对惯性惯性定律理解论文

浅谈对惯性与惯性定律的理解

摘要：惯性是一个重要的物理概念，惯性是物体的物理属性，学习惯性要注意区别惯性和惯性定律，惯性与力，惯性与运动状态之间的关系，并且能应用惯性的知识解释有关惯性现象的说理题，关键词：惯性惯性定律理解

惯性是一个重要的物理概念，惯性的定义是“物体具有保持运动状态不变的性质”。《课程标准》对惯性的教学目标描述为“通过实验探究，理解物体的惯性”。苏科版8下《物理教师教学用书》将其教学目标描述为“通过观察和归纳建立惯性的概念，并能用于解释与惯性有关的现象”。为了理解惯性及正确应用惯性解释有关现象，在教学中主要以下几方面。

一、设计能说明物体具有惯性的实验。

让学生利用身边的器材自主设计实验，建立惯性的概念，加深对惯性概念的理解，激发学生的成就感和钻研精神。如用学生手中的钢笔帽做实验，将钢笔帽压住课桌边的纸条，突然抽动纸条，而钢笔帽却未移动。再比如，将小车放在平板的左边，把木板立在小车上，使小车向右运动，当小车遇到障碍物而突然停止运动时，木块向前方倒下。

二、学习惯性，应从两个方面理解。

1.必须明确自然界的任何物体，无论是大到星球还是小到分子、原子，一切物体都有惯性。

2.无论物体何时何地或处于何种运动状态，其惯性始终存在，

运动和力一、本节学习指导本节开始我们学习运动和力的关系。这一节中我们学习牛顿第一定律、摩擦力的相关概念，本节中我们把重点放在概念上，同学们要多思考。二、知识要点 1、牛顿第一定律（又叫惯性定律）【重点】定律内容：一切物体在没有受外力的作用时，总保持静止或匀速直线运动状态。注：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考验。牛顿第一定律也可以说成：物体在受外力之和为零时，总保持静止或匀速直线运动状态。 2、惯性【重点】（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。物体质量就有惯性。注：如何理解惯性是物体本身的性质呢，其实很简单，我们把它想成是与生俱来、天生的。不会因为时间、地点等改变改变的性质。就像老虎的本性咬人一样，把它运到北京、运到美国它也咬人。在物理概念中“电阻”是导线固有的性质，不会随电流，电压的改变而改变，和惯性很相像。（3）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（4）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，所以乘客向汽车行驶的方向倾倒。

4.1 牛顿第一定律学案课前预习学案 A．预习目标 1、知道牛顿第一定律。知道惯性及惯性现象。 2、知道日常生活中由于惯性而产生的简单现象。会解释日常生活中的惯性现象。二、预习内容 1、一切物体总保持_______状态或________状态，除非__________________，这就是牛顿第一定律．牛顿第一定律揭示了运动和力的关系：力不是_________的原因，而是______________的原因． 2、物体的这种保持_________或__________的性质叫做惯性，惯性是物体的____性质．三、提出疑惑课内探究学案（一）学习目标（一）知识与技能 1、理解力和运动的关系，知道物体的运动不需要力来维持。 2、理解牛顿第一定律，知道它是逻辑推理的结果，不受力的物体是不存在的。 3、理解惯性的概念，知道质量是惯性大小的量度．（二）过程与方法 1、培养学生分析问题的能力，要能透过现象了解事物的本质，不能不加研究、分析而只凭经验，对物理问题决不能主观臆断．正确的认识力和运动的关系． 2、帮助学生养成研究问题要从不同的角度对比研究的习惯． 3、培养学生逻辑推理的能力，知道物体的运动是不需要力来维持的。（三）情感、态度与价值观 1、利用动画演示伽利略的理想实验，帮助学生理解问题。 2、利用生活中的例子来认识惯性与质量的关系。培养学生大胆发言，并学以致用。教学重难点 1、理解力和运动的关系。 2、理解牛顿第一定律，知道惯性与质量的关系。二、学习过程（一）下面你就利用桌子上的器材来研究一下这个问题。让学生利用桌子上的器材，自主设计实验，分别研究： l、力推物动，力撤物停。 2、力撤物不停。提问：你还能举出其他的例子来说明这个问题吗？刚才的两个实验为什么会出现两种现象呢？矛盾出在哪呢？总结：物体的运动是不需要力来维持的。（力撤物停的原因是因为摩擦力。如果没有摩擦力，运动的物体会一直运动下去）。最早发现这一问题的科学家是伽利略。伽利略是怎么

