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[新人教版]高一物理必修1第四章重点解析:牛顿第一定律
一、牛顿第一定律
1.牛顿第一定律
(1)内容:一切物体在没有受到外力作用时,总保持匀速直线运动状态或静止状态。这就是牛顿第一定律。
(2)牛顿第一定律不可能简单从实验中得出,它是通过实验为基础、通过分析和科学推理得到的。
(3)力是改变物体运动状态的原因,而不是维持运动的原因。
(4)探究牛顿第一定律中,每次都要让小车从斜面上同一高度滑下,其目的是使小车滑至水平面上的初速度相等。
(5)牛顿第一定律的意义:①揭示运动和力的关系。②证实了力的作用效果:力是改变物体运动状态的原因。③认识到惯性也是物体的一种特性。
2.惯性
(1)惯性:一切物体保持原有运动状态不变的性质叫做惯性。
(2)对“惯性”的理解需注意的地方:
①“一切物体”包括受力或不受力、运动或静止的所有固体、液体气体。
②惯性是物体本身所固有的一种属性,不是一种力,所以说“物体受到惯性”或“物体受到惯性力”等,都是错误的。
③要把“牛顿第一定律”和物体的“惯性”区别开来,前者揭示了物体不受外力时遵循的运动规律,后者表明的是物体的属性。
④惯性有有利的一面,也有有害的一面,我们有时要利用惯性,有时要防止惯性带来的危害,但并不是“产生”惯性或“消灭”惯性。
⑤同一个物体不论是静止还是运动、运动快还是运动慢,不论受力还是不受力,都具有惯性,而且惯性大小是不变的。惯性只与物体的质量有关,质量大的物体惯性大,而与物体的运动状态无关。
(3)在解释一些常见的惯性现象时,可以按以下来分析作答:
①确定研究对象。
②弄清研究对象原来处于什么样的运动状态。
③发生了什么样的情况变化。
④由于惯性研究对象保持原来的运动状态于是出现了什么现象。
二、力的合成
1.合力、分力
用一个力F来等效代替几个力时,被代替的几个力叫F的分力,用来代替的F叫这几个分力的合力。
2.共点力
共点力:如果几个力都作用在物体的同一点,或者它们的作用线相交于同一点,这几个力叫做共点力。
3.力的合成
求几个已知分力的合力叫力的合成。
4.二力合成:
(1)共线二力合成
A、方向相同的二力合成:F= F1 + F2 方向与二力的方向一致。
B、方向相反的二力合成:F=︱F1 - F2︱ 方向与二力中较大的力方向一致。
(2)不共线的二力合成
物理学家们经过大量准确的实验证明:如果用表示两个共点力F1, F2的线段为邻边做平行四边形,那么,合力F的大小和方向就可以用这两个邻边之间的对角线表示出来。这叫做力的平行四边形定则。
实验过程:用事先粘贴在黑板上的橡皮筋做力的合成实验。
实验时的注意事项;
①橡皮筋的自然伸长时的“O”点要记下。
②用两把弹簧秤拉伸时要保证细绳与弹簧秤的拉勾要在一条线上。(斜拉时发出的吱吱声表明有摩擦力)
③拉力大小不要超过弹簧秤量程,弹簧秤要与黑版面平行。
④记录时要记下两分力的大小和方向。
⑤画平行四边形时,不是真实存在力的线段用虚线表示。
【同步练习题】
1、下列对运动的认识不正确的是( )
A、亚里士多德认为物体的自然状态是静止的,只有当它受到力的作用才会运动
B、伽利略认为力不是维持物体速度的原因
C、牛顿认为力的真正效应总是改变物体的速度,而不仅仅是使之运动
D、伽利略根据理想实验推论出,如果没有摩擦,在水平面上的物体,一旦具有某一速度,将保持这个速度继续运动下去
2、关于牛顿第一定律,下列说法正确的是( )
A.牛顿第一定律是一条实验定律 B.牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因
C.惯性定律和惯性的实质是相同的 D.物体的运动不需要力来维持
3、一个物体保持静止或匀速运动状态不变,这是因为( )
A.物体一定没有受到任何力 B.物体一定受到两个平衡力作用
C.物体所受合力一定为零 D.物体可能受到两个平衡力作用
4、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.百米赛跑到终点时不能立即停下是由于惯性,停下时就没有惯性了
C.物体没有受外力作用时有惯性,受外力作用后惯性被克服了
D.物体的惯性与物体的运动状态及受力情况均无关
5、关于惯性,下列说法正确的是( )
A、人造卫星中的物体因失重而没有惯性
B、微观粒子的运动速度接近光速,它不可能有惯性
C、跟地球连在一起的物体,如高山、大厦等,没有惯性
D、物体做变速运动时,惯性大小不变
6、下面关于惯性的说法中,正确的是…( )
A、运动速度大的物体比运动速度小的物体难以停下来,所以运动速度大的物体具有较大的惯性
B、物体受的力越大,要它停下来就越困难,所以物体所受的推力越大,则惯性越大
C、物体的体积越大,惯性越大
D、物体含的物质越多,惯性越大
7、下列说法中正确的是( )
A、原来静止的物体,只有在受到力的作用后才会运动起来,所以力是物体运动的原因
B、不用力踏自行车,自行车就会渐渐停下,说明物体不受力的作用,惯性就会逐渐消失
C、运动着的小车速度逐渐减小时,一定受到力的作用
D、力是使物体速度改变的原因
8、根据牛顿第一定律以下选项中正确的是( )
A、人只有在静止的车厢内,竖直向上高高跳起后,才会落在车厢内原来的位置
B、人在沿直线匀速前进的车厢内,竖直向上高高跳起后,将落在起跳点的后方
C、人在沿直线加速前进的车厢内,竖直向上高高跳起后,将落在起跳点的后方
D、人在沿直线减速前进的车厢内,竖直向上高高跳起后,将落在起跳点的后方
9、在下列情况下,运动状态发生变化的是( )
A、雨滴在空中匀速下落 B、汽车以大小不变的速度转弯
C、铅球被推出后的运动 D、飞机降落在跑道上所做的减速运动
10、从加速上升的气球上落下一个物体,在物体刚离开气球的瞬间,正确的说法是
A、物体立即向下做自由落体运动
B、物体具有向上的加速度
C、物体的速度为0,但具有向下的加速度
D、物体具有向上的速度和向下的加速度
高中物理的学习对学习者的能力是一个新的机遇与挑战,必要的策略和方法就显得尤为重要了。以上高一物理必修1第四章重点解析,望与广大老师和学生共享。
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