牛頓第一定律 力與運(yùn)動(dòng)關(guān)系（提高）知識(shí)講解

牛頓第一定律力與運(yùn)動(dòng)關(guān)系（提高）撰稿：馮保國(guó)審稿：史會(huì)娜【學(xué)習(xí)目標(biāo)】

1、知道牛頓第一定律的內(nèi)容；2、理解慣性是物質(zhì)的一種屬性，會(huì)解釋常見(jiàn)的慣性現(xiàn)象；3、理解力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系?！疽c(diǎn)梳理】

要點(diǎn)一、牛頓第一定律一切物體，在沒(méi)有受到力的作用時(shí)，總保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，這就是牛頓第一定律。

要點(diǎn)詮釋?zhuān)?/p>

對(duì)定律的理解：

1、“一切”說(shuō)明該定律對(duì)于所有物體都適用，不是特殊現(xiàn)象。

2、“沒(méi)有受到力的作用”是定律成立的條件?！皼](méi)有受到力的作用”有兩層含義：一是該物體確定沒(méi)有受到任何力的作用，這是一種理想化的情況(實(shí)際上，不受任何力的作用的物體是不存在的)；二是該物體所受合力為零，它的作用效果可以等效為不受任何力的作用時(shí)的作用效果。

3、“或”指兩種狀態(tài)必居其一，不能同時(shí)存在，也就是說(shuō)物體在不受力的作用時(shí)，原來(lái)靜止的物體仍保持靜止?fàn)顟B(tài)，原來(lái)運(yùn)動(dòng)的物體仍保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。

4、牛頓第一定律的內(nèi)涵：物體在不受力的情況下依舊可以保持原有的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，說(shuō)明力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因，而是使物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變的原因?；蛘哒f(shuō)：物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來(lái)維持，要改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，必須對(duì)物體施加力的作用。

5、牛頓第一定律不能用實(shí)驗(yàn)直接驗(yàn)證，而是在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上通過(guò)分析、概括、推理總結(jié)出來(lái)的。

6、牛頓第一定律是關(guān)于力與運(yùn)動(dòng)關(guān)系的規(guī)律，它反映了物體在不受力(或受合力為零)時(shí)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，在不受任何力時(shí)，物體要保持原有的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變。

要點(diǎn)二、慣性物體具有保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的性質(zhì)，叫做慣性。要點(diǎn)詮釋?zhuān)?/p>

對(duì)慣性的理解。

1、一切物體都有慣性，一切物體是指無(wú)論是氣體、液體、還是固體；無(wú)論是靜止還是運(yùn)動(dòng)；無(wú)論受力還是不受力都具有慣性。慣性是物體本身的一種屬性。

2、慣性指物體保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的性質(zhì)。即靜止的物體總要保持靜止?fàn)顟B(tài)，運(yùn)動(dòng)的物體總要保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。

3、慣性是物體的屬性，不是力。因此在提到慣性時(shí)，只能說(shuō)“物體具有慣性”，或“由于慣性”，而不能說(shuō)“受到慣性作用”或“慣性力”等。慣性只有大小，慣性的大小僅取決于物體的質(zhì)量，質(zhì)量大，慣性也大。

要點(diǎn)三、力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系1、力的作用效果力的作用效果包括兩方面：改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、改變物體的形狀。

2、力與運(yùn)動(dòng)力是使物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的原因。要點(diǎn)詮釋?zhuān)?/p>

(1)力可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變包括三種情況：

①物體的運(yùn)動(dòng)方向不變，速度大小發(fā)生改變。

例如：剛駛出站臺(tái)的火車(chē)，做變速直線運(yùn)動(dòng)。

②物體的速度大小不變，運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生改變。

例如：勻速行駛的汽車(chē)拐彎了。

③物體的速度大小和運(yùn)動(dòng)方向同時(shí)發(fā)生改變。例如：向斜上方拋出的鉛球，速度的大小和方向都在發(fā)生變化。

(2)力可以改變物體的形狀。

例如：用力捏橡皮泥，使橡皮泥變成各種形狀；用力拉弓，使弓張開(kāi)；將尺變彎等。都是在力的作用下，使物體的形狀發(fā)生改變。

(3)物體受力平衡時(shí)，將保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；物體受力不平衡時(shí)，其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)會(huì)發(fā)生改變?！镜湫屠}】類(lèi)型一、牛頓第一定律1、在探究牛頓第一定律的實(shí)驗(yàn)中，如圖所示用同一小車(chē)從同樣斜面的同一高度滑下，使它在三種不同表面的水平軌道上繼續(xù)運(yùn)動(dòng)。

