1、牛顿第一定律
牛顿第一定律
一)牛顿第一定律(又叫惯性定律)1、内容:一切物体在没有受到力的作用的时候,总保持静止状态或匀速直线运动状态2、牛顿第一定律的理解1)牛顿第一定律是通过分析、概括、推理得出的,不可能用实验直接来验证。
2)对任何物体都适用,不论固体、液体、气体。
3)力是改变物体运动状态的原因,力不是维持物体运动状态的原因.4)运动的物体不受力时做匀速直线运动(保持它的运动状态)5)静止的物体不受力时保持静止状态(保持它的静止状态)二)惯性12、惯性的理解1)一切物体任何时候都具有惯性.(静止的物体具有惯性,运动的物体也具有惯性).牛顿第一定律表明,一切物体都具有保持静止状态或匀速直线状态的性质,因此牛顿第一定律也叫惯性定律。
2)惯性是物体本身的属性,惯性的大小与物理的质量的大小有关.质量越大,惯性越大。
质量越大的物体其运动状态越难改变。
惯性的大小与物体的形状、运动状态、位置及受力情况毫无关系。
3)惯性是物体本身固有的一种属性。
一切物体任何时候、任何状态下都有惯性。
惯性不是力,不能说惯性力的作用,惯性的大小只与物体的质量有关,与物体的速度、物体是否受力等因素无关。
3、防止惯性的现象带来的危害:汽车安装安全气襄,汽车安装安全带。
利用惯性的现象:跳远助跑可提高成绩,拍打衣服可除尘4、解释现象:例:汽车突然刹车时,乘客为何向汽车行驶的方向倾倒答:汽车刹车前,乘客与汽车一起处于运动状态,当刹车时,乘客的脚由于受摩擦力作用,随汽车突然停止,而乘客的上身由于惯性要保持原来的运动状态,继续向汽车行驶的方向运动,所以汽车突然刹车时,乘客为何向汽车行驶的方向倾倒。
二、基础知识检测1.在“探究阻力对物体运动的影响”的实验中,让小车每次从斜面顶端处由静止滑下,改变水平面的粗糙程度,测量小车在水平面上滑行的距离,结果记录在下表中.1)第三次实验中,小车在水平木板上滑行时的停止位置如图所示,读出小车在木板上滑行的距离并填在表中相应空格处.2)为了得出科学结论,三次实验中小车每次都从斜面上同一位置由静止自由下滑,这样做的目的是:使小车从斜面上同一位置到达底端水平面时.3)分析表中内容可知:水平面越光滑,小车受到的阻力越________,小车前进的距离就越________。
物理牛顿第一定律知识点
物理牛顿第一定律知识点
一、牛顿第一定律
1.牛顿第一定律(惯性定律):一切物体总是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。
这个定律有两层含义:
(1)保持匀速直线运动状态或静止状态是物体的固有属性;物体的运动不需要用力来维持
(2)要使物体的运动状态(即速度包括大小和方向)改变,必须施加力的作用,力是改变物体运动状态的原因
点评:①牛顿第一定律导出了力的概念
力是改变物体运动状态的原因。
(运动状态指物体的速度)又根据加速度定义:,有速度变化就一定有加速度,所以可以说:力是使物体产生加速度的原因。
(不能说“力是产生速度的原因”、“力是维持速度的原因”,也不能说“力是改变加速度的原因”。
)
②牛顿第一定律导出了惯性的概念
一切物体都有保持原有运动状态的性质,这就是惯性。
惯性反映了物体运动状态改变的难易程度(惯性大的物体运动状态不容易改变)。
质量是物体惯性大小的量度。
③牛顿第一定律描述的是理想化状态
牛顿第一定律描述的是物体在不受任何外力时的状态。
而不受外力的物体是不存在的。
物体不受外力和物体所受合外力为零是有区别的,所以不能把牛顿第一定律当成牛顿第二定律在F=0时的特例。
2.惯性:物体保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质。
对于惯性理解应注意以下三点:
(1)惯性是物体本身固有的属性,跟物体的运动状态无关,跟物体的受力无关,跟物体所处的地理位置无关
(2)质量是物体惯性大小的量度,质量大则惯性大,其运动状态难以改变
(3)外力作用于物体上能使物体的运动状态改变,但不能认为克服了物体的惯性。
牛顿第一定律牛顿第三定律
针对训练 3-1:吊在大厅天花板上的吊扇的总 重力为 G,静止时固定杆对吊环的拉力大小为 F,当 接通电源,让扇叶转动起来后,吊杆对吊环的拉力 大小为 F′,则有( ) A.F=G,F′=F B.F=G,F′>F C.F=G,F′<G D.F′=G,F′>F 解析:扇叶不转动时,由共点力平衡条件可得 F=G; 当扇叶正常转动起来后, 对空气有向下的推力, 相应地空气对扇叶也就有竖直向上的反作用力,设 为 F0. 由平衡条件得 F′+F0=G,故 F′=G-F0<G 本题正确选项只有 C. 答案:C.
思路点拨:甲用拳头打乙胸口,从物理知识角度是相 互作用,作用力大小用牛顿第三定律判断;而判决支付医 疗费是依据行为是否错误致伤责任人是谁来确定. 解析:甲用拳头打乙胸口时,甲的拳头打乙的胸口的 力是作用力,乙的胸口对甲的拳头产生的力是反作用力, 由牛顿第三定律知,这两个力是相等的;但乙受伤,甲未 受伤是因各自部位能承受的外力是不同的,且甲主动伤 人,其行为是错误的,应负致人伤害责任.所以法院的判 决正确 A、C、D 选项对判决依据的说法错误,B 选项对判 决依据的说法正确. 答案:B. 方法技巧:判断作用力与反作用力现象的解释是否正 确,关键是首先判断两力是否属于相互作用力,方法是看 FA 对 B、FB 对 A 即可确认;一定要避免按力的效果来判断 作用力和反作用力的大天, 下着倾盆大雨.某人乘坐列车时发现, 车厢的双层玻璃窗内积水了.列车进站过程中,他发现水 面的形状如图中的( )
解析:列车进站时刹车,速度减小,而水由于惯性仍 要保持原来较大的速度,所以水向前涌,液面形状和选项 C 相同. 答案:C.
