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（初升高）高一物理銜接班第5講——牛頓第一定律問(wèn)題
一、學(xué)習(xí)目標(biāo)：
1. 理解牛頓第一定律的內(nèi)容和意義，知道亞里士多德的觀點(diǎn)
2. 知道伽利略理想實(shí)驗(yàn)及推理方法。
3. 明確慣性的概念，知道慣性是物體的固有屬性。
二、學(xué)習(xí)要點(diǎn)：
1. 牛頓第一定律的理解。
2. 慣性概念的理解及利用慣性解釋有關(guān)的現(xiàn)象。
三、課程精講：
實(shí)驗(yàn)演示一：
演示實(shí)驗(yàn)：在講臺(tái)上放一輛小車(chē)，使它處于靜止?fàn)顟B(tài)。
思考1：怎樣才能讓小車(chē)運(yùn)動(dòng)起來(lái)呢？
——要用力去推它、或者……
思考2：從這個(gè)例子很容易得到：物體要運(yùn)動(dòng)，需要對(duì)它施加力的作用，那么力和運(yùn)動(dòng)之間關(guān)系如何呢？本節(jié)課來(lái)探究這個(gè)問(wèn)題。
實(shí)驗(yàn)演示二：
【實(shí)驗(yàn)演示】
（如圖）讓一個(gè)小車(chē)從斜面上滑下，斜面末端分別放毛巾、木板和玻璃板，讓學(xué)生仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
（一）伽利略理想斜面實(shí)驗(yàn)：
理想實(shí)驗(yàn)：
小結(jié)：伽利略的理想斜面實(shí)驗(yàn)雖然是想象中的實(shí)驗(yàn)，但這個(gè)實(shí)驗(yàn)反映了一種物理思想，它是建立在可靠的事實(shí)基礎(chǔ)之上的。以事實(shí)為依據(jù)，以抽象為指導(dǎo)，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。
題型1：伽利略理想斜面實(shí)驗(yàn)的理解：
例1、關(guān)于伽利略理想實(shí)驗(yàn)，以下說(shuō)法中正確的是（ ）。
A. 完全是理想的，沒(méi)有事實(shí)為基礎(chǔ)
B. 是以可靠事實(shí)為基礎(chǔ)的，經(jīng)科學(xué)抽象，深刻反映自然規(guī)律
C. 無(wú)須事實(shí)基礎(chǔ)，只是理想推理
D. 以上說(shuō)法都不對(duì)
變式1：理想實(shí)驗(yàn)有時(shí)能更深刻地反映自然規(guī)律。伽利略設(shè)想了一個(gè)理想實(shí)驗(yàn)，如圖所示的斜面實(shí)驗(yàn)，其中有一個(gè)是實(shí)驗(yàn)事實(shí)，其余是推論。
①減小第二個(gè)斜面的傾角，小球在這斜面上仍然要達(dá)到原來(lái)的高度。
②兩個(gè)對(duì)接的斜面，讓靜止的小球沿一個(gè)斜面滾下，小球?qū)L上另一個(gè)斜面。
③如果沒(méi)有摩擦，小球?qū)⑸仙皆瓉?lái)釋放時(shí)的高度。
④繼續(xù)減小第二個(gè)斜面的傾角，最后使它成水平面，小球要沿水平面做持續(xù)的勻速運(yùn)動(dòng)。
請(qǐng)將上述理想實(shí)驗(yàn)的設(shè)想步驟按照正確的順序排列__________（只要填寫(xiě)序號(hào)即可）。
在上述的設(shè)想步驟中，有的屬于可靠的事實(shí)，有的則是理想化的推論。下列關(guān)于事實(shí)和推論的分類(lèi)正確的是（ ）。
A. ①是事實(shí)，②③④是推論
B. ②是事實(shí)，①③④是推論
C. ③是事實(shí)，①②④是推論
D. ④是事實(shí)，①②③是推論
（二）牛頓第一定律內(nèi)容及理解：
1、內(nèi)容：一切物體總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，直到有外力迫使它改變這種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)為止。
2、如何理解牛頓第一定律：
（1）明確了慣性的概念（2）確定了力的含義（3）定性揭示了力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系
題型2：牛頓第一定律的理解問(wèn)題：
例2、關(guān)于力與運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法中正確的是（ ）
A. 靜止的物體或勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體一定不受任何外力作用
B. 當(dāng)物體的速度等于零時(shí)，物體一定處于平衡狀態(tài)
