高一物理牛顿运动定律全套学习学案

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1、第四章牛顿运动定律1．牛顿第一定律【学习目标】1．知道历史上人们对力和运动的关系的认识过程。2．知道伽利略的理想斜面实验的基本思路、主要推理过程和结论。3．理解牛顿第一定律的内容和意义。4．会判断物体的运动状态是否发生变化。5．知道什么是惯性，理解质量是物体惯性大小的唯一量度，会正确解释有关惯性的现象。【知识要点】1．亚里士多德的观点在研究物体的运动原因的过程中，古希腊哲学家亚里士多德的结论是：必须有力作用在物体上，物体才能运动；没有力的作用，物体就要静止在一个地方，即力是改变物体运动状态的原因。2．伽利略的观点意大利科学家伽利略在研究物体的运动原因时注意到，当一个

2、小球沿斜面向下滚动时，它的速度增大，而向上滚动时，它的速度减小。他由此猜想：当球沿水平面滚动时，它的速度应该不增不减。而实际上，球在水平面上滚动时会越来越慢，最后停下来，伽利略认为，这是由于摩擦阻力的缘故。他还推断，如果没有磨擦阻力，球将永远滚动下去。3．伽利略的理想斜面实验伽利略的理想斜面实验得出的结论是：力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因。法国科学家笛卡儿补充和完善了伽利略的观点，明确指出：除非物体受到外力的作用，物体将永远保持静止或运动状态，永远不会使自己沿曲线运动，而只保持在直线上运动。4．牛顿第一定律牛顿第一定律的内容：一切物体总保持匀速

3、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。牛顿第一定律不是一条实验定律，它所描述的是一种理想化的状态，但却正确的揭示了自然规律。①明确了力和运动的关系。指出物体的运动并不需要力来维持，只有当物体的运动状态发生变化时，即产生了加速度时才需要力的作用②提出了惯性的概念。牛顿第一定律既有实验基础，又是一种理想化的思维产物，它在牛顿运动定律中具有极其重要的地位，它揭示了一切物体在任何状态下都具有惯性。③自然界实际上不存在不受力的物体，但物体所受合外力为零或某一方向上受力为零的情况大量存在，牛顿第一定律也符合这些情况．5．惯性物体具有的保持原来匀速直线运

4、动状态或静止状态的性质，叫做惯性。质量大的物体，运动状态难改变，我们就说它的惯性大，质量小的物体运动状态容易改变，我们就说它的惯性小，质量是惯性大小的唯一量度。（1）惯性是物体的固有属性，与物体的受力情况及运动状态无关．①惯性的大小由物体的质量来唯一量度，与外界因素无关。②惯性没有方向。③惯性的表现形式是：当物体不受外力时，静止的物体恒静止，运动的物体保持当时的运动；在外力作用下，惯性的大小体现在运动状态改变的难易程度上。（2）惯性和惯性定律的区别：惯性是一切物体所具有的一种性质，不需要附加限制条件；而惯性定律（牛顿第一定律）是一切物体在不受外力作用时，物体运动所遵

5、循的规律。在惯性定律中所说的物体没有受到外力的作用，是一种理想的情况。【释疑解难】1．对牛顿第一定律的正确理解牛顿第一定律反映了物体不受外力（或所受外力的合力为零）时的运动状态：静止或匀速直线运动（即原来静止的保持静止；原来运动的保持匀速直线运动）。不受外力作用的物体是不存在的，这里所说的“不受外力”的实质是“所受外力的合力为零”。例如，在平直公路上匀速行驶的汽车，受到重力，地面的支持力，牵引力，阻力四个力作用。其中重力与支持力，牵引力与阻力都满足二力平衡，因此，外力的合力为零，这与“不受外力”在作用效果上是等效的，所以，汽车保持匀速直线运动的状态不变。2．物体运动

6、状态变化的判断一个物体，如果它的速度的大小和方向都保持不变，则这个物体的运动状态保持不变，即我们是用速度这个矢量来描述物体的运动状态的。物体的运动状态改变了，就是指物体的速度发生了变化。由于速度是矢量，既有大小，又有方向，只要其中之一发生了变化，物体的运动状态就发生了变化。因此，物体运动状态的改变有三种情况：①速度大小改变，方向不变②速度大小不变，方向改变③速度的大小和方向都改变。3．力是让物体产生加速度的原因由牛顿第一定律可知，如果物体的运动状态发生改变，必定有力作用于物体，而物体的运动状态发生改变时，物体具有加速度，因此力是使物体产生加速度的原因。例如，物体做自

7、由落体运动，速度大小逐渐增大，运动状态发生了变化；物体做竖直上抛运动，速度的大小方向都在改变，运动状态发生了变化。这都是因为物体受到了重力的作用，产生了加速度，所以“加速度”是物体运动状态改变的标志，力是使物体产生加速度的原因。4．惯性是物体的固有属性，与物体的运动状态及受力情况无关。（1）有的同学总认为“惯性与物体的运动速度有关，速度大惯性就大，速度小惯性就小”，理由是物体运动速度大不容易停下来，速度小就容易停下来。产生这种错误的原因是“把惯性大小理解为把物体由运动状态变为静止时的难易程度”。这种观点是不正解的。例如，在草地上滚动的足球，受到相同阻力的情况下，