人教版初中物理讲义第八章《运动和力》(学生版+教师版)

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第八章运动和力(学生版)

第1节牛顿第一定律

一、要点梳理

一、牛顿第一定律(又叫惯性定律)

1.牛顿第一定律的内容: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__。

2.牛顿第一定律是通过分析事实,再进一步概括、推理得出的,它__不可能__用实验来直接验证这一定律,但从定律得出的一切推论都经受住了实践的检验,因此,牛顿第一定律是力学基本定律之一。

3.对定律的理解:

(1)“一切”说明该定律对于所有物体都适用,不是特殊现象。

(2)“没有受到力的作用”是定律成立的条件。“没有受到力的作用”有两层含义:一是该物体确定没有受到任何力的作用,这是一种理想化的情况(实际上,不受任何力的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力的作用时的作用效果。

(3)“或”指两种状态必居其一,不能同时存在,也就是说物体在不受力的作用时,原来静止的物体仍保持___静止__状态,原来运动的物体仍保持___匀速直线运动__状态。

(4)牛顿第一定律的内涵:物体在不受力的情况下依旧可以保持原有的运动状态,说明力不是__维持__物体运动的原因,而是使物体运动状态发生___改变__的原因。或者说:物体的运动不需要力来维持,要改变物体的运动状态,必须对物体施加力的作用。

(5)牛顿第一定律不能用实验直接验证,而是在实验的基础上通过分析、概括、推理总结出来的。

(6)牛顿第一定律是关于力与运动关系的规律,它反映了物体在不受力(或受合力为零)时的运动规律,在不受任何力时,物体要保持原有的运动状态不变。

二、惯性

1.定义:物体保持___原来运动状态___不变的特性叫惯性。

2.性质: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.对惯性的理解。

(1)一切物体都有惯性,一切物体是指无论是气体、液体、还是固体;无论是静止还是运动;无论受力还是不受力都具有惯性。惯性是物体本身的一种属性。

(2)惯性指物体保持静止状态或匀速直线运动状态不变的性质。即静止的物体总要保持静止状态,运动的物体总要保持匀速直线运动状态。

(3)惯性是物体的属性,不是力。因此在提到惯性时,只能说“物体具有惯性”,或“由于惯性”,而不能说“受到惯性作用”或“惯性力”等。惯性只有___大小__,惯性的大小仅取决于物体的___质量__,质量大,惯性也大。

4.防止惯性的现象: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

5.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…….

二、重点解读

(1)2000年以前,古希腊思想家亚里士多德认为力是维持物体运动状态的原因,伽利略通过理想实验说明:运动的物体如果不受其他物体的作用,其运动状态是不变的,而且将永远运动下去。

(2)在做“阻力对物体运动的影响”实验时,每一次都要使小车从斜面的相同高度开始下滑,这样做的目的是使小车滑到斜面底端时速度相同。在粗糙的表面上,小车因为受到的阻力大,所以运动的距离短;表面越光滑,小车受到的阻力小,所以运动的距离长,越接近匀速直线运动;若表面光滑到没有阻力时,小车将保持匀速直线运动状态,永远地运动下去。

解读:在做“阻力对物体运动的影响”实验时,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,也就是小车滑行距离越远的结论。实验时必须保证其他实验条件相同,而只改变三次滑行表面的粗糙程度,让同一小车从同一斜面的同一高度自由滑下(控制变量法),是为了使小车滑到斜面底端时有相同的速度。阻力的大小用小车在木板上滑动的距离的长短来体现(转化法)。

【例题1】(2018辽宁大连甘井子区二十三中学物理复习题精选)在探究“阻力对物体运动的影响”的实验中,在水平桌面上分别铺上粗糙程度不同的毛巾、木板、玻璃,让小车从斜面同一高度由静止开始滑下,小车从同一高度滑下后,在不同物体表面上运动的距离如图所示。

(1)实验时小车每次都从斜面同一高度滚下,是为了让小车在这些物体表面开始运动的________相同。

(2)由图示可知,小车在玻璃上运动的距离最__________,这说明小车受到的阻力越___________,速度减小得越慢。

(3)根据这个实验进行推理:若水平物体表面绝对光滑(即小车不受任何阻力作用),那么小车将一直保持________________________。

二、牛顿第一定律

(1)牛顿第一定律的内容: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。

(2)牛顿第一定律是在大量的经验事实的基础上,通过科学推理概括出来的,该定律不能用实验直接证明。

解读:牛顿第一定律揭示出:没有力的作用,物体仍可以运动(匀速直线运动),运动不需要力来维持。力是改变物体运动的原因,不是维持物体运动的原因。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,但推理过程是正确的。当物体不受力时,原来静止的物体将保持静止状态;原来运动的物体都会保持原来的速度做匀速直线运动。

【例题2】关于牛顿第一定律,下列说法中正确的是()

A.牛顿第一定律是可以通过实验直接证明的

B.验证牛顿第一定律的实验做不出来,因此不能肯定这个定律是否正确

C.牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上通过分析推理而获得的

D.物体保持静止或匀速直线运动状态,叫做牛顿第一定律

三、惯性

(1)定义:物体保持原来运动状态不变的性质,叫做惯性。

(2)性质:惯性是物体本身固有的一种属性,一切物体都具有惯性,一切物体指无论是固体、液体还是气体,无论物体质量大或小,无论静止还是运动,无论受不受力都具有惯性。

(3)惯性的大小只与物体的质量有关,与物体的形状、是否受力、受力的大小、是否运动、运动的速度等因素无关。

解读:惯性是物体本身所具有的性质,是物体固有的属性,这种性质不随外界条件及运动状态的改变而改变,即一切物体都有惯性,不论物体处于什么状态,静止的还是运动的,受力还是不受力都具有惯性。惯性不是力,力是物体对物体的作用,发生力的作用时,必定有两个物体存在联系,而某物体的惯性与其

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