牛頓第一定律 力與運動關(guān)系（基礎(chǔ)） 知識講解

牛頓第一定律力與運動關(guān)系（基礎(chǔ)）撰稿：馮保國審稿：史會娜【學習目標】

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，會解釋常見的慣性現(xiàn)象；3、理解力與運動的關(guān)系。【要點梳理】

要點一、牛頓第一定律一切物體，在沒有受到力的作用時，總保持靜止或勻速直線運動狀態(tài)，這就是牛頓第一定律。

要點詮釋：

對定律的理解：

1、“一切”說明該定律對于所有物體都適用，不是特殊現(xiàn)象。

2、“沒有受到力的作用”是定律成立的條件。“沒有受到力的作用”有兩層含義：一是該物體確定沒有受到任何力的作用，這是一種理想化的情況(實際上，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的作用效果。

3、“或”指兩種狀態(tài)必居其一，不能同時存在，也就是說物體在不受力的作用時，原來靜止的物體仍保持靜止狀態(tài)，原來運動的物體仍保持勻速直線運動狀態(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動狀態(tài)，說明力不是維持物體運動的原因，而是使物體運動狀態(tài)發(fā)生改變的原因?；蛘哒f：物體的運動不需要力來維持，要改變物體的運動狀態(tài)，必須對物體施加力的作用。

5、牛頓第一定律不能用實驗直接驗證，而是在實驗的基礎(chǔ)上通過分析、概括、推理總結(jié)出來的。

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

要點二、慣性物體具有保持靜止或勻速直線運動狀態(tài)不變的性質(zhì)，叫做慣性。要點詮釋：

對慣性的理解。

1、一切物體都有慣性，一切物體是指無論是氣體、液體、還是固體；無論是靜止還是運動；無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狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)不變的性質(zhì)。即靜止的物體總要保持靜止狀態(tài)，運動的物體總要保持勻速直線運動狀態(tài)。

3、慣性是物體的屬性，不是力。因此在提到慣性時，只能說“物體具有慣性”，或“由于慣性”，而不能說“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。

要點三、力與運動的關(guān)系1、力的作用效果力的作用效果包括兩方面：改變物體的運動狀態(tài)、改變物體的形狀。

2、力與運動力是使物體運動狀態(tài)改變的原因。要點詮釋：

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

①物體的運動方向不變，速度大小發(fā)生改變。

例如：剛駛出站臺的火車，做變速直線運動。

②物體的速度大小不變，運動方向發(fā)生改變。

例如：勻速行駛的汽車拐彎了。

③物體的速度大小和運動方向同時發(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；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，將保持靜止或勻速直線運動狀態(tài)；物體受力不平衡時，其運動狀態(tài)會發(fā)生改變。【典型例題】類型一、牛頓第一定律1、人類對“運動和力的關(guān)系”的認識就經(jīng)歷了一個曲折漫長的探索過程。（1）古希臘哲學家亞里士多德認為：。這一根據(jù)生活經(jīng)驗和事物表象得出的錯誤觀點被人們沿用了近2000年。（2）十七世紀，伽利略通過理想斜面實驗，正確地揭示了“運動和力的關(guān)系”。如圖所示，伽利略的斜面實驗有如下步驟：①減小第二個斜面的傾角，小球在這個斜面上仍然要達到原來的高度。②兩個對接的斜面，讓小球沿一個斜面從靜止?jié)L下，小球?qū)L上另一個斜面。③如果沒有摩擦，小球?qū)⑸仙皆瓉磲尫艜r的高度。④繼續(xù)減小第二個斜面的傾角，最后使它成水平面，小球?qū)⒀厮矫嬉院愣ㄋ俣瘸掷m(xù)運動下去。上述步驟中，有的屬于可靠事實，有的則是科學推論。將這些事實和推論進行分類排序，以下正確的是A．事實②→事實①→推論③→推論④B．事實②→推論①→推論③→推論④C．事實②→推論①→推論④→推論③D．事實②→推論③→推論①→推論④（3）伽利略得出：運動物體如果不受其它物體的作用，將會。伽利略由此開創(chuàng)了實驗和推理相結(jié)合的科學研究方法?！舅悸伏c撥】結(jié)合實驗，理解力和運動的關(guān)系，對歷史上的不同觀點對比記憶?！敬鸢浮浚?）力是維持物體運動的原因；（2）D；（3）永遠勻速運動下去?！窘馕觥浚海?）關(guān)于力和運動的關(guān)系，亞里士多德的觀點是錯誤的，他說力是維持物體運動的原因，根據(jù)物理學歷史事實回答第一空。（2）這是依據(jù)思維程序排序的問題，伽利略的觀點是在實驗事實的基礎(chǔ)上，經(jīng)過推理概括得出結(jié)論，第一步是實驗事實，即②；小球滾到右側(cè)斜面的高度與小球自由放手的位置接近，摩擦越小越接近，得出推理，如果無摩擦，小球上升的高度與自由放手位置相同，即第二步是③；繼續(xù)推理，在無摩擦的情況下如果改變右側(cè)斜面的傾斜程度，減小傾角，仍能使小球上升的高度與自由放手的位置相同，即第三步是①；繼續(xù)大膽推理，在無摩擦的情況下，右側(cè)斜面繼續(xù)減小傾角為0，即水平，則小球永遠運動，即第四步是④。按照這樣的思維程序排列順序。（3）這是實驗基礎(chǔ)上，再推理得出的結(jié)論，實驗無法直接驗證，運動物體不受力將永遠勻速運動下去?！究偨Y(jié)升華】關(guān)于力和運動的關(guān)系，歷史上有兩種對立的觀點：亞里士多德認為，力是維持物體運動的原因；伽利略等人認為，力是改變物體運動狀態(tài)的原因?，F(xiàn)在人們普遍認為力是改變物體運動狀態(tài)的原因的觀點是正確的，這一觀點無法經(jīng)過實驗直接證實，而是在大量實驗事實的基礎(chǔ)上，經(jīng)過推理概括得出的。2、在太空中飛行的宇宙飛船，如果它受到的一切外力消失，那么宇宙飛船將（）A．立即靜止B．減速飛行C．加速飛行D．勻速飛行【答案】D【解析】在一切外力消失前，宇宙飛船是運動的，當一切外力消失后，就再也沒有能夠改變飛船運動狀態(tài)的力，所以飛船不會停下來，不會減速飛行也不會加速飛行，飛船只能按原來的運動速度永遠的勻速飛行下去?！究偨Y(jié)升華】解答本題可根據(jù)牛頓第一定律來分析，牛頓第一定律告訴我們：一切物體在不受外力作用時，總保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)，直到有外力改變它為止。舉一反三：【變式】小冬用繩子拴著一石塊，使石塊繞手做圓周運動，如果石塊受到的力突然全部消失，石塊將（）A．立即停止運動B．做勻速直線運動C．繼續(xù)做圓周運動D．速度越來越慢直到停止運動【答案】B類型二、慣性