浅谈对惯性的理解摘要：惯性是经典力学中的一个基本概念，也是中职物理教学中的难点之一。对中职生而言，无论是他们的物理基础知识，还是他们的认知能力，都很容易导致概念上的混乱，在分析日常生活中的惯性现象时就容易出错。关键词：惯性牛顿第一定律质量速度惯性是经典力学中的一个基本概念，同时又是人们日常生活中一个基础性概念，也是中职物理教学中的难点之一。笔者在教学中发现，完全按照课本编排的教法，对中职生而言，无论是他们的物理基础知识，还是他们的认知能力，都很容易导致概念上的混乱，在分析日常生活中的惯性现象时就容易出错。下面就结合学生的特点，谈谈对惯性的理解。一、惯性的意义在讲到牛顿第一定律时，“一切物体总保持静止或匀速直线运动状态，直到有外力迫使它改变这种运动状态为止。这就是牛顿第一定律。由于我们把物体总保持原来运动状态的性质叫做惯性。因此，牛顿第一定律又叫惯性定律。”课本上仅这些描述，使学生在解决实际问题时又造成混乱。大家知道，惯性是物体保持静止状态或匀速直线运动状态的性质。这里的问题在于：惯性是否是物体的性质？依据牛顿第一定律，任何物体均具有惯性，因而，惯性不是被研究物体的性质，因为这一性质是一切物体所具有的，也就是说，它与物体的个别特性无关，因而，惯性只能是存在的一个特征。二、惯性与“第一定律”的区别惯性与“第一定律”不是同一概念，不能混为一谈。它们的区别：惯性是一切物体固有的属性，是不依外界（作用力）条件而改变，它始终伴随物体而存在。牛顿第一定律则是研究物体在不受外力作用时如何运动的问题，是一条运动定律，它指出了“物体保持匀速直线运动状态或静止状态”的原因，两者完全不同。为何牛顿第一定律又叫惯性定律，是因为定律中所描述的现象是物体的惯性的一个方面的表现，当物体受到外力作用（合外力不为零）时，物体不可能保持匀速直线运动状态或静止状态，但物体力图保持原有运动状态不变的性质（惯性）仍旧表现出来。三、惯性与物体的质量质量是物体惯性大小的量度。物体处于失重状态时，惯性不会消失。我们知道，地面附近的物体所受重力大小与其质量大小成正比，质量越大的物体重力越大。有的同学认为：物体的质量越大惯性越大，也可以说成物体的重力越大惯性越大，因而推出：物体重量越小惯性越小，重力为零惯性消失。其实这是一种错

