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学案1牛顿第一定律第四章牛顿运动定律(2)伽利略的观点①理想实验如图4-1-1甲所示，让小球沿一个斜面由静止滚下，小球将滚上另一个斜面。如果没有摩擦，小球将上升到原来的高度。如果第二个斜面倾斜角度减小，如图4-1-1乙所示，小球在这个斜面上达到原来的高度就要通过更长的路程。继续减小第二个斜面的倾斜角度，如图4-1-1丙所示，使它最终成为水平面，小球就再也达不到原来的高度，而将沿水平面以恒定的速度持续运动下去。学点1理想实验的魅力(1)亚里士多德观点根据生活经验，亚里士多德得出结论：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。图4-1-1②实验结论：在水平面上的物体，假设没有摩擦，一旦物体具有某一速度，物体将保持这个速度永远运动下去，即物体的运动不需要力来维持。③意义：伽利略的理想斜面实验虽然是想象中的实验，但这个实验反映了一种物理思想，它是建立在可靠的事实基础之上的。以事实为依据，以抽象为指导，抓住主要因素，忽略次要因素，从而深刻地揭示了自然规律。(3)笛卡儿的观点如果没有其他原因，运动的物体将以同一速度沿着一条直线永恒地运动下去。笛卡儿补充和完善了伽利略的观点。真实的实验是一种实践的活动，是可以通过一定的实验器材和实验方法而实现的实验。“理想实验”是一种思维的活动，是人们在抽象思维中设想出来而实际上无法做到的“实验”。“理想实验”并不是脱离实际的主观臆想，它是以实践为基础的，是在真实的科学实验的基础上抓住主要矛盾，忽略次要矛盾，是以一定的逻辑法则为依据的，而这些逻辑法则，都是从长期的社会实践中总结出来的，并被实践所证实了的。理想实验可以深刻地揭示自然规律。【例1】关于伽利略理想实验,下列说法正确的是()A.完全是理想的,没有事实为基础的B.是以可靠事实为基础的，经科学抽象，深刻反映自然规律的C.没有事实为基础，只是理想推理D.以上说法都不对B1.下列说法正确的是()A.用力才能将车子推动，故力是使物体运动的原因B.用力大则车子运动的快，故力是决定物体速度大小的原因C.如果车子不受力的作用，则车子保持静止而不能运动D.力是车子运动状态改变的原因D学点2牛顿物理学的基石——惯性定律(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。这就是牛顿第一定律，又叫惯性定律。(2)牛顿第一定律的理解①明确了惯性的概念定律的前半句话“一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态”揭示了物体所具有的一个重要属性——惯性，即物体保持匀速直线运动状态或静止状态的性质，牛顿第一定律指出一切物体在任何情况下都具有惯性。因此牛顿第一定律又叫惯性定律。②确定了力的含义定律的后半句话“除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态”，实际上是对力的定义，即力是改变物体运动状态的原因，并不是维持物体运动的原因，这一点要切实理解。③定性揭示了力和运动的关系牛顿第一定律指出物体不受外力作用时的运动规律，它描述的只是一种理想状态，而实际中不受外力作用的物体是不存在的，当物体所受合外力为零时，其效果跟不受外力作用时相同。牛顿第一定律描述的是一种理想的情况——物体不受任何外力作用时，物体将保持静止状态或匀速直线运动状态不变。实际的情况是物体都要受到外力的作用，只要物体所受的外力的合力为零，物体就保持静止或匀速直线运动状态不变，所以A选项是正确的，物体的运动并不需要力来维持，而是物体本身具有惯性。力是改变物体运动状态的原因，所以选项B、D正确；C选项中木块最终要停下来的原因是：木块在运动过程中，受到各种摩擦阻力的作用，速度逐渐减小到零，所以C选项是错误的。【例2】以下说法中正确的是()A.牛顿第一定律反映了物体不受外力作用时的运动规律B.不受外力作用时，物体运动状态保持不变是由于物体具有惯性C.在水平地面上滑动的木块最终要停下来，是由于没有外力维持木块运动D.