（1）同一小車(chē)三次從斜面的同一高度滑下，采用同一高度的目的是為了使小車(chē)在水平面上開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)，具有相同的。（2）小車(chē)在表面上滑行的最遠(yuǎn)；因?yàn)槠矫嬖焦饣≤?chē)速度減小得越。（3）從實(shí)驗(yàn)中得出的結(jié)論是若接觸面完全光滑，即水平方向不受外力作用，軌道足夠長(zhǎng)，小車(chē)將一直做運(yùn)動(dòng)。（4）本次探究中應(yīng)用了在觀察實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行科學(xué)的方法?！舅悸伏c(diǎn)撥】熟悉物理實(shí)驗(yàn)常用方法，看清實(shí)驗(yàn)條件的不同，是解題關(guān)鍵?！敬鸢浮浚?）速度（2）木板、慢（3）勻速直線（4）推理【解析】（1）使小車(chē)從同一高度滑下，目的是為了讓小車(chē)到達(dá)水平面就具有相同的速度。（2）由實(shí)驗(yàn)可知表面越光滑，小車(chē)運(yùn)動(dòng)的距離越遠(yuǎn)，即摩擦力越小，小車(chē)運(yùn)動(dòng)越遠(yuǎn)，速度減小的越慢。（3）從實(shí)驗(yàn)可以得出，小車(chē)受到的阻力越小，小車(chē)滑行的距離越遠(yuǎn)；因此如果小車(chē)不受阻力作用，那么小車(chē)將保持原來(lái)的速度和方向永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去；即運(yùn)動(dòng)的小車(chē)，當(dāng)不受到阻力作用時(shí)，將保持勻速直線運(yùn)動(dòng)。（4）在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，加上科學(xué)的推理進(jìn)行歸納?！究偨Y(jié)升華】本題考查理想實(shí)驗(yàn)，應(yīng)理解理想實(shí)驗(yàn)的控制變量法，同時(shí)體會(huì)如何從實(shí)驗(yàn)中得出結(jié)論，以及合理的推理得出物理規(guī)律的思想。舉一反三：【變式】在研究牛頓第一定律的實(shí)驗(yàn)中，記錄數(shù)據(jù)如下，則下列說(shuō)法正確的是：（）A．三次實(shí)驗(yàn)讓小車(chē)從斜面的同一高度滑下B．在木板表面小車(chē)速度減小得最慢C．實(shí)驗(yàn)表明，力是使物體運(yùn)動(dòng)的原因D．實(shí)驗(yàn)中運(yùn)用了逐漸逼近法【答案】ABD【解析】A、三次實(shí)驗(yàn)讓小車(chē)從斜面的同一高度滑下，是為了使其具有相同的初速度，是控制變量法的要求，是正確的；B、從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出，小車(chē)在木板表面滑行得最遠(yuǎn)，因此小車(chē)速度減小得最慢，是正確的；C、實(shí)驗(yàn)中，小車(chē)滑行是由于小車(chē)具有慣性，而小車(chē)最終停下則是受到了阻力的作用，因此，C的說(shuō)法是錯(cuò)誤的；D、實(shí)驗(yàn)中，從毛巾到棉布，再到木板，表面依次變光滑，阻力越來(lái)越小，這屬于一種逐漸逼近的方法，是正確的。2、小軍用繩子拴著一金屬小球，使小球做圓周運(yùn)動(dòng)，如果小球受到的力突然全部消失，則小球?qū)ⅲǎ〢．做勻速直線運(yùn)動(dòng)B．立即停止運(yùn)動(dòng)C．繼續(xù)做圓周運(yùn)動(dòng)D．減速運(yùn)動(dòng)直到停止【思路點(diǎn)撥】知道小球受力突然消失時(shí)小球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，結(jié)合牛頓第一定律，就可順利解決該題?！敬鸢浮緼【解析】當(dāng)小球所受外力突然消失時(shí)，根據(jù)牛頓第一定律，它將仍保持力消失瞬間的方向和速度不變，因此會(huì)做勻速直線運(yùn)動(dòng)。【總結(jié)升華】此題主要考查學(xué)生對(duì)牛頓第一定律的理解和掌握。在理解這一定律時(shí)要抓住“一切”、“沒(méi)有受到力的作用”、“總”、“或”這些關(guān)鍵詞語(yǔ)。類(lèi)型二、慣性

