滬科版物理必修1課件：5.1

第5章研究力和運動的關系第5章研究力和運動的關系5．1牛頓第一定律目標導航1.了解力是改變物體運動狀態(tài)的原因．2．了解牛頓第一運動定律，并能用牛頓第一定律解釋生活中的有關問題．(重點)3．了解慣性概念，知道慣性是物體的固有屬性，知道質(zhì)量是物體慣性大小的量度．(重點)新知初探自學導引一、重新習慣地球上的生活航天員回到地球上所談的感受中蘊含著一個深刻的物理道理，那就是_________的關系.運動和力二、伽利略的實驗和牛頓的總結(jié)1．伽利略的實驗2．牛頓第一定律(1)內(nèi)容：一切物體總保持______________狀態(tài)或_____狀態(tài)，直到_____迫使它____運動狀態(tài)為止．(2)意義：揭示了力和運動的關系，力不是_____物體運動的原因，而是_____物體運動狀態(tài)的原因．勻速直線運動靜止外力改變維持改變想一想1．伽利略斜面實驗雖具有實驗的特點但不是真實的實驗，是理想實驗，由此得到的結(jié)論可靠嗎，為什么？提示：可靠．伽利略的斜面實驗是建立在可靠的事實基礎上的，以事實為依據(jù)，以抽象為指導，抓住主要因素，忽略次要因素，從而深刻地揭示了自然規(guī)律．三、慣性有大小嗎1．慣性是物體的_____屬性，與物體的受力情況及運動情況______．2．____是物體慣性大小的唯一量度．_____越大，物體的慣性越大，物體的運動狀態(tài)越難改變．固有無關質(zhì)量質(zhì)量想一想2．如圖所示，當用鉛筆猛擊紙條時，紙條離開桌面，而鋼筆帽依然豎立在桌上未倒．為什么？提示：紙條對鋼筆帽的摩擦力作用時間很短,鋼筆帽因慣性而保持原有的靜止狀態(tài)．要點探究講練互動要點一對牛頓第一定律的理解學案導引1．牛頓第一定律是實驗定律嗎？2．牛頓第一定律揭示了什么規(guī)律？3．什么是運動狀態(tài)的變化？1.慣性的概念定律的前半句話“一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)”揭示了物體所具有的一個重要的屬性——慣性，即物體保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)的性質(zhì)，牛頓第一定律指出一切物體在任何情況下都具有慣性．2．力的含義定律的后半句話“直到有外力迫使它改變這種運動狀態(tài)為止”，這句話指明了力的作用效果，即力是改變物體運動狀態(tài)的原因，而不是維持物體運動狀態(tài)的原因，這一點明確了力與運動的關系．3．牛頓第一定律的得出牛頓第一定律是由理想實驗加以科學推理得到的，但是由它得出的一切結(jié)論都經(jīng)受了廣泛、嚴謹?shù)膶嶒灆z驗，證明結(jié)論是正確的．4.物體運動狀態(tài)的變化即物體運動速度的變化，有以下三種情況(1)速度的方向不變，只有大小改變．(2)速度的大小不變，只有方向改變．(3)速度的大小和方向同時發(fā)生改變．特別提醒：(1)牛頓第一定律所描述的是物體不受外力時的狀態(tài)，與物體所受合外力為零是等效的．(2)牛頓第一定律不是實驗定律，它是在理想實驗的基礎上總結(jié)得出的．(2012·徐州高一檢測)關于牛頓第一定律的理解正確的是(

)A．牛頓第一定律反映了物體不受外力作用時的運動規(guī)律B．不受外力作用時，物體的運動狀態(tài)保持不變例1C．在水平地面上滑動的木塊最終停下來，是由于沒有外力維持木塊運動的結(jié)果D．飛跑的運動員，由于遇到障礙而被絆倒,這是因為他受到外力作用迫使他改變原來的運動狀態(tài)【思路點撥】

解此題的關鍵是正確理解力和運動的關系．【精講精析】

牛頓第一定律描述的是物體不受外力作用時的狀態(tài)，即總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)，A、B正確；牛頓第一定律揭示了力和運動的關系，力是改變物體運動狀態(tài)的原因，而不是維持物體運動狀態(tài)的原因，在水平地面上滑動的木塊最終停下來，是由于摩擦阻力的作用而改變了運動狀態(tài)，飛跑的運動員，遇到障礙而被絆倒，是因為他受到外力作用而改變了運動狀態(tài)，C錯誤，D正確．【答案】

ABD【方法指引】

關于牛頓第一定律的問題要注意：(1)力是改變物體運動狀態(tài)的原因是指合外力不為零時，物體運動狀態(tài)發(fā)生改變．但力與速度的大小、方向之間沒有必然的關系．(2)物體不受力或物體所受合外力為零時，物體運動狀態(tài)不發(fā)生改變．變式訓練1．關于牛頓第一定律的理解，正確的是(