物体运动状态发生变化时，物体必定受到外力的作用ABD2.下列说法中正确的是()A.如果物体在运动，那么它一定受到力的作用B.力是使物体做变速运动的原因C.撤去作用力，运动物体最终总要停下来D.力只能改变物体运动速度的大小B学点3惯性与质量(1)定义：物体保持匀速直线运动或静止状态的性质，叫做惯性。(2)惯性的理解①普遍性：惯性是物体的固有属性，一切物体都具有惯性。②无关性：惯性与运动状态无关，不论物体是处于怎样的运动状态，惯性总是存在的。当物体原来静止时，它一直“想”保持这种静止状态；当物体原来运动时，它一直“想”以那一时刻的速度做匀速直线运动。惯性与是否受力无关，与速度大小无关。③唯一性：惯性由质量唯一决定，质量是惯性大小的量度。我们知道，推动一辆自行车要比推动一辆汽车容易得多，这表明质量越大的物体，运动状态越难改变，即该物体的惯性越大；而质量越小的物体，运动状态越容易改变，即该物体的惯性较小，所以，质量是物体惯性大小的唯一量度，惯性是物体本身固有的性质。①惯性不是一种力，将它视为一种“力”，意味着运动由这个“力”来维持，违背了力和运动的关系，并且无法确定出这个“力”的施力物体；②不要把惯性概念与牛顿第一定律相混淆，惯性指的是一切物体都具有保持匀速直线运动和静止状态的性质，牛顿第一定律反映了物体不受外力时的运动规律。惯性是物体的固有属性，一切物体都具有惯性，与物体的运动状态及受力情况无关，故只有D项正确。【例3】下列关于惯性的说法中正确的是()A.物体只有静止或做匀速直线运动时才有惯性B.物体只有受外力作用时才有惯性C.物体的运动速度大时惯性大D.物体在任何情况下都有惯性，且惯性大小只与质量大小有关D3.下列关于惯性的说法中，正确的是()A.人走路时没有惯性，被绊倒时有惯性B.物体不受外力时有惯性，受外力后惯性被克服掉了，运动状态才发生了改变C.物体的速度越大惯性越大，因为速度越大的物体越不容易停下来D.惯性是物体的固有属性，只要物体存在，惯性就存在并被确定D1.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.人跳起后直至落地，水平方向上始终和车具有相同的速度B.人跳起后，车厢内的空气给他一个向前的力，带着他随同火车一起向前运动C.人跳起的瞬间，车厢地板给他一个向前的力，推动他随同火车一起向前运动D.人跳起后，车继续向前运动，人落下后必定偏后一些，只是由于时间很短，偏后距离太小，不明显而己A2.16世纪末，伽利略用实验和推理，推翻了已在欧洲流行了近两千年的亚里士多德关于力和运动的理论，开启了物理学发展的新纪元。在以下说法中，与亚里士多德观点相反的是()A.四匹马拉的车比两匹马拉的车跑得快，这说明，物体受的力越大，速度就越大B.一个运动的物体，如果不再受力了，它将会逐渐停下来，这说明，静止状态才是物体长时间不受力时的“自然状态”C.两物体从同一高度自由下落，较重的物体下落较快D.一个物体维持匀速直线运动，不需要受力D3.如果物体运动状态发生了变化，说明该物体的()A.速度方向一定发生了变化B.速度大小一定发生了变化C.加速度一定发生了变化D.受到的合外力一定不为零D4.理想实验有时能更深刻地反映自然规律。伽利略设想了一个理想实验，如图4-1-2所示的斜面实验，其中有一个是实验事实，其余是推论。①减小第二个斜面的倾角，小球在这斜面上仍然要达到原来的高度。②两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面。③如果没有摩擦，小球将上升到原来释放时的高度。④继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成水平面，小球要沿水平面做持续的匀速运动。请将上述理想实验的设想步骤按照正确的顺序排列___________(只要填写序号即可)。在上述的设想步骤中，有的属于可靠的事实，有的则是理想化的推论。下列关于事实和推论的分类正确的是()A.①是事实，②③④是推论B.②是事实，①③④是推论C.③是事实，①②④是推论D.④是事实，①②③是推论②③①④图4-1-2B