高一物理必修一知识点总结：惯性定律是如何建立的古希腊的哲学家亚里士多德（Aristotle，前384～前322）在他所著的《物理学》一书中认为：机械运动有自然运动和强迫运动，如马拉车行驶、奴隶曳船行驶，这些运动必须有推动者，即运动必须有外力维持，否则就归于静止。他认为“一切运动的物体必定受某物的驱动”。千百年来人们都相信亚里士多德的说法：外力是物体产生并维持运动的原因。亚里士多德是根据对现象的观察、直觉推理方法得到结论的，他没想到用实验来验证，在他的思想中对惯性没有任何认识。在随后的XX多年中，许多哲学家提出了与亚里士多德不同的观点，如比亚里士多德稍晚的古希腊的另一位哲学家伊壁鸠鲁（Epicurus，前342～前270）、古罗马原子论者卢克莱修（Lucretius，前99～前55）、15世纪的罗马教会主教尼古拉斯·德·库萨（Nicholasdecusa）等等。他们的看法都是从一定哲理出发的猜测和推理，缺乏实验根据，但他们都曾先后冲击着亚里士多德的断言。我国远在春秋战国的《墨经》上就已有惯性的论述。在春秋战国末期的《考工记·辀人篇》中更有明确的记载：“劝登马力，马力既竭，辀犹能一取焉。”意思是说：马拉车的时候，马虽然对车不再施力了，但车还能继续前进一段路，

这显然是在讲述一种惯性现象。 1632年，伽利略在他具有划时代意义的巨著《关于托勒密和哥白尼两种世界体系的对话》一书中，通过萨尔瓦蒂（伽利略的代言人）和辛普利邱（亚里士多德的代言人）的一段对话，对惯性作了真正令人们信服的阐述。萨：“……假想有一光滑如镜的平面是用钢那样坚硬的材料制成的，该平面同地平线不平行，而是略微倾斜，如果在它上面放上一个钢那样的又硬又重的材料制成的滚圆的球，你认为在松开手之后这个圆球会怎样呢？……如果把同一个可运动的物体放在一个既不向上也不向下倾斜的表面上，会发生什么情况？” 辛：“如果只是把它放在这个平面上不动，在这种情况下，该物体一点也不动。但是如果沿某个特定方向已经给了它一个初始冲力，那么就再不会有加速或减速的原因。” 萨：“确实如此，但是如果没有引起圆球减速的原因，就更不会有使它停住不动的原因了，那么你说这个球会继续运动到多远？” 萨：“如果这个空间是无限长的，那么在这个空间中的运动也同样会是无限的吗？也就是说，是永恒的吗？” 辛：“我看是这样。” 在这段对话中，伽利略通过理想实验，使亚里士多德的代言人不得不承认，一种非天然运动竟不需要外力，也能继

基础过关 1.下列关于牛顿第一定律的说法中，正确的是（） A．它表明了力是维持物体运动状态的原因 B．牛顿第一定律是经过数学推理计算得到的 C．牛顿第一定律是在实验中直接得出的结论 D．牛顿第一定律的得出采用了实验和科学推理相结合的方法 2．（2011?天津模拟）关于牛顿第一定律，下列说法中正确的是（）A．牛顿第一定律是在伽利略“理想实验”的基础上总结出来的 B．不受力作用的物体是不存在的，故牛顿第一定律的建立毫无意义 C．牛顿第一定律表明，物体只有在不受外力作用时才具有惯性 D．牛顿第一定律表明，物体只有在静止或做匀速直线运动时才具有惯性 3．若物体不受任何外力作用，则该物体（） A．一定做匀速直线运动 B．运动状态可能发生发改变 C．一定静止D．可能做匀速直线运动，可能静止 4．（2011?黄石）下列关于惯性的说法正确的是（） A．高速行驶的火车不容易停下来，说明速度越大惯性越大 B．跳高运动员助跑起跳是为了增大惯性 C．羽毛球容易被扣杀是因为它的惯性小 D．宇宙飞船在太空中运行时没有惯性 5．（2007?闵行区二模）关于惯性下列说法正确的是（） A．物体在静止时不易推动，所以物体在静止时比运动时惯性大 B．当物体没有受到力的作用时，能保持静止状态，所以物体不受力时才有惯性 C．物体高速运动时不容易停下来，所以物体速度越大、惯性越大 D．惯性是物体固有属性，任何物体在任何情况下，都具有惯性 6．（2008?吴中区模拟）目前人类发射的探测器已飞出了太阳系，正往更远的太空飞去，如果探测器所受外力全部消失，那么探测器将（） A．沿原路径返回地球 B．沿原方向做减速直线运动 C．立刻静止D．沿原方向做匀速直线运动 7．（2013?温州）如图1是小明自创的”大炮”示意图．当瓶内产生的气体增多时，瓶塞会水平向右冲出，若此时所有外力全部消失，瓶塞将（） A．立即沿竖直方向下落到地面上 B．向上运动 C．水平向右作匀速直线运动D．立即静止图1 8．（2013?广州）忽略一切阻力，原静止在水平面上的大石头被另一块小石头水平撞击，大石头的运动情况是（） A．始终静止不动 B．动了一点点，很快停下来 C．撞击时开始运动，然后慢慢停下来 D．撞击时开始运动，然后做匀速直线运动9．（2007?银川）下列事例中，属于防止惯性的是（） A．跳远运动员在起跳前要助跑B．为了安全行驶，汽车不能超载 C．拍打衣服，可以把衣服上的尘土拍掉D．停止蹬自行车后，车仍能前进一段距离10．（2012?济南）由图2可知：驾驶员和前排乘客必须使用安全带！小刚用下面的四句话解释了安全带的作用：①撞向挡风玻璃造成伤害，系上安全带就可有效避免这种伤害．②当驾驶员驾车高速行驶时，发现前面出现情况紧急刹车．③驾驶员由于具有惯性，仍然保持向前运动的状态．④汽车滑行