C. 當(dāng)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變時(shí)，物體一定受到外力作用
D. 物體的運(yùn)動(dòng)方向一定是物體所受合外力的方向
變式2：以下各說(shuō)法中正確的是（ ）
A. 牛頓第一定律反映了物體不受外力作用時(shí)物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律
B. 不受外力作用時(shí)，物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)保持不變是由于物體具有慣性
C. 在水平地面上滑動(dòng)的木塊最終要停下來(lái)，是由于沒(méi)有外力維持木塊運(yùn)動(dòng)的結(jié)果
D. 物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，物體必定受到外力的作用
變式3：一個(gè)小球靜止在列車(chē)車(chē)廂的水平桌面上，不計(jì)摩擦，當(dāng)列車(chē)由靜止?fàn)顟B(tài)突然啟動(dòng)時(shí)，小球?qū)?huì)向后運(yùn)動(dòng)，而小球并沒(méi)有受到水平外力的作用，這是否與牛頓第一定律相矛盾？
（三）慣性與質(zhì)量：演示：如圖所示，一個(gè)玻璃杯內(nèi)盛半杯水，上面蓋一塊塑料板，板上放一只雞蛋，用小棒猛擊塑料板，塑料板離杯飛出，雞蛋卻穩(wěn)穩(wěn)地落入杯中。
這個(gè)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了什么問(wèn)題？
演示：如圖甲所示，小車(chē)上放置一個(gè)帶輪的木塊，使帶輪木塊與小車(chē)一起向右運(yùn)動(dòng)。當(dāng)小車(chē)被擋板制動(dòng)時(shí)，觀察會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象？
演示：如圖乙所示，小車(chē)上豎直放置一個(gè)木塊，讓木塊隨小車(chē)沿著桌面向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小車(chē)被擋板制動(dòng)時(shí)，車(chē)上的木塊向右傾倒。
1. 慣性：物體保持這種原來(lái)的勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)叫慣性。
說(shuō)明：（1）慣性是物體的固有屬性
（2）慣性與是否受力無(wú)關(guān)，與速度大小無(wú)關(guān)（3）慣性與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)
2. 對(duì)于質(zhì)量的理解：從物質(zhì)角度理解：質(zhì)量為物體所含物質(zhì)的多少。從慣性角度理解：質(zhì)量是決定物體慣性大小的唯一因素。
題型3：慣性概念的理解及利用慣性解釋有關(guān)現(xiàn)象：
例3、下列敘述中正確的是（ ）。
A. 只有靜止或做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體才有慣性
B. 做變速運(yùn)動(dòng)的物體沒(méi)有慣性
C. 力是改變慣性的原因
D. 物體在任何情況下都具有慣性
變式4：下列說(shuō)法正確的是（ ）。
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(chē)，速度大的比速度小的難以停下，是因?yàn)樗俣却蟮能?chē)慣性大
D. 相同的兩輛車(chē)，速度大的比速度小的難以停下，是因?yàn)樗俣却蟮能?chē)狀態(tài)變化大
變式5：如圖所示，在一輛表面光滑且足夠長(zhǎng)的小車(chē)上，有質(zhì)量為m1和m2的兩個(gè)小球（），兩小球原來(lái)隨車(chē)一起運(yùn)動(dòng)。當(dāng)車(chē)突然停止時(shí)，若不考慮其他阻力，則兩個(gè)小球（ ）。A. 一定相碰 B. 一定不相碰C. 不一定相碰 D. 無(wú)法確定
變式6：如圖所示（俯視圖），以速度v勻速行駛的列車(chē)車(chē)廂內(nèi)有一光滑水平桌面，桌面上的A處有一小球。若車(chē)廂中的旅客突然發(fā)現(xiàn)小球沿圖中虛線由A向B運(yùn)動(dòng)。則由此可判斷列車(chē)（ ）。
A. 減速行駛，向南轉(zhuǎn)彎 B. 減速行駛，向北轉(zhuǎn)彎
C. 加速行駛，向南轉(zhuǎn)彎 D. 加速行駛，向北轉(zhuǎn)彎
四、知識(shí)提煉導(dǎo)圖：
五、目標(biāo)期望：