3、關(guān)于物體的慣性，下列說法正確的是()

A．賽車能很快停下來，說明車沒有慣性

B．跳遠運動員起跳前助跑，是為了獲得慣性

C．足球射入球門時才具有慣性

D．百米運動員到達終點時不能立即停下來，是因為運動員具有慣性

【思路點撥】慣性是物體的屬性只與物體質(zhì)量有關(guān)，而與其它任何因素都沒關(guān)系?！敬鸢浮緿【解析】該題考察對慣性的理解。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。無論物體運動還是靜止。故AC錯。慣性不是力，它只有大小沒有方向，因此物體“獲得慣性”、“受到慣力作用”等說法都是錯誤的，故B錯。

【總結(jié)升華】①慣性是一切物體都具有的，無論是氣體、液體、固體都有慣性。②物體在任何情況下都有慣性，無論運動、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)，與速度無關(guān)。

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

A．慣性是物體的一種屬性

B．物體只有靜止時才有慣性

C．物體只有受到力的作用時才具有慣性

D．物體只有運動時才有慣性

【答案】A

4、下列用于防止因慣性造成事故的交通規(guī)則是（）

A．橋梁設(shè)有限重標志

B．車輛靠右行駛

C．嚴禁超速超載

D．紅燈停、綠燈行

E．請保持車距

F．小汽車駕駛員駕車時，系好安全帶

【答案】C、E、F【解析】本題考察慣性知識在交通規(guī)則中的應(yīng)用。橋梁設(shè)有限重標志牌，是為了防止車輛過重壓壞路面故A不選。嚴禁車輛超速超載，是因為物體的慣性大小與物體的質(zhì)量有關(guān)，質(zhì)量越大的物體，慣性越大，車輛不易停止，易發(fā)生交通事故。保持車距是因為車有慣性，剎車后不能立即停止。行車系好安全帶是因為緊急剎車時，駕駛員由于慣性會繼續(xù)向前運動，易碰撞車身而發(fā)生事故。

【總結(jié)升華】慣性知識的應(yīng)用一是利用慣性做事情，二是防止因慣性帶來的危害。注意加以區(qū)分。舉一反三：【變式1】以下現(xiàn)象利用慣性知識的是（）

A．洗衣機將衣服甩干

B．奔跑時被腳下的石頭絆倒

C．打籃球時投球入籃筐

D．上車后，請扶好把手

【答案】A、C

【變式2】（高清課堂《牛頓第一定律》381491例4）坐在公共汽車里的人，身體突然向前傾，這可能是由于汽車（）A．突然減速前進 B．突然加速前進C．向前行駛時突然剎車 D．突然啟動前進【答案】A、C5、今年5月1日起，我國開始實行“醉駕人刑”。如