3、關(guān)于物體的慣性，下列說(shuō)法正確的是()

A．賽車(chē)能很快停下來(lái)，說(shuō)明車(chē)沒(méi)有慣性

B．跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)員起跳前助跑，是為了獲得慣性

C．足球射入球門(mén)時(shí)才具有慣性

D．百米運(yùn)動(dòng)員到達(dá)終點(diǎn)時(shí)不能立即停下來(lái)，是因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)員具有慣性

【答案】D【解析】該題考察對(duì)慣性的理解。慣性是物質(zhì)的一種屬性，一切物體在任何情況下都有慣性。無(wú)論物體運(yùn)動(dòng)還是靜止。故AC錯(cuò)。慣性不是力，它只有大小沒(méi)有方向，因此物體“獲得慣性”、“受到慣力作用”等說(shuō)法都是錯(cuò)誤的，故B錯(cuò)。

【總結(jié)升華】①慣性是一切物體都具有的，無(wú)論是氣體、液體、固體都有慣性。②物體在任何情況下都有慣性，無(wú)論運(yùn)動(dòng)、靜止、受力或不受力都有慣性③慣性的大小只與質(zhì)量有關(guān)，與速度無(wú)關(guān)。

舉一反三：【變式】（高清課堂《牛頓第一定律》381491例1）下列說(shuō)法正確的是()

A．慣性是物體的一種屬性

B．物體只有靜止時(shí)才有慣性

C．物體只有受到力的作用時(shí)才具有慣性

D．物體只有運(yùn)動(dòng)時(shí)才有慣性

【答案】A

4、水平路上行駛的汽車(chē)突然剎車(chē)，車(chē)上的人會(huì)向前傾，下列說(shuō)法正確的是()

A．人向前傾不能說(shuō)明人有慣性

B．人向前傾能說(shuō)明人有慣性

C．人向前傾說(shuō)明車(chē)有慣性

D．人向前傾說(shuō)明人和車(chē)都具有慣性

【答案】B

【解析】汽車(chē)在行駛過(guò)程中，人和車(chē)處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，當(dāng)汽車(chē)突然剎車(chē)時(shí)，人的下身與車(chē)一起停止運(yùn)動(dòng)，而上身由于慣性仍然要保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，所以人會(huì)向前傾，說(shuō)明人有慣性?！究偨Y(jié)升華】此題通過(guò)常見(jiàn)的現(xiàn)象考查了對(duì)慣性的理解和應(yīng)用。在解釋時(shí)，要將物體按運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分成兩部分：發(fā)生改變的和不變的。

舉一反三

【變式1】“旋蛋實(shí)驗(yàn)”可以判斷一個(gè)雞蛋是生雞蛋還是熟雞蛋，在光滑的水平桌面上快速旋轉(zhuǎn)該雞蛋，用手制動(dòng)后又立即釋放，如果雞蛋又“自動(dòng)”轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，那么這個(gè)雞蛋一定是_______雞蛋，這是因?yàn)開(kāi)_______。

【答案】生

用手制動(dòng)后，隨蛋殼轉(zhuǎn)動(dòng)生雞蛋的蛋清和蛋黃是液體，由于慣性，不會(huì)馬上停下來(lái)，立即釋放后，蛋清和蛋黃又會(huì)帶動(dòng)蛋殼轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，而熟雞蛋是固體，會(huì)隨蛋殼的停止停下來(lái)。【變式2】（高清課堂《牛頓第一定律》381491例4）坐在公共汽車(chē)?yán)锏娜?，身體突然向前傾，這可能是由于汽車(chē)A.突然減速前進(jìn) B.突然加速前進(jìn)C.向前行駛時(shí)突然剎車(chē) D.突然啟動(dòng)前進(jìn)【答案】AC5、“跳遠(yuǎn)”是一項(xiàng)常見(jiàn)的體育運(yùn)動(dòng)．跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)員在比賽中都是：①先助跑一段距離，②在到達(dá)起跳點(diǎn)時(shí)用力蹬地，③起跳后在空中運(yùn)動(dòng)一段距離，④最后落入沙池。仔細(xì)分析整個(gè)過(guò)程，每個(gè)步驟都用到什么物理知識(shí)？【答案與解析】加速的目的是