第7单元：牛顿运动定律（一）VIP免费

高一物理第7单元牛顿运动定律（一）一．内容黄金组：⒈本课学习内容是第三章牛顿运动的第1节—第3节，即牛顿第一定律；物体运动状态的改变；牛顿第二定律。⒉本课学习目的是以下三点：⑴知道伽利略和亚里士多德对力和运动关系的不同认识，知道伽利略的理想实验及其推理过程和结论，知道理想实验是科学研究的重要方法；理解牛顿第一定律的内容和意义；知道什么是惯性，会正确解释有关惯性的现象。⑵理解力是使物体产生加速度的原因，理解质量是惯性大小的量度。⑶理解加速度与力的关系，理解加速度与质量的关系，知道得出这两个关系的实验；知道国际单位制中力的单位是如何定义的；理解牛顿第二定律的内容，知道牛顿第二定律表达式的确切含义；会用牛顿第二定律进行简单的计算。二．要点大揭密：1．力不是维持物体运动的原因(1)伽利略理想实验.伽利略理想实验说明了物体维持自己的运动并不需要力.如果我们能够细心观察、分析一些常见物体的运动，也很容易验证伽利略的结论.滚动的足球会停下来，不是因为没有维持它运动的力，而是因受到摩擦阻力的作用.瓦片可以在水平冰面上滑行很远才停止，就是所受摩擦力很小的缘故.假设冰面对瓦片无阻力且空气阻力也可忽略，瓦片将会沿冰面一直滑行下去，而无需施加任何沿运动方向的外力.在实际生活中，我们很难找到使物体不受任何阻力的实验环境，这就显示了伽利略理想实验的优越性.理想实验是科学研究的重要方法.(2)运动是物质自身的属性.自然界中的任何物体都处在永不停止的运动中.我们看到一幢大楼是静止的，这其实是以地面为参照物的观察结果.若以太阳为参照物，大楼一方面与地球一起绕地轴转动，另一方面还要随地球一起绕太阳转动.整个宇宙中，大到恒星、星系，小到原子、电子，都处在永不停止的运动中.可见运动是物体自身的属性，只要物体存在，它就必然要运动.从这个意义上讲，物体的运动也无需外力去维持.2．惯性.(1)惯性是物体的固有性质.牛顿第一定律告诉我们，物体在不受外力作用时将保持自己原来的运动状态：匀速直线运动状态或静止状态，这是一切物体所固有的性质即物体的惯性.任何物体都具有惯性，这与物体是运动着的还是静止的无关，也与物体正在作何种运动无关.(2)物体的惯性与物体的受力状况无关.牛顿第一定律所描述的状态是一种理想状态，即物体不受外力作用的状态.实际上任何物体均与周围物体发生相互作用,不受外力作用的物体是不存在的.但物体受到外力作用并不会引起物体惯性的变化.若物体所受外力的合力为零，物体将保持自己的运动状态：匀速直线运动或静止.显然，物体的惯性与不受外力时相同.若物体作变速运动，也不能说物体就不具有惯性.如物体在重力作用下作自由落体运动,物体的速度不断增加，运动状态不断改变，但并不说明物体的惯性已经消失.在运动中的任一时刻，若给物体施一大小与重力相等、方向与重力相反的外力，则物体将保持那一时刻的速度作匀速直线运动.这说明了，物体的惯性并没有发生变化.运动状态的变化是受外力作用的结果，但运动状态的变化并不是物体惯性的变化，物体的惯性与是否受外力以及所受合外力是否为零均无关.3．物体运动状态的改变.物体运动状态的变化与物体所受外力和物体的惯性均有关.力是物体改变运动状态的原因，而惯性决定着物体改变运动状态的难易程度.(1)力是物体产生加速度的原因.物体在不受外力作用或所受外力的合力为零时均保持自己原来的运动状态而不会发生运动状态的变化，只有当物体所受合外力不为零时，物体的运动状态才会改变，力是改变物体运动状态的原因.当物体运动状态发生变化时，物体的速度必然发生变化(大小变化，方向变化或大小、方向均变化)，因而此时物体的合力必定不为零.这就是说，物体有加速度时，物体所受外力的合力必定不为零，即力是物体产生加速度的原因.(2)质量是物体惯性大小的量度，在同样外力作用下，质量越大的物体，改变其运动状态就越困难.例如，用同样大小的水平力推两辆原静止在水平面上的小车，一辆空车，一辆装满货物.要使它们达到相同的速度，实车比空车所需时间要长.物体的惯性是物体保持原有运动状态的特性，惯性越大，说明物体保持自己原来运动状...