第二节生活中的惯性第二节生活中的惯性惯性是物体的一种特性，是指物体保持静止状态或匀速直线运动状态的性质。生活中有很多应用，如通过拍打可以让衣服运动，而灰尘由于向东发射，就可以利用地球自转的惯性节省推力．随着地球纬度的变化，各处转动的线速度也不一样，地球转动线速度在赤道处最大，而在南北极最小，几乎为零．所以，发射地点的纬度越高，所需火箭推力也越大。在赤道附近顺着地球自转的方向发射最为省力．

怎样利用物理方法，判断一只鸡蛋是生的还是熟的？（一）把鸡蛋放在桌上，用手把鸡蛋迅速扭动。离手后观察它的转动情形：如果鸡蛋转动得很顺利，则为熟鸡蛋；反之，如果转动得不顺畅的，则为生鸡蛋。因为熟蛋被扭动时，蛋白蛋黄全部一同被扭动，故转得顺利。速地转个不停。这就是转动惯性，芭蕾舞演员也常常利用转动惯性，使身子旋转起来。进一步观察，我们还会发现，在运动的过程中，转动惯性的大小是可以改变的。花样滑冰运动员在旋转的过程中，速度可以加快，也可以放慢。运动员收拢双臂和悬着的那条腿，转动速度就加

快；平伸双臂，腿也伸开，转动速度明显地慢了下来。你知道这是什么原因吗？平动物体惯性的大小仅与物体质量有关，质量大惯性也大，质量小惯性也小。转动物体的惯性，不但与质量的大小有关，而且与质量的分布有关，质量分布离转动轴远，惯性就大，质量分布离转西存在于惯性理论中。这不能不说是惯性理论还不完善，还有需要探究和解决的问题。需要指出，现在惯性理论中的问题对牛顿力学的应用影响不大，但有问题不解决总不是科学自身的态度和诉求。再者，学物理就涉及惯性，而惯性知识在力学中是个老大难问

