的地面處于相對靜止的狀態(tài)．不可能使它相對地球繞行一周的．,練習(xí)精選,1.下面說法正確的是：( )A.力是改變物體運動 B.物體越重，慣性越大C.物體的慣性越大，物體的運動狀態(tài)越難改變D.行駛的車輛中突然剎車時，乘客向前傾倒，是因為乘客具有慣性,2.關(guān)于慣性下面說法正確的是( )A.高速運動的物體不易停下來，所以物體的運動速度越大慣性越大B

8、.兩個物體質(zhì)量相同，它們的慣性一定相等。C.鐵餅被運動拋出后繼續(xù)前進，這是因為鐵餅具有慣性的緣故D.一個物體在地球上不容易被人舉起來，在月球上則很容易，所以物體在月球上的慣性小。,3　 在車箱的頂板上用細(xì)線掛著一個小球（圖3-2），在下列情況下可對車廂的運動情況得出怎樣的判斷：,（1）細(xì)線豎直懸掛：______．（2）細(xì)線向圖中左方偏斜：______．（3）細(xì)線向圖中右方偏斜：______．,分析　 作用在小球上只能有兩個力：地球

9、對它的重力mg、細(xì)線對它的拉力（彈力）T．根據(jù)這兩個力是否處于力平衡狀態(tài)，可判知小球所處的狀態(tài)，從而可得出車廂的運動情況．,解答　 （1）小球所受的重力mg與彈力T在一直線上，如圖3-3（a）所示，且上、下方向不可能運動，所以小球處于力平衡狀態(tài)，車廂靜止或沿水平軌道（向左或向右）作勻速直線運動．,（2）細(xì)線左偏時，小球所受重力mg與彈力T不在一直線上[圖3-3（b）]，小球不可能處于力平衡狀態(tài)．小球一定向著所受合力方向（水平向右方向）產(chǎn)

10、生加速度．所以，車廂水平向右作加速運動或水平向左作減速運動．（3）與情況（2）同理，車廂水平向左作加速運動或水平向右作減速運動[圖3-3（c）]．,說明　 力是使物體產(chǎn)生加速度的原因，不是產(chǎn)生速度的原因，因此，力的方向應(yīng)與物體的加速度同向，不一定與物體的速度同向．如圖3-3（b）中，火車的加速度必向右，但火車可能向左運動；圖3-3（c）中，火車的加速度必向左，但火車可能向右運動．,討論：生活經(jīng)驗告訴我們：行駛中的汽車或火車，即使緊急剎

11、車，也要向前運動一段距離才能停下來，而且汽車或火車的速度越快，剎車后向前運動的距離越長．因此，有些同學(xué)認(rèn)為：物體的慣性與它的速度有關(guān)，汽車或火車的速度越大，它的慣性也就越大．這種看法是不對的．因為慣性是物體本身的屬性，它與物體的運動狀態(tài)無關(guān)，僅由物體的質(zhì)量決定．質(zhì)量一定的物體，無論它靜止或運動、運動速度的大小或方向怎樣，其慣性大小始終是一定的．如果認(rèn)為車速大時慣性大、車速小時慣性小，那么車速為零（靜止）時其慣性也為零，這顯然是錯誤的．產(chǎn)