考点演练
(对应学生用书第 214~215 页) 达标提升 1.在向前行驶的客车上驾驶员和乘客的身体姿势如图 3-1-5 所示,则对客车运动情况的判断正确的是( C )
第1讲 牛顿运动定律的理解
第1讲牛顿运动定律的理解知识点牛顿第一定律Ⅱ1.牛顿第一定律(1)内容:一切物体总保持01匀速直线运动状态或02静止状态,除非作用在它上面的力迫使它03改变这种状态。
(2)意义①揭示了物体的固有属性:一切物体都有04惯性,因此牛顿第一定律又叫05惯性定律。
②揭示了力与运动的关系:力不是06维持物体运动的原因,而是07改变物体运动状态的原因,即力是产生08加速度的原因。
(3)适用范围:惯性参考系。
2.惯性(1)定义:物体具有保持原来09匀速直线运动状态或10静止状态的性质。
(2)惯性的两种表现①物体不受外力作用时,其惯性表现在保持静止或11匀速直线运动状态。
②物体受外力作用时,其惯性表现在反抗运动状态的12改变。
(3)量度:13质量是惯性大小的唯一量度,14质量大的物体惯性大,15质量小的物体惯性小。
(4)普遍性:惯性是物体的16固有属性,一切物体都具有惯性,与物体的运动情况和受力情况17无关(选填“有关”或“无关”)。
知识点牛顿第二定律Ⅱ单位制Ⅰ1.牛顿第二定律(1)内容:01作用力成正比,02质量成03作用力的方向相同。
(2)表达式:F=kma,当F、m、a单位采用国际单位制时k=041,F=05ma。
(3)适用范围①牛顿第二定律只适用于06惯性参考系(相对地面静止或做匀速直线运动的参考系)。
②牛顿第二定律只适用于07宏观物体(相对于分子、原子)、08低速运动(远小于光速)的情况。
2.单位制、基本单位、导出单位(1)单位制:09基本单位和10导出单位一起组成了单位制。
①基本量:只要选定几个物理量的单位,就能够利用物理公式推导出其他物理量的单位,这些被选定的物理量叫做基本量。
②基本单位:基本量的单位。
力学中的基本量有三个,它们是11质量、12时间、13长度,它们的单位千克、秒、米就是基本单位。
③导出单位:由14基本量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位。
(2)国际单位制的基本单位基本物理物理量符号单位名称单位符号量质量m 千克kg时间t 秒s长度l 米m电流I 安[培] A热力学温度T 开[尔文]K物质的量n 摩[尔]mol发光强度I,(I V)坎[德拉]cd知识点牛顿第三定律Ⅱ1.作用力和反作用力01相互的。
牛顿第一定律
牛顿第一定律惯性一、牛顿第一定律1、牛顿第一定律的内容是:一切物体在没有受到外力作用的时候,总保持静止状态或匀速直线运动状态。
理解牛顿第一定律,应注意从如下四个方面理解:(1)“一切”,说明该定律对于所有物体都是普遍适用的,不是特殊现象。
(2)“没有受到外力作用”,是指定律成立的条件,同时“没有受到外力作用”包含两层意思:一是该物体确实没有受到任何外力的作用,这是一种理想化的情况。
实际上,不受任何外力作用的物体是不存在的。
二是该物体所受合力为零,它的作用效果可以等效为不受任何外力作用时的作用效果。
(3)“总”,指的是总是这样,没有例外。
(4)“或”,指两种状态必居其一,不能同时存在,也就是说物体如果不受外力作用时,原来静止的物体仍保持静止状态,而原来运动的物体仍保持匀速直线运运动状态。
注意:①由牛顿第一定律可知:一切物体都有保持运动状态不变的性质,说明物体的运动不需要力来维持,原来运动的物体,不受任何外力时,将保持匀速直线运运动状态。
因此,我们应当切记“力不是维持运动的原因,而是改变物体运动状态的原因”。
②牛顿第一定律不是实验定律,而是在大量经验事实的基础上,通过进一步的推理概括出来的,但由此推出的结论,经实践检验是正确的。
③在对牛顿第一定律的推理过程中,一共做了三次实验,让小车分别滑过毛巾、棉布和木板的平面,以便归纳出物体受到的阻力越小,速度改变越慢,也就是小车滑的距离越远。
实验时必须保证其他的实验条件相同,而只改变三次滑行表面的粗糙程度,让小车从同一高度的斜面上滑下的意思就是让小车进入平面时的速度相同。
2、亚里士多德的错误观点亚里士多德认为:马拉车,车向前运动,马不拉车,车就停止运动,由此说明力是维持物体运动的原因。
亚里士多德的这一错误观点统治了人民二千多年,下面我们来分析其错误观点。
马拉车,车向前运动,车受到了马对它的拉力作用,但此时,如果我们对车受力分析的话,车在水平方向除受到马对它的拉力作用外,还受到地面对车子的阻力作用,也就是我们后面要讲的摩擦力,当撤去拉力后,我们会发现车子并不是立即停下来,而是通过一段路程后才停止运动,这是什么原因呢?因为车子在阻力作用下车速才越来越小,最终停止,若车子不受阻力作用,那么它将保持匀速直线运动一直运动下去,在这种状态下,车子的运动并没有力去维持,因此可见,物体的运动并不需要力来维持,而力是改变物体运动状态的原因。
高中物理牛顿第一定律的详解
高中物理牛顿第一定律的详解牛顿定律是高中物理学习的重点内容,下面店铺的小编将为大家带来牛顿第一定律的介绍,希望能够帮助到大家。
高中物理牛顿第一定律的介绍牛顿第一定律有两种表达方式,分别如下:(1)一切物体在没有受到力的作用时,总保持匀速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运动状态。
(2)当一个质点距离其他质点足够远时,这个质点就作匀速直线运动或保持静止。