“牛顿第一运动定律”的再认识 “牛顿第一运动定律”是经典力学中的基本定律之一，是与人们的生活密切相关且在学界应用力学规律。但是，在初中物理教学中对这一定律的阐释却不尽完美，甚至有给学生的正确认识造成误导之虞。牛顿力学三定律中的牛顿第一定律也叫做惯性定律；教材在引导学生理解这一定律时，首先引导学生对实验现象的观察和分析，然后在实验基础上进行科学推理，进而得出物体在不受力时所表现出的运动规律，最后说明这一定律首先由牛顿发现所以叫“牛顿第一运动定律”。在学生理解好这一定律后，通过定律中物体表现出的运动规律得出“惯性”的概念及其物理含义，在此基础上进而说明“牛顿第一运动定律”也叫“惯性定律”。那么，这种认识问题的过程和方法是否科学合理、是否符合逻辑呢？下面，本人就自己的认识略谈一二，不尽正确只期与好事同行商榷。 1、给定律正名；“牛顿第一运动定律”的真名就叫“惯性定律”。要向学生交代清楚，如果交代不清，那么学生便会造成主与次真和假颠倒的错误认识，给知识的深入理解和应用产生误导。 2、改变教材结构；改变教材旧有的编排结构，在教材内容的安排上首先引导学生认识“惯性”的物理

含义、名称的由来等，然后深入认识生活里的典型的与“惯性”有关的现象及“惯性”在生产和生活中的应用。在此基础上再通过实验探究结合科学推理得出“惯性定律”。如此，便可科学合理、逻辑严密、顺理成章。 3、定律的内容再充实一点；将原定律内容扩充为匀速直线运动状态。”如此改动，就会使这一定律中所描述的物体的运动规律成立的条件、发生的原因叙述得一清二楚了，而这一定律之所以被叫做“惯性定律”的也就不言而喻了。至于“惯性定律”又被称作“牛顿第一运动定律”则仅仅是为了纪念牛顿而已，并无实际的物理意义。

惯性定律与惯性系两者中惯性的区别材料1：‘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运动状态为止。又叫惯性定律。物体的这种保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做惯性。一切物体具有惯性，惯性是物体的固有性质。’ 材料2：‘牛顿第一定律不是对所有的参考系都适用。不过我们总能找到那样的参考系，使牛顿第一定律适用。这样的参考系被称为惯性参考系，简称惯性系。’ 分析：根据以前的认识，我们认为牛顿第一定律成立的参考系称为惯性参考系，简称惯性系，那么我们得出，惯性系中物体不受外力的时候，总保持匀速直线运动状态或静止状态。为什么物体不受外力的时候，总保持匀速直线运动状态或静止状态？因为物体的惯性，因为物体具有惯性。这样我们得出惯性系中的惯性就是惯性定律中的惯性。没有必要把一种惯性区分为两种。对于惯性定律我们是这样认识的，任何物体都和周围的物体有相互作用，不受外力作用的物体是不存在的，所以牛顿第一运动定律所描述的物体不受外力的状态是一种理想化的状态。既然不受外力作用的物体是不存在的，那么在惯性系中，有不受外力的物体吗？根据任何物体都和周围的物体有相互作用，不受外力作用的物体是不存在的，那么在惯性系中，不受外力作用的物体是不存在的。但是在惯性系中却是，有不受外力的物体。此时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运动状态为止。这样一个得出结论是不受外力作用的物体是不存在的，与参考系无关，与惯性系无关；另一个得出的结论是在惯性系中有不受外力的物体。这是两个矛盾的结论。这是为什么呢？【2】这个要从我们对运动的认识和对空间，时间的认识说起。首先，运动是相对于静止的，那么所有物体的运动是相对于谁说的？当所有的物体都静止的时候，物体的静止变为绝对静止。静止就是绝对静止，所有的物体都是绝对静止。静止的物体保持静止，受力后才会运动起来。因此物体的运动是相对于自身的静止说的，当所有的物体都静止的时候，物体的静止就是绝对静止，物体的运动就是相对于此时的静止说的。就是说所有物体的运动都是相对于绝对静止说的。【1】其次，运动是绝对的，运动的描述是相对的。由于所有物体的运动都是相对于绝对静止系说的，那么所有物体的运动就有一个统一的描述，有一个共同的起点或说相同的起点，有一个描述的标准。相对于绝对静止来说，所有的物体都是运动的，但绝对静止不存在呀，那么就不能说所有的物体都是运动的了？不是的。如果绝对静止存在，那么所有物体的运动都可以通过绝对静止来描述，这样描述出的物体的速度或加速度是物体的绝对速度或加速度，与其他物体的运动状态无关，我们称之绝对运动。绝对运动是一个物体的运动。由于绝对静止不存在，所以不能把绝对运动描述出来。物体的运动只能通过另一运动的物体来描述，这样描述出来的速度或加速度，通常我们也称之为一个物体的速度或加速度，其实是两个物体或说物体与参考系的速度差或说加速度差。我们把这类描述称之为相对运动。就是说物体的运动是绝对的，每个物体都是绝对运动，但我们对绝对运动的描述是相对的。【1】再次，绝对空间是存在的，绝对空间的描述是相对的。物体是静止在空间中的，当物体运动起来的时候，运动就是相对于这种静止说的，物体的运动就是在空间的运动。空间是通过物体描述的，物体描述的空间是以物体作为空间的定点来描述的。空间可以用绝对静止的物体来描述，绝对静止系描述的空间可以叫做绝对空间。绝对空间是不动的。或者说，所有的运动都是相对于绝对空间说的，都是在绝对空间中的运动。绝对空间的运动与否，与此没有影响。由于不受外力的物体不存在，所以绝对静止的物体不存在，所以所有的物体

