在這篇文章中,我將重點(diǎn)解釋牛頓第一定理和慣性。 講解的特點(diǎn)是每個(gè)問題都結(jié)合具體例子進(jìn)行分析,易于理解和應(yīng)用。 關(guān)于牛頓第一定理,我們重點(diǎn)講解如何理解牛頓第一定理的內(nèi)容,以及關(guān)于牛頓第一定理的幾個(gè)問題。 關(guān)于慣性,我們應(yīng)該知道慣性的定義,如何正確理解慣性,如何解釋慣性現(xiàn)象等。
一、正確理解牛頓第一定理
1、牛頓第一定理:所有物體在不施加外力的情況下始終保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止狀態(tài)。
我們應(yīng)該如何理解牛頓第一定理的內(nèi)容呢?
(1) 原本處于靜止?fàn)顟B(tài)的物體,在不受外力作用時(shí),將保持靜止?fàn)顟B(tài)。 例如,一本放在椅子上的教科書,如果它受到的所有力都消失了,它就會(huì)保持靜止?fàn)顟B(tài),不會(huì)掉落。 宿舍天花板上的燈泡,地上的椅子、凳子、粉筆盒等物體,如果它們所受到的所有力都消失了,它們就會(huì)保持靜止,不會(huì)掉落。
運(yùn)動(dòng)的物體在不受外力作用時(shí),將保持勻速直線運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)。 一個(gè)球從斜面滾到水平面,如果它所受到的力全部消失,它就會(huì)以勻速直線運(yùn)動(dòng),并繼續(xù)運(yùn)動(dòng)。 沙子、鉛球、籃球等扔到空中的物體,如果它們受到的所有力都消失了牛頓第一定律教學(xué)過程,它們就會(huì)以勻速直線運(yùn)動(dòng),并永遠(yuǎn)繼續(xù)運(yùn)動(dòng)。
(2)牛頓第一定理的推論是在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上經(jīng)過科學(xué)推理得出的。
通過實(shí)驗(yàn)得到的推論是:移動(dòng)的卡車遇到的阻力增大,卡車的滑動(dòng)距離變大。 這個(gè)實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是:如果卡車遇到的阻力為零,那么卡車將以勻速直線運(yùn)動(dòng),并永遠(yuǎn)繼續(xù)運(yùn)動(dòng)。
牛頓第一定理不能直接通過實(shí)驗(yàn)推導(dǎo)出來,因?yàn)樵虑蛏系娜魏挝矬w都會(huì)受到力的影響。
(3)力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的誘因。 我們應(yīng)該如何理解這句話呢?
當(dāng)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)(物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化包括由靜止變?yōu)檫\(yùn)動(dòng)、由運(yùn)動(dòng)變?yōu)殪o止以及物體的方向或速度的變化),必然受到力的影響。 據(jù)說它受到了不平衡力的影響。 例如,橄欖球在籃球場(chǎng)上滾動(dòng),會(huì)因?yàn)槟Σ磷枇Χ饾u停止; 當(dāng)網(wǎng)球運(yùn)動(dòng)員擊球時(shí),由于網(wǎng)球受到腳的排斥,籃球從靜止變?yōu)檫\(yùn)動(dòng)。
當(dāng)物體受到力時(shí),其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是否必然發(fā)生變化? 不會(huì),當(dāng)物體受到平衡力作用時(shí),其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不會(huì)改變,仍保持原來的靜止?fàn)顟B(tài),即勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
教室里的電燈受到月球引力和電纜拉力的影響,這兩個(gè)力是平衡力。 此時(shí)的電燈雖然受到了力的作用,但一直保持靜止?fàn)顟B(tài)。 雖然道路上的小型車輛受到多種力的作用,并且由于這個(gè)力是平衡力,所以小型車輛始終可以勻速直線行駛。
(4) 在“阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響”實(shí)驗(yàn)中,同一輛卡車每次要從??同一高度、同一個(gè)坡度上滑下,目的是使卡車滑行的初速度與水平面相等。
實(shí)驗(yàn)采用的方法是控制變量法。 造成變化的原因只有一個(gè),那就是卡車運(yùn)動(dòng)表面的粗糙度,以及浴巾、棉布、木板三種不同的運(yùn)動(dòng)平面,導(dǎo)致卡車在這三個(gè)過程中遇到的阻力不同。動(dòng)作。
牛頓第一定理告訴我們,物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來維持。 例如,當(dāng)運(yùn)動(dòng)員扔球時(shí),足球離開手后能否繼續(xù)運(yùn)動(dòng),在運(yùn)動(dòng)過程中是否受到手的斥力,并且足球的運(yùn)動(dòng)不需要手的斥力來維持。 籃球運(yùn)動(dòng)員在打球時(shí),籃球離開腳后能否繼續(xù)運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)過程中腳沒有受力,網(wǎng)球的運(yùn)動(dòng)不需要腳的斥力來維持。
2.正確認(rèn)識(shí)慣性
(1)慣性:一切物體保持原來運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)稱為慣性。 “物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)保持不變”是指物體保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)。
