《伽利略的理想实验与牛顿第一定律》课件3.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第四章 力与运动,第一节 伽利略的理想实验与牛顿第一定律,1.,古希腊哲学家亚里士多德根据一些经验认为力是,_,物体运动的原因,.,直到,17,世纪，意大利著名物理学家伽利略根,据“,理想实验,”,，打破了凭直觉得出的力是,_,物体运动,的原因这一错误观点对人们的束缚,.,维持,维持,2.,一切物体总会保持,_,状态或,_,状态，,直到有,_,迫使它改变这种状态为止,.,匀速直线运动,3.,物体保持,_,的性质叫做,惯性，惯性是物体的,_,，与物体的运动情况或受力,情况无关,.,静止,外力,匀速直线运动状态或静止状态,固有属性,4.,坐在小汽车前排的司机和乘客都要在胸前系上安全带，,这主要是为了当下列哪种情况出现时，减轻可能对人造成的伤,害,(,B.,车速太慢,D.,紧急刹车,),A.,车速太快,C.,突然启动,答案：,D,5.,下列说法正确的是,(,),A.,如果物体在运动，那么它受到的合力一定不为零,B.,力是使物体做变速运动的原因,C.,撤出作用力，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,解析：,物体做匀速直线运动时，所受合外力为零，选项,A,错误；力是改变物体状态的原因，选项,B,正确；撤出作用力，,物体不受外力，物体保持原来的运动状态不变，选项,C,错误；,力能改变物体运动的状态，即改变速度的大小和方向，选项,D,错误,.,答案：,B,知识点,1,伽利略的,理想实验,看图,4-1-1,，讨论,下列问题：,原来的高度,图,4-1-1,(1),如图甲所示，让小球沿一个斜面从静止滚下来，小球,将滚上另一个斜面,.,如果没有摩擦，小球将上升到,_.,(2),如果将斜面倾角变小，如图乙所示，小球在这个斜面上,要达到原来的高度就要通过更长的路程,.,(3),继续减小斜面的倾角，如图丙所示，使它最终成为水平,面，小球就再也达不到原来的高度，而应,_,_.,以恒定的速率永远,(4),伽利略的结论：力,_,维持物体运动的原因,.,运动下去,不是,1.,伽利略理想实验表明：,(1),一旦物体具有某一速度，如果它不受力，它将以这一速,度匀速直线运动下去,.,也就是说，力不是维持物体速度的原因，,而是改变物体速度的原因,.,(2),因为不可能消除一切阻力，也不能把水平木板做得无限,长，所以这个实验是“理想实验”,.,2.,伽利略的实验虽然是想象中的实验，但并不是脱离实际,的主观臆想，而是建立在可靠的事实基础之上，把实验与逻辑,推理结合在一起得出来的,.,3.,在自然科学的理论研究中，理想实验作为一种抽象思维,的方法，可以使人们对实际的科学实验有更深刻的理解，可以,进一步揭示客观现象与过程之间的内在关系，并由此得出结论,.,4.,不受外力的含义说明,理想状态：不受外力,.,受到外力且合力为零,.,【,例,1,】,关于伽利略的理想斜面实验，下列说法正确的是,(,),A.,完全是理想的，没有事实基础,B.,虽是理想推想，但我们实际可做到,C.,是以可靠事实为基础，将实验与逻辑推理相结合，更深,刻地反映了自然规律,D.,以上说法都不对,解析：,伽利略理想实验，是以可靠事实为基础，抓住主要,因,素，忽略次要因素，从而更深刻地揭示自然规律，由于生活,中不存在绝对光滑的物体，所以我们无法验证,.,答案：,C,【,触类旁通,】,1.(,双选,),理想实验是科学研究中的一种重要方法，它把可靠,的事实和合理的推论结合起来，可以深刻地揭示自然规律,.,关于,伽利略的理想实验，下列说法正确的是,(,),A.,只要接触面做得相当光滑，物体在水平面上就能匀速运,动下去,B.,这个实验实际上是永远无法做到的,C.,利用气垫导轨，就能使实验成功,D.,虽然是想象中的实验，但它是建立在可靠,的实验基础上的,解析：,理想实验在实际情况下是永远不能实现的，其条件,永远是理想化的，即使接触面,“,相当光滑”，也不会达到没有,摩擦力的程度，利用气垫导轨当然也不能实现“,理想,”的条件，,仍然存在一定的摩擦力，只不过摩擦力很小而已,.,不过，理想实,验是从实践中总结、提炼、加工出来的，是,建立在可靠的实验,基础之上的，它能够由观察或实验的结果来检验,.,答案：,BD,知识点,2,牛顿第一,定律,探讨下列问题：,(1),如图,4-1-2,所示，根据汽,车中乘客出现的情况，可以判,断，这辆汽车现在是如何运动的？