第一种表达方式较普遍,第二种表达方式在爱因斯坦和吴大猷的著作中曾经被提到,两种表达方式等价。
由于物体保持运动状态不变的特性叫做惯性,所以牛顿第一定律也叫惯性定律。
惯性是一切物体固有的属性,无论是固体、液体或气体,无论物体是运动还是静止,都具有惯性。
注:牛顿第一定律不是对所有的参考系都适用。
在高中物理研究范围内,大部分情况下牛顿定律都使用。
能使牛顿第一定律,这样的参考系被称为惯性参考系,简称惯性系。
牛顿第一定律说明了两个问题牛顿第一定律说明了两个问题:(1)它明确了力和运动的关系。
物体的运动并不是需要力来维持,只有当物体的运动状态发生变化,即产生加速度时,才需要力的作用。
在牛顿第一定律的基础上得出力的定性英文名称:Newton&定义:力是一个物体对另一个物体的作用,它使受力物体改变运动状态。
(2)它提出了惯性的概念。
物体之所以保持静止或匀速直线运动,是在不受力的条件下,由物体本身的特性来决定的。
物体所固有的、保持原来运动状态不变的特性叫惯性。
物体不受力时所作的匀速直线运动也叫惯性运动。
牛顿在第一定律中没有说明静止或运动状态是相对于什么参照系说的,然而,按牛顿的本意,这里所指的运动是在绝对时间过程中的相对于绝对空间的某一绝对运动。
牛顿第一定律成立于这样的参照系。
通常把牛顿第一定律成立的参照系成为惯性参照系,因此这一定律在实际上定义了惯性参照系这一重要概念。
牛顿第一定律是作为牛顿力学体系一条规律,它具有特殊意义,是三大定律中不可缺少的独立定律。
3.1牛顿第一定律、第二定律的理解
第1讲牛顿第一定律、第二定律的理解一、牛顿第一定律1.牛顿第一定律(1)形成:伽利略(理想斜面实验,得出力不是维持物体运动的原因)→牛顿。
(2)内容:一切物体总保持匀速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。
(2)意义①揭示了物体的固有属性:一切物体都有惯性,因此牛顿第一定律又叫惯性定律。
②揭示了力与运动的关系: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,即力是产生加速度的原因。
(3)适用范围:惯性参考系。
2.惯性(1)定义:物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质。
(2)惯性的两种表现①物体不受外力作用时,其惯性表现在保持静止或匀速直线运动状态。
②物体受外力作用时,其惯性表现在反抗运动状态的改变。
(3)量度:质量是惯性大小的唯一量度,质量大的物体惯性大,质量小的物体惯性小。
(4)普遍性:惯性是物体的固有属性,一切物体都具有惯性,与物体的运动情况和受力情况无关(选填“有关”或“无关”)。
3.惯性与惯性定律(1)惯性是物体本身的属性(2)质量是物体惯性大小的量度。
(3)外力作用于物体上,物体运动状态改变,但物体的惯性不变。
(4)惯性有大小,惯性定律是牛顿第一定律。
二、牛顿第二定律1.内容:物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比,跟它的质量成反比,加速度的方向跟作用力的方向相同。
2.表达式:F=kma,当F、m、a单位采用国际单位制时k= 1 ,F=ma。
3.适用范围①牛顿第二定律只适用于惯性参考系(相对地面静止或做匀速直线运动的参考系)。
②牛顿第二定律只适用于宏观物体(相对于分子、原子)、低速运动(远小于光速)的情况。
3.对牛顿第二定律的理解1)矢量性:α与F 合的方向相同.已知F 合的方向.可推知α的方向, 反之亦然 . 2)瞬时性:α与F 合同时产生,同时变化,同时消失.(见例1)3)相对性:用α=F 合/m 求得的加速度α是相对地面的( 或惯性参照系 ), 4)同体性:α= F 合/m,各量都是属于同一物体的,即研究对象的统一性. 5)独立性:F 合=m α总 F x =ma x, F Y =ma y (见例2) 4.牛顿第一定律与牛顿第二定律关系(1)物体不受外力和物体所受合外力为0是有区别的,所以不能把牛顿第一定律看作牛顿第二定律在时的特例。
牛顿第一定律+牛顿第三定律 知识点总结与典例(最新)
牛顿第一定律牛顿第三定律知识点总结与典例【知识点梳理】知识点一牛顿第一定律1.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,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态.(2)意义:①揭示了物体的固有属性:一切物体都有惯性,因此牛顿第一定律又叫惯性定律;②揭示了力与运动的关系: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,即力是产生加速度的原因.2.运动状态变化的三种情况(1)速度的方向不变,只有大小改变.(物体做直线运动)(2)速度的大小不变,只有方向改变.(物体做匀速圆周运动)(3)速度的大小和方向同时发生改变.(物体做曲线运动)【特别提醒】1.牛顿第一定律所描述的是物体不受外力作用时的状态,与物体所受合外力为零是等效的.2.牛顿第一定律不是实验定律,它是在理想实验的基础上总结得出的.知识点二惯性1.惯性(1)定义:物体具有保持原来匀速直线状态或静止状态的性质.(2)量度:质量是惯性大小的唯一量度,质量大的物体惯性大,质量小的物体惯性小.