通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)，希望同學(xué)們能夠深刻理解牛頓第一定律的含義，特別是伽利略理想斜面實(shí)驗(yàn)所展示的物理思想，在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步強(qiáng)化對(duì)于慣性概念的理解并能解釋相關(guān)的現(xiàn)象。
六、下講預(yù)告：牛頓第三定律問(wèn)題
【同步練習(xí)】（答題時(shí)間：35分鐘）
1. 一位同學(xué)說(shuō)，被向上拋出的物體，在空中向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，肯定受到了向上的作用力，否則它不可能向上運(yùn)動(dòng)。你認(rèn)為他的說(shuō)法對(duì)嗎？為什么？
2. 關(guān)于慣性，以下說(shuō)法正確的是（ ）
A. 人在走路時(shí)沒(méi)有慣性，被絆倒時(shí)才有慣性
B. 百米賽跑到達(dá)終點(diǎn)時(shí)不能立即停下來(lái)是由于有慣性，停下來(lái)后也就沒(méi)有慣性了
C. 物體在不受外力作用時(shí)有慣性，受到外力作用后慣性就被克服了
D. 物體的慣性與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及受力情況均無(wú)關(guān)
3. 關(guān)于慣性有以下敘述，正確的是（ ）。
A. 慣性是物體保持原來(lái)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的力B. 速度越大物體的慣性也越大
C. 不論在什么地方，質(zhì)量越大慣性也越大D. 同一物體在地球上的慣性比在月球上大
4. 下列情況中，物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化的是（ ）。
A. 火車(chē)進(jìn)站時(shí) B. 汽車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí) C. 勻速上升的電梯
D. 將物體沿水平方向拋出，物體在空中飛行時(shí)
5. 以下說(shuō)法正確的是（ ）。
A. 物體所受合外力越大，其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變?cè)娇?br/>B. 物體同時(shí)受到幾個(gè)力作用時(shí)，其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可能保持不變
C. 物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變時(shí)，物體一定受到外力作用
D. 物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，物體所受外力也會(huì)隨之發(fā)生變化
6. 從水平勻速向右飛行的飛機(jī)上按相等的時(shí)間間隔，依次放出a、b、c三個(gè)球，不考慮空氣阻力，站在地面上的人看到它在空中的排列情況是下圖中的哪一個(gè)？（ ）
7. 下列物體所受合力為零的是（ ）。
A. 做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體
B. 沿斜面勻速上行的物體
C. 細(xì)繩一端拴一小球，另一端固定，讓小球在光滑水平面上做圓周運(yùn)動(dòng)
D. 停在斜坡上的汽車(chē)
8. 火車(chē)在平直軌道上沿直線勻速前進(jìn)，在密封的沒(méi)有空氣流動(dòng)的車(chē)廂內(nèi)點(diǎn)燃了一支衛(wèi)生香，則車(chē)?yán)锍丝涂吹叫l(wèi)生香所冒的煙的運(yùn)動(dòng)情況應(yīng)是（ ）。
A. 一邊上升一邊向前飄 B. 一邊上升一邊向后飄
C. 只是上升不向任何一邊飄 D. 無(wú)法確定
9. 在車(chē)廂的頂板上用細(xì)繩掛著一個(gè)小球，如圖所示，在下列情況下可對(duì)車(chē)廂的運(yùn)動(dòng)情況得出怎樣的判斷：
（1）細(xì)線豎直懸掛__________。
（2）細(xì)線向圖中左方偏斜__________。
10. 把一本較厚重的書(shū)用細(xì)繩扎一圈，然后將細(xì)繩的一端懸掛起來(lái)，另一端用手牽著。先迅速用力將細(xì)繩一拽，看看細(xì)繩的哪一段斷開(kāi)，再來(lái)一次，但注意拉力慢慢逐漸加大，直到細(xì)繩被拉斷，看看又是細(xì)繩的哪一段斷開(kāi)。比較兩次拉斷細(xì)繩的結(jié)果，想想這是為什么。


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