江苏省常州市红蚂蚁教育咨询中心高一物理 牛顿第一定律复习讲义.doc

江苏省常州市红蚂蚁教育咨询中心高一物理牛顿第一定律讲义
学习目标:
1.了解有关运动和力的关系的历史发展，知道理想实验是科学研究的重要方法。
2.理解并掌握牛顿第一定律的内容和意义。
3.知道什么是惯性，会正确解释有关惯性的现象。知道质量是物体惯性大小的量度。
4.知道运动状态和运动状态改变的意义。
学习重、难点:
1.牛顿第一定律。
2.力是物体运动状态改变的原因，是物体产生加速度的原因。
3.力是物体产生加速度的原因。
教学过程:
一、人类对运动和力的关系的探索历程
伽利略的理想实验及其推论（正确认识）：力是改变物体运动状态的原因，运动并不需要力来维持。
①时间：十七世纪。
②基本观点：在水平面上运动的物体所以会停下来，是因为受到摩擦阻力的缘故。设想没有摩擦，一旦物体具有某一速度，物体将保持这个速度继续运动下去。
③根据：理想实验。
④方法：实验+科学推理(把可靠事实和理论思维结合起来)。
⑤理想斜面实验
将两个对称的斜面末端平滑地对接在一起，让小球沿一个斜面从静止滚下来，小球将滚上另一个斜面。伽利略认真观察注意到，球在第二个斜面上所达到的高度同它在第一个斜面上开始滚下时的高度几乎相等。他断定高度上的这一微小差别是由于摩擦产生的，如能将摩擦完全消除的话，则高度将恰好相等。于是他推论说在完全没有摩擦的情况下。若使第二个斜面的倾角越来越小，则不管第二个斜面倾角多么小，球在第二个斜面上总要达到相同的高度，只是小球要通过更长的路径。最后，如果第二个斜面的倾斜度完全消除了(成为水平面)，那么球从第一个斜面上滚下来之后，为达到原有高度将以恒定的速度在无限长的水平面上永远不停地运动下去。这就是有名的伽利略理想斜面实验。
这个实验是无法实现的，因为永远也无法将摩擦完全消除掉，所以叫理想实验。又叫假想实验，思想上的实验；是每抽象思维中设想出来而实际上无法做到的实验。伽利略从可靠的实验出发，设想出这个实际上不可能进行的但又符合严格科学推理的理想化的实验，论证了物体在不受外力(理想实验中小球水平方向不受外力作用)作用时将永远运动下去的推测是正确的，说明维持物体的运动不需要外力的作用。
伽利略的理想实验是在可靠事实的基础上进行抽象思维的一种科学推理，科学研究中的一种重要方法，在自然科学的研究中有着重要的作用，它可以深刻揭示自然规律，被爱因斯坦誉为“是人类思想史上最伟大的成就之一”，伽利略也之无愧地成为动力学的创始人，实验科学的奠基人。
3.笛卡尔对伽利略看法的补充和完善：
二、牛顿第一定律
1.内容：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。
2.理解：
①物体不受力时将处于______________状态或_________状态。即物体的运动状
态不改变。力不是维持物体速度的原因，物体的运动不需要力来维持。
②外力的作用是迫使物体改变运动状态，即外力是改变______________的原因，力还
是产生加速度的原因，而不是维持__________的原因。
③一切物体都有保持______________________的性质，这种性质叫___________。因此，牛顿第一定律也叫惯性定律。这种性质是物体的固有属性。不论物体处于何种状态，即与物体运动情况和受力情况无关，任何物体在任何状态下均有惯性。质量是惯性大小的唯一量度。
三、惯性：物体具有的保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质。
①惯性是物体的固有属性，惯性不是一种力。
②任何物体在任何情况下（不管是否受力不管是否运动和怎样运动）都具有惯性，切莫将惯性误解为“物体只有保持原来的匀速直线运动状态或静止状态时”才有惯性，在受力作用时，惯性依然存在，体现在运动状态改变的难易程度上。
③惯性的大小只由物体本身的特征决定，与外界因素无关，切莫认为物体的速度越大，惯性越大。
④惯性是不能被克服的，但可以利用惯性做事或防止惯性的不良影响。
⑤不要把惯性概念与惯性定律相混淆。惯性是万物皆有的保持原运动状态的一种属性，惯性定律则是物体不受外力作用时的运动定律，当有力作用时，物体运动状态必定改变。
【例一】火车在长直水平轨道上匀速行驶，门窗紧闭的车厢内有一人向上跳起，发
现仍落回到车上原处，这是因为()
A.人跳起后，车厢内空气给他以向前的力，带着他随同火车一起向前运动。
B.人跳起的瞬间，车厢的地板给他一个向前的力，推动他随同火车一起向前运动。
C.人跳起后，车在继续向前运动，所以人落下后必是偏后一些，只是由于时间很短，偏后距离太小，不明显而已。
D.人跳起后直到落地，在水平方向上人和车始终有相同的速度。
【例二】有人设想，乘坐气球飘在高空，由于地球的自转，一昼夜就能周游世界，
请你评价一下，这个设想可行吗?
四、物体运动状态的改变
1．运动状态指的是物体的速度
速度是