(3)普遍性:惯性是物体的固有属性,一切物体都具有惯性,与物体的运动情况和受力情况无关.2.惯性与质量(1)惯性是物体的固有属性,一切物体都具有惯性.(2)质量是物体惯性大小的惟一量度,质量越大,惯性越大.2.惯性与力(1)惯性不是力,而是物体本身固有的一种性质,因此说“物体受到了惯性作用”、“产生了惯性”、“受到惯性力”等都是错误的.(2)力是改变物体运动状态的原因,惯性是维持物体运动状态的原因.力越大,运动状态越易改变;惯性越大,运动状态越难改变.(3)惯性与物体的受力情况无关.3.惯性与速度(1)速度是表示物体运动快慢的物理量,惯性是物体本身固有的性质.(2)一切物体都有惯性,和物体是否有速度及速度的大小均无关.4.惯性与惯性定律(1)惯性不是惯性定律,惯性没有条件限制,是物体的一种固有属性.(2)惯性定律是物体不受外力作用时物体运动所遵守的一条规律.【特别提醒】1.在不受力(或合外力为零)的条件下,惯性表现为保持原来的运动状态.2.在受力条件下,惯性表现为运动状态改变的难易程度.知识点三牛顿第三定律1.对作用力和反作用力的理解(1)三个特征:①等值,即大小总是相等的.②反向,即方向总是相反的.③共线,即二者总是在同一直线上.(2)四种性质:①异体性,即作用力和反作用力是分别作用在彼此相互作用的两个物体上.②同时性,即作用力和反作用力同时产生,同时变化,同时消失.③相互性,即作用力和反作用力总是相互的、成对出现的.④同性性,即二者性质总是相同的.2.作用力与反作用力和二力平衡的比较【特别提醒】1.作用力和反作用力分别作用在两个物体上,其作用效果分别体现在各自的受力物体上,所以作用力和反作用力产生的效果不能抵消.2.牛顿第三定律是个普遍定律,它的成立不受条件限制,作用力与反作用力的关系与物体运动状态无关,与参考系的选取无关.【方法技巧】区别作用力、反作用力和平衡力的方法区别作用力、反作用力和平衡力最简单的方法是看作用点,一对平衡力的作用点一定作用在同一个物体上,而作用力、反作用力的作用点一定分别作用在两个物体上,但只作用在两个物体上的力也不能说是作用力、反作用力,还必须是因为相互作用而产生.知识点四如何对物体受力分析1.受力分析的一般顺序一般先分析重力;再分析弹力,环绕物体一周,找出跟研究对象接触的物体,并逐个分析这些物体对研究对象是否有弹力作用;然后分析摩擦力,对凡有弹力作用处逐一进行分析;最后是其他力.2.受力分析的具体步骤(1)确定研究对象——即所要研究的物体,可以是单个物体,也可以是多个物体组成的系统.(2)按顺序进行受力分析:先重力,然后依次是弹力、摩擦力,最后分析其他力.这样可以避免漏掉力.(3)画出物体的受力示意图,注意各力的方向和作用点.(4)检查各力的施力物体,防止添力.3.受力分析要注意的五个问题(1)研究对象的受力图,通常只画出根据性质命名的力,不要把按效果分解的力或合成的力分析进去,受力图完成后再进行力的合成或分解,以免造成混乱.(2)区分内力和外力:对几个物体组成的系统进行受力分析时,这几个物体间的作用力为内力,不能在受力图中出现;当把其中的某一物体单独隔离分析时,原来的内力变成外力,要画在受力图上.(3)防止“添力”:找出各力的施力物体,若没有施力物体,则该力一定不存在.(4)防止“漏力”:严格按照重力、弹力、摩擦力、其他力的步骤进行分析是防止“漏力”的有效办法.(5)受力分析时还要密切注意物体的运动状态,运用平衡条件或牛顿运动定律判定未知力的有无及方向.4.受力分析常用的方法(1)整体法与隔离法整体法、隔离法在受力分析时要灵活选用:①当所涉及的物理问题是整体与外界作用时,应用整体分析法,可使问题简单明了,而不必考虑内力的作用.②当涉及的物理问题是物体间的作用时,要应用隔离分析法,这时系统中物体间相互作用的内力就会变为各个独立物体的外力.(2)假设法:在受力分析时,若不能确定某力是否存在,可先对其作出存在或不存在的情况假设,然后再就该力存在与否对物体运动状态影响的不同来判断该力是否存在.【方法技巧】判断力是否存在的方法1.依据力的产生条件:根据各种性质的力产生的条件进行判断,如弹力产生的条件是相互接触且发生弹性形变;摩擦力产生的条件是相互接触、有弹力且有相对运动或相对运动趋势.2.依据作用力和反作用力的关系:利用作用力和反作用力的关系来检验力是否存在,因为研究对象所受的每个力都有施力物体或反作用力,找不到施力物体或没有反作用力的力是不存在的.3.依据物体所处的运动状态:力的作用效果与物体的运动状态之间有着相互制约的关系.对有些力是否存在,或力的方向难以确定时,可依据物体所处的运动状态,运用物体的平衡条件或牛顿运动定律来判断。
第一节牛顿第一定律牛顿第三定律
D.摩托车转弯时,车手一方面要控制适当的速 度,另一方面要将身体稍微向里倾斜,通过调控 人和车的惯性达到行驶的目的 解析:选C.采用了大功率的发动机后,某些一级 方程式赛车的速度甚至能超过某些老式螺旋桨飞 机的速度,原因是功率变大了,但惯性不变,选 项A错;射出枪膛的子弹在运动相当长一段距离 后连一件棉衣也穿不透,原因是子弹具有的动能 过小,但惯性不变,选项B错;货运列车运行到不
课堂互动讲练
一、对惯性的理解 1.惯性的表现形式:物体的惯性总是以保持 “原状”或反抗“改变”两种形式表现出来. (1)物体在不受外力或所受的合外力为零时,惯性 表现为使物体保持原来的运动状态不变(静止或 匀速直线运动). (2)物体受到外力时,惯性表现为运动状态改变的 难易程度.惯性大,物体运动状态难以改变;惯 性小,物体运动状态容易改变.