(2)關(guān)于慣性,我們應(yīng)該這樣理解:
① 一切物體都具有慣性,無論物體是否受力,無論是運(yùn)動(dòng)還是靜止。 這里的“物體”可以是液體、固體或二氧化碳。
②物體本身具有保持靜止?fàn)顟B(tài),或以勻速直線運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)。 我們稱這些屬性為慣性。
因此,慣性是物體本身所具有的,而不是其他物體賦予的,所以不能說“靠慣性”,而是“由于慣性”。
慣性是物體本身的屬性,它不是力。
③同一物體,無論靜止還是運(yùn)動(dòng),快慢運(yùn)動(dòng),無論受力還是不受力,都具有慣性,慣性的大小是恒定的。 慣性只與物體的質(zhì)量有關(guān),質(zhì)量大的物體慣性就大,但與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān),慣性沒有方向。
下列關(guān)于慣性的說法都是錯(cuò)誤的
A。 物體靜止時(shí)不容易推動(dòng),因此物體靜止時(shí)的慣性比運(yùn)動(dòng)時(shí)大
b. 當(dāng)物體高速運(yùn)動(dòng)時(shí),不容易停下來,所以物體的速度越大,慣性就越大
C。 物體在不受力時(shí)保持勻速直線運(yùn)動(dòng)和靜止?fàn)顟B(tài),因此物體只有在不受力時(shí)才具有慣性
d. 用手拋出的鐵塊,由于慣性的作用,還能在空中繼續(xù)前進(jìn)
④ 慣性既不能形成,也不能消除。 慣性既有優(yōu)點(diǎn)也有缺點(diǎn)。 我們應(yīng)該依靠有益的慣性,避免有害的慣性,以避免它帶來的危害。
慣性的壞處
e. 路上的車輛如果剎車不及時(shí),就會(huì)導(dǎo)致車禍
F。 從行駛中的車輛跳出很容易滑倒并造成嚴(yán)重傷害
G。 高速行駛的電動(dòng)車撞上欄桿,車上的人因慣性會(huì)飛出去
H。 比賽期間,汽車往往會(huì)在彎道處滑出賽道
我。 當(dāng)車輛突然啟動(dòng)或加速時(shí),車內(nèi)人員會(huì)陸續(xù)摔倒
慣性的好處
j。 在跳高比賽中,運(yùn)動(dòng)員的接近速度越快,跳高成績(jī)就越好。
k. 炮彈離開槍口后仍能繼續(xù)向前飛行
湖戰(zhàn)場(chǎng)上,用半把鎖溜掉敵人的奔馬
米。 用力拍打校服上的灰塵,就能掉下來
名詞
o。 用力把盆里的水倒掉
(3)如何解釋慣性現(xiàn)象? 我們可以按照以下流程來解答:
①確定研究對(duì)象。
②了解研究對(duì)象之前處于何種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
③事情發(fā)生了怎樣的變化。
④由于慣性研究對(duì)象保持原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),結(jié)果出現(xiàn)什么現(xiàn)象。
下面我們結(jié)合兩個(gè)例子來說明如何解釋慣性現(xiàn)象。
例1:人在慢跑過程中,腳被石頭卡住,向前摔倒。 為什么?
分析:
第一個(gè)問題是研究對(duì)象的確定。 這里的研究對(duì)象是人、石頭還是腳? 如何確定? 確定的方法是,分析風(fēng)暴的結(jié)果是什么? 風(fēng)暴的對(duì)象是誰? 所以這種擾動(dòng)的主體就是研究對(duì)象。 這里動(dòng)亂的結(jié)果就是人向前跌倒,向前跌倒的主體是人,所以研究的對(duì)象是人。
第二個(gè)問題是要找出研究對(duì)象原本處于什么樣的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。這里的“本來”是指“腳被石頭困住之前”,人正在慢跑,所以研究對(duì)象“人”是本來就處于“鍛煉”狀態(tài)。
第三個(gè)問題,事情發(fā)生了什么變化。 就是“腳被石頭困住了,腳就不動(dòng)了”。
第四個(gè)問題,因?yàn)閼T性,人不得不保持原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),繼續(xù)前進(jìn),結(jié)果就是人會(huì)向前摔倒在地上。
將這4個(gè)問題的答案按照從前到后的順序排列,就是本例題的解釋。
答:人本來就是運(yùn)動(dòng)的。 當(dāng)腳被石頭纏住時(shí)牛頓第一定律教學(xué)過程,腳停止移動(dòng),但人會(huì)因慣性而保持原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),繼續(xù)前進(jìn),所以人會(huì)向前暈倒。
例2:當(dāng)人們拍打外套時(shí),校服上的污垢就會(huì)掉下來。 為什么?
分析:
對(duì)于第一個(gè)問題,研究對(duì)象是灰塵。
第二個(gè)問題是灰塵原本處于靜止?fàn)顟B(tài)。
第三個(gè)問題是拍衣服時(shí)鞋子會(huì)動(dòng)。
第四個(gè)問題是灰塵會(huì)因?yàn)閼T性而保持原來的靜止?fàn)顟B(tài),從而導(dǎo)致灰塵脫落。
當(dāng)這四個(gè)問題弄清楚之后,答案自然就出來了。
答:灰塵最初是靜電的。 當(dāng)拍打外套時(shí),襪子會(huì)移動(dòng),而衣服上的灰塵由于慣性不得不保持原來的靜止?fàn)顟B(tài),所以污垢就會(huì)掉下來。
利用上面解釋的方法,可以解釋下面的慣性現(xiàn)象。
1、車輛行駛時(shí),駕駛員和乘客必須系好安全帶。 為什么?
2、卡車座椅除了座椅外,還有頭枕。 頭枕的作用是當(dāng)卡車側(cè)面受到猛烈撞擊時(shí),保護(hù)脊柱不受傷。 為什么?
本文主要以具體事例講解兩大問題,一是如何正確理解牛頓第一定理,二是如何正確理解慣性,如何解釋慣性現(xiàn)象。