)A．牛頓第一定律只是揭示了物體具有慣性，因此也叫慣性定律B．牛頓第一定律描述物體不受外力作用時的運動規(guī)律，故物體不受力時才有慣性C．牛頓第一定律既揭示了物體不受外力作用時的運動規(guī)律，又揭示了運動狀態(tài)改變的原因D．在任何情況下，物體都有慣性解析：選CD.牛頓第一定律既揭示了力和運動的關系，也揭示了物體具有慣性，也不能認為牛頓第一定律只揭示了物體具有慣性，故A項錯誤；一切物體都有慣性，物體的運動不需要力來維持，慣性是物體固有的屬性，物體不論處于什么狀態(tài)，都有慣性，與是否受力無關，故B項錯誤，D項正確；牛頓第一定律既揭示了物體不受外力作用時的運動規(guī)律，又揭示了力是改變物體運動狀態(tài)的原因，故C項正確．要點二對慣性的理解學案導引1．慣性大小的決定因素是什么？2．慣性是力嗎？它與力之間有什么關系嗎？3．慣性就是慣性定律嗎？要點理解“慣性”的本質(zhì)慣性是物體的固有屬性．一切物體在任何時刻、任何情況下都具有慣性．與物體的受力情況和運動情況無關“慣性”與

“第一定律”

的區(qū)別牛頓第一定律是研究物體在不受外力作用時如何運動的問題，是一條運動定律，它指出了“物體保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)”的原因．而慣性是“物體具有保持原來的勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)”的特性；兩者完全不同要點理解“慣性”與

“力”的區(qū)別①物理意義不同：慣性是指物體具有保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)的性質(zhì)；而力是指物體對物體的作用．慣性是物體本身的屬性，始終具有這種性質(zhì)，與外界條件無關；力則只有物體與物體發(fā)生相互作用時才有，離開了物體就無所謂力②構成的要素不同：慣性只有大小，沒有方向和作用點，而大小也沒有具體數(shù)值，無單位；力是由大小、方向和作用點三要素構成，它的大小有具體的數(shù)值，單位是牛頓③慣性是保持物體運動狀態(tài)不變的性質(zhì)；力作用則是改變物體的運動狀態(tài)要點理解“慣性”與“外力作用”的關系物體原來具有某個速度，則慣性力圖使其繼續(xù)保持這一速度，但力圖保持與能否保持則是不同的．當物體受到合外力為零時，物體可保持這個速度，當物體所受合外力不為零時，物體運動狀態(tài)就發(fā)生了變化．物體的慣性和外力作用這一對矛盾的對立統(tǒng)一，形成了宏觀物體的形形色色的各種復雜的運動．如果沒有外力，物體也就沒有復雜多樣的運動形式；如果沒有慣性，物體的運動狀態(tài)改變不需要力的作用下列說法中正確的是(

)A．擲出的鉛球速度不大，所以其慣性很小，可以用手去接B．用力打出的乒乓球速度很大，因此其慣性很大，不能用手去接C．相同的兩輛車，速度大的比速度小的難以停下，是因為速度大的車慣性大D．相同的兩輛車，速度大的比速度小的難以停下，是因為速度大的車運動狀態(tài)變化大例2【思路點撥】

物體具有總保持原來的靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)的性質(zhì)，即慣性．比較慣性大小，由質(zhì)量確定．【精講精析】

因為慣性的大小僅由質(zhì)量來決定，鉛球質(zhì)量很大，其慣性大，盡管速度不大，但是運動狀態(tài)很難改變，故不能用手接．乒乓球則與其相反,運動狀態(tài)容易改變,盡管速度很大，也可以用手去接，所以選項A、B是錯誤的．由C選項知，兩輛相同的車應具有相同的慣性,至于為什么初速度大的物體運動的時間會長一些，應該這樣理解：由于兩物體所受的摩擦力相同，物體做減速運動的加速度大小相同，相同時間內(nèi)速度的變化相同，初速度大的運動時間就長，但其運動狀態(tài)改變的難易程度是相同的．由此可見，C選項說法是錯誤的，兩物體的慣性一樣大．【答案】

D【規(guī)律總結(jié)】慣性是物體的固有屬性，其大小與質(zhì)量有關，與是否運動或是否受力無關．變式訓練2．下列關于慣性的說法中正確的是(

)A．靜止的物體有慣性，外力使它運動起來以后，慣性就被克服了B．運動的物體有慣性，外力使它停止以后慣性就被克服了C．物體運動狀態(tài)改變時才有慣性D．慣性是物體的固有屬性，不隨運動狀態(tài)變化而變化解析：選D.慣性是物體的固有屬性，不隨運動狀態(tài)變化而變化，故D正確，C錯誤，有外力作用，物體運動狀態(tài)發(fā)生改變，但運動狀態(tài)改變不等于慣性的改變，“克服慣性”、“慣性消失”說法是錯誤的，故A、B錯．熱點示例創(chuàng)新拓展慣性在生活中的應用[經(jīng)典案例]卡車或拖拉機的后面，常掛有拖車．當拖車裝滿了貨物后，質(zhì)量很大，慣性也很大汽車緊急剎車時，如果剎車裝置在車頭，前面的機車停住了，而后面的拖車由于慣性卻仍按原來的速度往前沖，在短時間內(nèi)將產(chǎn)生巨大的破壞力,甚至造成翻車事故．在實踐中，人們找到一個借助拖車慣性進行剎車的方法，如圖所示，試解釋其慣性剎車的原理．【審題指導】

解釋其慣性剎車原理，關鍵要弄清楚慣性剎車的結(jié)構．【解題樣板】

如題圖所示，在機車與拖車的連接處裝上慣性剎車裝置，也就是在連桿AB上套裝一個彈簧，這個彈簧可以固定在拖車上的滑道C里滑動．當車頭向前加速時，連桿利用