【答案】 B 【规律总结】 作用力和反作用力总是大小相等 方向相反作用在两个物体上,效果不能抵消,但 作用在两个物体上大小相等方向相反的力不一定 是作用力和反作用力.
牛顿第三定律的应用 例3 如图3-1-5所示,一个大人(甲)跟一个小 孩(乙)站在水平面上手拉手比力气,结果大人把小 孩拉过来了.对这个过程中作用于双方的力的关 系,正确的说法是( )
图3-1-4
A.作用力与反作用力同时存在 B.作用力与反作用力作用在同一物体上 C.作用力与反作用力大小相等 D.作用力与反作用力方向相反 【思路点拨】 根据图乙中F-t图象的信息判断. 【解析】 由图象可看出两挂钩上的力与时间轴
对称,说明它们大小相等、方向相反、同时存在 同时变化同时消失,选项A、C、D正确,作用力 和反作用力是作用在相互作用的两个物体上,故 B错误.
三、对牛顿第三定律的理解 1.作用力和反作用力的关系 作用力和反作用力的关系可总结为“三同、三 异、三无关”.
牛顿第一定律
小车实验
(4)惯性现象:
1、汽车紧急刹车时的惯性现象。 2、汽车起动时的惯性现象。 3、拍打衣服可出去灰尘。 4、使劲甩手可把手上的水甩掉。 5、工人用铁锹把煤扔到炉火中。 6、向下重击榔头柄,榔头会夹紧木柄。 7、跳起后,仍会落回原处,而不会被高速自转的 地球抛下。 8、宇航员走出飞船后,仍能与飞船“并肩”前进, 而不会落在飞船后面。
笛卡尔的观点:
法国科学家笛卡尔补充和 完善了伽利略的论点,提出:如 果没有其它原因,运动的物体将 继续以同一速度沿着一条直线运 动,既不会停下来,也不会偏离 原来的方向
存在的问题:
伽利略和笛卡尔对物体的运动作了准确的描述, 但是没有指明原因是什么,这个原因跟运动的关系是 什么。
牛顿总结了前人 的经验,指出了加速 和减速的原因是什么, 并指出了这个原因跟 运动的关系,这就是 牛顿第一定律。
【分析论证】
请思考下列问题:
1、为什么每次都要让同一小车从同一斜 面、同一高度由静止释放? 2、小车在平面上滑动的路程与什么因素 有关?有何关系? 3、小车为什么最终会停下来?(小车停 下来的原因是什么?)
运动的车减速并最终停下来 的原因是受到摩擦阻力的作用。
如果我们想像一下,假设小车是 在光滑的水平表面(没有了摩擦阻力) 运动,推理一下,小车会如何运动下 去?
3.关于牛顿第一定律的说法中正确的是( C ) A.物体在任何情况下始终处于静止状态或匀 速直线运动状态 B.物体运动需要靠力来维持 C.牛顿第一定律既揭示了物体保持原有运动 状态的原因,又揭示了运动速度改变原因 D.牛顿第一定律反映物体不受外力作用时的 运动规律,即始终处于匀速直线运动状态
小结:
从牛顿第一定律知道,物体有保持匀速直
线运动状态和静止状态的性质.得到惯性的概
1、牛顿第一定律
关于运动的认识古代的认识牛顿在他的手稿《惯性定律片断》中写道:“所有那些古人知道第一定律,他们归之于原子在虚空中直线运动,因为没有阻力,运动极快而永恒。
”这里所谓的古人,可以追溯到古希腊时代,德漠克利特(Democritus,公元前460—371)、伊壁鸠鲁(Epicurus,公元前342—270)都有这样的看法。
例如,伊壁鸠鲁就说过:“当原子在虚空里被带向前进而没有东西与他们碰撞时,它们一定以相等的速度运动。
”应该指出,不论是古希腊的哲学家还是后来他们的信徒,都无法证实这条原理,只能看成是猜测或推想的结果。
亚里士多德的研究亚里士多德本人看中的是物体的形式因和目的因,他相信形式因蕴藏在一切自然物体和作用之内。
开始这些形式因是潜伏着的,但是物体或者生物一旦有了发展,这些形式因就显露出来了。
最后,物体或者生物达到完成阶段,其制成品就被用来实现原来设计的目的,即为目的因服务。
他还认为,在具体事物中,没有无质料的形式,也没有无形式的质料,质料与形式的结合过程,就是潜能转化为现实的运动。
这一理论表现出自发的辩证法的思想。
在关于物体运动的问题上,亚里士多德则断言,物体只有在一个不断作用者的直接接触下,才能保持运动,一旦推动者停止作用,或两者脱离接触,物体就会停止下来。
这种说法似乎与经验没有矛盾,但是显然经不起推敲。
例如,对于抛射体的运动,亚里士多德解释说,之所以抛射体在出手后还会继续运动,是由于手或机械在作抛物动作中同时也使靠近物体的空气运动,而空气再带动物体运动。
但是,在亚里士多德的思辨中,不可避免地会出现漏洞。
人们要问,空气对物体的运动也会有阻力作用,为什么有的时候推力大于阻力,有的时候阻力又会大于推力?尽管亚里士多德被奉为圣贤,他的学说在中世纪还是不断有人批驳,逐渐被新的见解所代替。
中世纪的学说6世纪希腊有一位学者对亚里士多德的运动学说持批判态度,他叫菲洛彭诺斯(J.Philoponus)。
他认为抛体本身具有某种动力,推动物体前进,直到耗尽才趋于停止,这种看法后来发展为“冲力理论”。
牛顿第一定律
小 结
一、历史的回顾: 亚里士多德→ 伽利略→ 笛卡尔→ 牛顿
二、牛顿第一定律: 1、物体不受外力时的运动状态是匀速直 线运动或静止 2、一切物体都有保持匀速直线运动状 态或静止状态的性质——惯性,惯性是 物体的固有性质。 3、外力的作用是迫使物体改变原来的 运动状态 三、惯性与质量
阅读:惯性参考系