,图,4-1-2,答案：,汽车在减速,(,或者突然刹车,).,(2),火车在水平轨道上匀速行驶，小明站在一节车厢头，想,道：“如果我不断地竖直向上跳，由于火车在前进，那我将会,到达车厢尾去,.”,小明这一想法,_,实现，因为小明跳,起后水平方向上,_,，水平方向运动的位移,跟火车的位移,_.,不可能,保持原来的状态,相等,1.,牛顿第一定律：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.,意义,(1),指出一切物体都具有惯性,.,(2),指出力是产生加速度的原因：力不是使物体运动或维持,物体运动的原因，而是改变物体运动的原因,.,3.,物体的运动状态的改变表现为速度的变化，而速度是矢,量，可能是速度大小或者方向改变，或两者都改变,.,【,例,2,】,(,双选,),关于牛顿第一定律，下列说法正确的是,(,),A.,牛顿第一定律是实验定律，可以通过实验验证,B.,实际上不存在不受外力作用的物体，所以牛顿第一定律,没有实际意义,C.,牛顿第一定律说明运动不需要力来维持,D.,牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因,解析：,牛顿第一定律是在可靠的事实基础上加以逻辑推理,而得出来的，不是实验定律，它反映的是物体在不受外力作用,下所遵循的运动规律，由于自然界不受外力作用的物体是不存,在的，所以无法用实验去验证,.,但生活中,“,受到外力且合力为,零,”,和,“,不受外力作用,”,是等效的，所以牛顿第一定律仍具有,实际意义,.,牛顿第一定律揭示了力和运动的关系：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,.,答案：,CD,【,触类旁通,】,2.(,双选,),下列现象中，体现了,“,力是改变物体运动状态的原,因”的思想的是,(,),A.,树欲静而风不止,B.,行驶的汽车关闭发动机后逐渐停下来,C.,汽车在平直公路上匀速行驶,D.,用力推车而车不动,解析：,由,于有力的作用，树由静到动，运动状态发生了改,变；关闭发动机后，由于摩擦力的作用，汽车速度不断减小至,停下来，运动状态发生了改变,.,所以本题应选,AB.,答案：,AB,【,例,3,】,以下关于物体运动状态改变的说法中，正确的是,(,),A.,速度大小不变，运动状态就不变,B.,速度方向不变，运动状态就不变,C.,只有速度的大小和方向都改变了，才能说运动状态改变了,D.,只要速度的大小和方向其中任意一个变了，运动状态就,发生了变化,解析：,所谓运动状态的改变就是指速度矢量的变化，可以,是速度的大小变化，方向不变，可以是速度的方向变化，而大,小不变，也可以是速度的大小和方向都发生变化,.,答案：,D,【,触类旁通,】,3.(,双选,),下列几种情况中，哪一种物,体,的运动状态没有发生,变化,(,),A.,物体做自由落体运动,B.,停在站台的火车,C.,运动员以恒定速率沿圆形跑道跑步,D.,物体在斜面上匀速滑下,解析：,运动状态不变指的是速度的大小和方向均不变,.A,选,项中速度的大小增大了，,C,选项中速度的方向改变了,.,所以本题,应选,BD.,答案：,BD,知识点,3,惯性,情景一：如图,4-1-3,所示，往一个玻璃杯内盛半杯水，上,面盖一块塑料薄板，板上放一个鸡蛋，用小棒猛击塑料板，塑,料板飞出，鸡蛋则稳稳地落入杯中,.,图,4-1-3,图,4-1-4,情景二：如图,4-1-4,所示，小