哈佛大学的校训:让柏拉图与你为友,让亚里士 多德与你为友,更重要的,让真理与你为友
历 史 的 回 顾 : 伽 利 略
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
运动的物体,如果 伽利略 受到的阻力为零,它的 Galileo,1564-1642 速度将不会减慢,将以 力不是维持物体运动的原因 恒定不变的速度永远运 动下去.即作匀速运动
2.火车在长直水平轨道上匀速行驶,车厢内有一个人 向上跳起,发现仍落回到车上原处,这是因为( D ) A.人跳起后,车厢内的空气给人一个向前的力,这力 使他向前运动 B.人跳起时,车厢对人一个向前的摩擦力,这力使人 向前运动 C.人跳起后,车继续向前运动,所以人下落后必定向 后偏一些,只是由于时间很短,距离太小,不明显而已 D.人跳起后,在水平方向人和车水平速度始终相同 解析:由于人具有惯性,当人向上跳起时仍然保持火 车运行的速度,此后人在水平方向不受外力,根据牛 顿第一定律将保持匀速直线运动,人的水平分运动与 火车的运动相同,所以人仍会落回原处。
A B
思 考
分析: 因为地球上的一切物体(包括地球周围的大气) 都随着地球一起在自转.气球升空后,由于惯性,它仍保 有人设想,乘坐气球飘在高空,由于地球 持原来的自转速度.所以升空的气球与它下方的地面处于 自转,一昼夜就能环游世界,这个设想可 相对静止的状态.不可能使它相对地球绕行一周的. 解答
高一物理必修1牛顿定律
高一物理必修1牛顿定律牛顿第一定律:一切物体总保持匀速直线运动状态或者静止状态,直到有外力迫使他改变这种状态为止。
牛顿第一定律的解读>明确了惯性的概念(质量是决定物体惯性大小的唯一因素)>确定了力的含义>定性揭示了力和运动的关系惯性的深入解析·物体保持原来匀速直线运动状态或者静止状态的性质叫做惯性·惯性是一切物质的固有属性,其反映了改变物体运动状态的难易程度;·惯性与运动状态无关;·惯性与物体是否受力无关;·惯性只和质量大小有关。
内容:一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。
理解要点:①牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上,通过进一步推理而概括出来的,且经受住了实践的检验所以已成为大家公认的力学基本定律之一。
但是我们周围不受力是不可能的,因此不可能用实验来直接证明牛顿第一定律。
②牛顿第一定律告诉我们:物体不受力,可以做匀速直线运动,物体做匀速直线运动可以不需要力,即力与运动状态无关,所以力不是产生或维持运动的原因。
力是改变物体运动状态的原因。
③“没有受到力作用”有两种情况:一是,该物体没有受到任何力对它的作用,这是理想情况;二是,物体在某一方向上没有受到外力作用,如:物体在光滑的水平面上运动,摩擦力可以不计,那么物体在水平面上将不受外力作用。
④“总保持”是指“原来是怎样,后来仍然是这样”,如:原来是静止的,后来仍然是静止的;原来是运动的,后来以最后的速度保持匀速直线运动。
1、定义:物体保持运动状态不变的性质叫惯性。
理解要点:“保持原有运动状态”是指不受到力的作用时的状态。
即静止状态或匀速直线运动状2、惯性是物体的一种属性。
一切物体在任何情况下都有惯性,惯性大小只与物体的质量有关,与物体是否受力、受力大小、是否运动、运动速度等皆无关。
3、惯性不是一种力。
只是物体的一种属性。
因此不能理解为“受到惯性作用”。
4、牛顿第一定律又叫惯性定律。
牛顿第一定律-知识点
牛顿第一定律一、牛顿第一定律1、内容:一切物体在没有受到力的作用的时候,总保持静止状态或匀速直线运动状态2、牛顿第一定律的理解(1)牛顿第一定律是通过分析、概括、推理得出的,不可能用实验直接来验证。
(2)对任何物体都适用,不论固体、液体、气体。
(3)力是改变物体运动状态的原因,力不是维持物体运动状态的原因.(4)运动的物体不受力时做匀速直线运动(保持它的运动状态)(5)静止的物体不受力时保持静止状态(保持它的静止状态)二、惯性1、惯性:物体保持原来运动状态不变的性质即:运动的物体要保持它的运动状态,静止物体要保持它的静止状态.2、惯性的理解:(1)一切物体任何时候都具有惯性.(静止的物体具有惯性,运动的物体也具有惯性)牛顿第一定律表明,一切物体都具有保持静止状态或匀速直线状态的性质,因此牛顿第一定律也叫惯性定律。
(2)惯性是物体本身的属性,惯性的大小与物理的质量的大小有关.质量越大,惯性越大。
质量越大的物体其运动状态越难改变。
惯性的大小与物体的形状、运动状态、位置及受力情况毫无关系。
(3)惯性是一种属性,它不是力。
惯性只有大小,没有方向。
一、选择题1、正在行驶的汽车,如果作用在汽车上的一切外力突然消失,那么汽车将()A、立即停下来B、先慢下来,然后停止C、做匀速直线运动D、改变运动方向2、下列实例中,属于防止惯性的不利影响的是()A、跳远运动员跳远时助跑B、拍打衣服时,灰尘脱离衣服C、小型汽车驾驶员驾车时必须系安全带D、锤头松了,把锤柄的一端在水泥地上撞击几下,使锤头紧套在锤柄上3、水平射出的子弹离开枪口后,仍能继续高速飞行,这是由于()A、子弹受到火药推力的作用B、子弹具有惯性C、子弹受到飞行力的作用D、子弹受到惯性力的作用4、下列现象中不能用惯性知识解释的是()A、跳远运动员的助跑,速度越大,跳远成绩往往越好B、用力将物体抛出去,物体最终要落到地面上C、子弹离开枪口后,仍然能继续高速向前飞行D、古代打仗时,使用绊马索能将敌人飞奔的马绊倒5、关于惯性,下列说法中正确的是()A、静止的物体才有惯性B、做匀速直线运动的物体才有惯性C、物体的运动方向改变时才有惯性D、物体在任何状态下都有惯性6、.对于物体的惯性,下列正确说法是 [ ]A.物体在静止时难于推动,说明静止物体的惯性大B.运动速度大的物体不易停下来,说明物体速度大时比速度小时惯性大C.作用在物体上的力越大,物体的运动状态改变得也越快,这说明物体在受力大时惯性变小D.惯性是物体自身所具有的,与物体的静止、速度及受力无关,它是物体自身属性7、一架匀速飞行的战斗机,为能击中地面上的目标,则投弹的位置是()A.在目标的正上方B.在飞抵目标之前C.在飞抵目标之后D.在目标的正上方,但离目标距离近些8、汽车在高速公路上行驶,下列交通规则与惯性无关的是()A、右侧通行B、系好安全带C、限速行驶D、保持车距9、在匀速直线行驶的火车上,有人竖直向上跳起,他的落地点在()A.位于起跳点后面B.位于起跳点前面C.落于起跳点左右D.位于起跳点处10、在匀速直线行驶的火车车厢里,有一位乘客做立定跳远,则他()A、向前跳将更远B、向后跳的更远C、向旁边跳得更远D、向前向后跳得一样远11.在光滑的水平面上,使原来静止的物体运动起来以后,撤去外力,物体将不断地继续运动下去,原因是 [ ]A.物体仍然受到一个惯性力的作用B.物体具有惯性,无外力作用时,保持原来运动状态不变C.由于运动较快,受周围气流推动D.由于质量小,速度不易减小12.关于运动和力的关系,下列几种说法中,正确的是 [ ]A.物体只有在力的作用下才能运动B.力是使物体运动的原因,比如说行驶中的汽车,只要把发动机关闭,车马上就停下了C.力是维持物体运动的原因D.力是改变物体运动状态的原因13.在下面现象中,物体的运动状态是否发生了变化?(填上“变化”或“不变化”)小朋友荡秋千_________。
第四章 1 牛顿第一定律
1牛顿第一定律[学习目标] 1.理解牛顿第一定律的内容和意义。
2.明确惯性的概念,会用惯性解释有关现象。
3.知道质量是惯性大小的唯一量度。
一、亚里士多德的运动理论亚里士多德认为地面上的物体唯有依靠推、拉等外力的不断作用才能使它们运动起来。
外力一旦消失,受迫运动也就停止了。
二、伽利略的研究工作1.理想实验:如图所示,让一个小球沿左斜面从静止状态开始运动,小球将“冲”上另一个斜面。
如果没有摩擦,小球将到达与左斜面同样的高度。
减小右斜面的倾角,小球运动的距离更长,但所达到的高度相同。
当右斜面最终变为水平面,并且没有任何阻碍时,小球将永远运动下去。
2.推理结论:原来运动的物体,如果没有其他物体的作用,将会一直保持运动下去。
3.笛卡尔的观点:不受其他物体作用时,原来运动的物体将会做匀速直线运动。
三、牛顿第一定律惯性1.牛顿第一定律的内容: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.惯性(1)物体保持匀速直线运动状态或静止状态的性质叫作惯性。
牛顿第一定律也被叫作惯性定律。
(2)惯性是物体的固有属性,一切物体都具有惯性。
四、质量是惯性大小的量度物体惯性大小仅与质量有关,质量是物体惯性大小的唯一量度,惯性大小与物体是否运动、运动快慢等因素均无关。
1.判断下列说法的正误。
(1)伽利略的理想实验是永远无法做到的。
(√)(2)伽利略的理想实验说明了力是维持物体运动的原因。
(×)(3)由牛顿第一定律可知,做加速直线运动的物体所受外力全部消失时,物体立刻静止。
(×)(4)物体从竖直向上运动的气球上掉落后,立即向下运动。
(×)(5)速度越大,物体的惯性越大。
(×)(6)受力越大,物体的惯性越大。
(×)2.前进中的大巴车突然刹车时,乘客向________(选填“前”或“后”)倾倒;在匀速直线运动的火车上竖直跳起,人会落在________(选填“原来位置”“原位置前”或“原位置后”)。
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解析 对物块进行受力分析如右图所示,
除 F 与 Ff 外,它还受竖直向下的重力 G
及竖直向上的支持力 FN,物块匀速运动, 处于平衡状态,合力为零.由于重力 G 和支持力 FN 在竖直方向上,将重力和支 持力等效成一个竖直向下的力,四力平衡转化为三力 平衡,则根据三力平衡的原理,F 与 Ff 的合力必须和 重力与支持力的合力等大反向,所以沿竖直方向向 上.故 B 正确. 答案 B
图2
端固定.若逐渐增加 C 端所挂物体的质量,则最先
断的绳
()
A.必定是 OA
B.必定是 OB
C.必定是 OC
D.可能是 OB,也可能是 OC
解析 解法一 运用力的分解法.OC 中的拉力等于 重物的重力,将此力按力的作用效果可分解为如图甲 所示的两个分力 F1 和 F2,它们分别等于 OB、OA 中 的拉力,由几何关系可知三段绳中的 OA 的拉力最 大.故逐渐增加重物的质量时,最先断的绳是 .