车上竖,直放置一块木块，使,木块与小车一起向右匀速直线运动,.,讨论：,(1),情景一中，用小棒猛击塑料板，塑料板飞出，鸡蛋则,_.,(2),情景二中，当小车制动时，车上的木块会,_,倾倒,.,原因是木块上半部分保持原来的,_,状态,.,(3),物体保持原来的,_,状态或,_,状态的,性质叫做惯性,.,落入怀中,匀速直线运动,向右,匀速直线运动,静止,1.,惯性是物体的固有属性，一切物体都具有惯性,.,2.,惯性与物体受力的情况、运动情况及地理位置均无关,.,质,量是物体惯性大小的唯一量度，质量越大，惯性,越大,.,3.,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,.,4.,惯性和惯性定律不同，惯性是物体本身的固有属性，是,无条件的，而惯性定律是在一定条件下物体运动所遵循的规律,.,【,例,4,】,(201,2,年惠州测试,),对下列现象解释正确的是,(,),A.,在一定拉力作用下，车沿水平面匀速前进，没有这个拉,力，小车就会停下来，所以力是维持物体运动的原因,B.,向上抛出的物体由于惯性，所以向上运动，以后由于重,力作用，惯性变小，所以速度也越来越小,C.,急刹车时，车上的乘客由于惯性一样大，所以都会向前,倾倒,D.,质量大的物体运动状态不容易改变，是由于物体的质量,大，惯性也就,大的缘故,解析：,撤去拉力，车停止前进，是车受摩擦力的结果，,A,错误；向上抛出的物体，因重力作用，速度变小，但惯性不变，,B,错误；急刹车时，车上的乘客都向前倾倒，是因为他们都有,惯性,，但不能得出他们的惯性大小关系，,C,错误；物体的质量,越大，惯性越大，运动状态越不容易改变,.,答案：,D,【,触类旁通,】,4.,下述说法中正确的是,(,),A.,汽车以更高速度行驶时具有更大的惯性,B.,物体静止时有惯性，一旦运动起来运动状态就发生改变，,物体也就失去了惯性,C.,在相同的外力作用下，获得加速度大的物体惯性小,D.,物体做匀速直线运动时具有惯性，但合外力不为零时惯,性将消失,解析：,惯性是物体的固有属性，在经典力学框架下，惯性,的大小只与物体的质量有关，与物体的运动状态或是否受力无,关,.,在相同的外力作用下，运动状态越易改变惯性越小,.,答案：,C,有关惯性的解题技巧与方法,1.,涉及惯性问题的分析思路,(1),明确研究物体原来的运动状态,.,(2),当外力作用在该物体的某一部分,(,或外力作用在与该物,体有关联的,其他物体上,),时，这部分的运动状态的变化情况，描,述该,部分运动状态时，一般以与其关联的物体作为参考系,.,(3),该物体由于惯性保持怎样的运动状态，最后出现怎样的,情况,.,2.,关键点,(1),一是物体具有惯性，有维持原来的运动状态的性质,.,(2),二是力是改变物体运动状态的原因,.,(3),物体惯性的大小只与其质量有关，质量越大，惯性越大，,质量越小，质量越小,.,3.,物体的运动状态的变化的情况,(1),速度的方向不变，只有大小改变,.,(2),速度的大小不变，只有方向改变,.,(3),速度大小和方向都改变,.,【,例,5,】,一天，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,(,),A,B,C,D,解析：,列车匀速运动时，水速等于车速，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，水相对于,车向前运动，所以水向前涌，液面形状和选项,C,一致,.,答案：,C,【,触类旁通,】,5.,如图所示，一个密闭的,容器中充满水，里面有一个用线,系住的乒乓球，球的一端固定在容器的底部，容器静止时，线,在竖直方向上，当容器向左做匀加速直线运动时，容器中乒乓,球相对于容器静止后所在的位置是下图中的,(,),A,B,C,D,解析：,容器向左匀加速运动，容器内的水和球由于惯性要,保持静止，由于水的密度大于球的密度，因此球被水挤向前方，,正确答案为,A.,答案：,A,