探究归纳
一、共点力平衡条件的理解
典例 1 如图 1 所示,物块在力 F 作用
下向右沿水平方向匀速运动,则物块
所受的摩擦力 Ff 与拉力 F 的合力 方向应该是
A.水平向右
B.竖直向上
C.向右偏上
D.向左偏上
图1 ()
思路点拨 (1)三力平衡的特点:任意两个力的合力必 和第三个力等大反向. (2)n 个力共点平衡最终可以等效成二力平衡.
解法二 运用力的合成法.作结点 O 的受力图,设绳 OA、OB 的拉力分别为 FA、FB,它们的合力为 F,由 于结点 O 质量不计,所以它受到的力 F 与重物重力大 小相等,方向相反.如图乙所示,从作出的平行四边 形可知:OA 绳中张力最大,若逐渐增加重物质量,则 OA 首先达到最大拉力,故最先断的绳必是 OA.
第 7 节 用牛顿运动定律解决问题(二)
目标导读 1.理解共点力作用下物体平衡状态的概 念,能推导出共点力作用下物体的平衡条件.2.会用共 点力平衡条件解决有关力的平衡问题.3.通过实验认识 超重和失重现象,理解产生超重、失重现象的条件和 实质.4.进一步熟练掌握应用牛顿运动定律解决问题的 方法和步骤.
四、超重和失重的理解
典例 4 悬挂在电梯天花板上的弹簧测力计的钩子挂着
质量为 m 的物体,电梯静止时弹簧测力计的示数为
三、应用图解法处理平衡问题 典例 3 半圆形支架 BAD,两细绳 OA 和 OB 结于圆心
O,下面悬重为 G 的物体,使 OA 绳固定不动,将 OB 绳的 B 端沿半圆支架从水平位置逐渐移至竖直 位置 C 的过程中,分析 OA 绳和 OB 绳所受力的大 小如何变化?
图4
思路点拨 (1)研究对象可以是某个物体,也可以是某 个系统,还可以是某一点. (2)动态平衡的分析方法(略). 解析 因为绳结点 O 受重物的拉力 FT, 所以才使 O A 绳和 O B 绳受力,因此将 拉力 F T 分解为 F TA、F TB(如图所示). O A 绳固定,则 F TA 的方向不变,在 O B 向上靠近 OC 的过程中,在 B 1、B 2、B 3 三个位置,两绳受的力分别为 F A1 和 F B1、F A2 和 F B2、 F A3 和 F B3.从图形上看出,F TA 是一直逐渐变小,而 F TB 却是先变小后增大,当 O B 和 O A 垂直时,F TB 最小. 答案 见解析
答案 A
针对练习 2 如图 3 所示,电灯悬挂于
两墙壁之间,更换水平绳 OA 使连接
点 A 向上移动而保持 O 点位置和 OB
绳的位置不变,则在 A 点向上移动的
过程中
()
A.绳 OB 的拉力逐渐增大
图3
B.绳 OB 的拉力逐渐减小
C.绳 OA 的拉力先增大后减小
D.绳 OA 的拉力先减小后增大
解析 在绳 O A 的连接点 A 向上移动 的过程中,结点 O 始终处于平衡状态. 取结点 O 为研究对象,受力情况如右 图所示,图中 F 1、F 2、F 3 分别是绳 O A 、绳 O B 、电线对结点 O 的拉力,F 3′ 是 F 1 和 F 2 的合力,且 F 3′=F 3.在 A 点向上移动的过程 中,F3 的大小和方向都保持不变,F2 的方向保持不 变.由右图可知,当绳 O A 垂直于 O B 时,绳 O A 的拉 力最小,所以绳 O A 的拉力先减小后增大,绳 O B 的拉 力逐渐减小.正确选项为 B、D. 答案 BD
预习梳理
1.共点力 如果一个物体受到两个或更多个力的作用,有些情 况下这些力共同作用在 同一点上.或者虽不作用在 同一点 上,但它们的延长线交于一点,这样的一组 力叫做共点力.
2.共点力的平衡 (1)平衡状态:物体在力的作用下保持 静止或 匀速 直线运动 的状态. (2)共点力作用下物体的平衡条件:物体所受的 合力
等于0,即 F合=0 .
3.超重和失重 (1)超重 ①定义:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力) 大于 物体所受重力的现象. ②产生条件:物体具有向上的加速度. (2)失重(完全失重) ①定义:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力 小于 物体所受重力的现象.物体对支持物的压力 (或对悬挂物的拉力)等于零的现象叫完全失重 . ②产生条件:物体具有向下的加速度.a=g 时, 对应完全失重.
D
解析 五个共点力平衡,则五个力合力为零,选项 A、B、C 正确.撤去其中三个力,剩余两力,有可 能合力仍为零,则 D 项错误.
二、力的合成法与分析法处理平衡问题
典例 2 三段不可伸长的细绳 OA、
OB、OC 能承受的最大拉力相同,
它们共同悬挂一重物,如图 2 所
示,其中 OB 是水平的,A 端、B
4.从动力学角度看自由落体运动 (1)物体做自由落体运动的两个条件 ①初速度为零;②运动过程中只受重力作用. (2)从动力学角度看自由落体运动 根据牛顿第二定律,物体运动的加速度与它所受的 力成正比,加速度的方向与力的方向相同 ,自由落 体在下落的过程中所受重力的大小、方向都不变, 所以加速度的大小和方向也是恒定的. (3)自由落体运动是一种理想化的模型.实际物体下 落时都要受到空气的阻力,速度越大,阻力越大.