牛顿第一定律-惯性试题 https://www.360docs.net/doc/e517935166.html,work Information Technology Company.2020YEAR

C．物体高速运动时不容易停下来，所以物体速度越大、惯性越大 D．惯性是物体固有属性，任何物体在任何情况下，都具有惯性 6．（2008?吴中区模拟）目前人类发射的探测器已飞出了太阳系，正往更远的太空飞去，如果探测器所受外力全部消失，那么探测器将（） A．沿原路径返回地球B．沿原方向做减速直线运动 C．立刻静止 D．沿原方向做匀速直线运动 7．（2013?温州）如图1是小明自创的”大炮”示意图．当瓶内产生的气体增多时，瓶塞会水平向右冲出，若此时所有外力全部消失，瓶塞将（） A．立即沿竖直方向下落到地面上B．向上运动 C．水平向右作匀速直线运动 D．立即静止图1 8．（2013?广州）忽略一切阻力，原静止在水平面上的大石头被另一块小石头水平撞击，大石头的运动情况是（） A．始终静止不动B．动了一点点，很快停下来 C．撞击时开始运动，然后慢慢停下来D．撞击时开始运动，然后做匀速直线运动9．（2007?银川）下列事例中，属于防止惯性的是（） A．跳远运动员在起跳前要助跑 B．为了安全行驶，汽车不能超载 C．拍打衣服，可以把衣服上的尘土拍掉 D．停止蹬自行车后，车仍能前进一段距离 10．（2012?济南）由图2可知：驾驶员和前排乘客必须使用安全带！小刚用下面的四句话解释了安全带的作用：①撞向挡风玻璃造成伤害，系上安全带就可有效避免这种伤 3

圆周运动在生活中的应用一、教学目标 1．能定性分析火车转弯外轨比内轨高的原因 2．知道离心运动及产生的条件，了解离心运动的应用和防止二、教学重难点 1．理解向心力是一种效果力． 2．在具体问题中能找到是谁提供向心力的，并结合牛顿运动定律求解有关问题．课时一弯道问题教学过程：环节一：火车转弯问题，介绍轨道火车车轮的结构特点：火车的车轮有凸出的轮缘，且火车在轨道上运动时，有凸出轮缘的一边在两轨道内侧，这种结构特点，主要是有助于固定火车运动的轨迹。如下图所示。环节二：结合运动，受力分析如果转弯处内外轨一样高，外侧车轮的轮缘挤压外轨，使外轨发生弹性形变，外归队轮圆的弹力就是火车转弯的向心力。但火车质量太大，靠这种办法得到向心力，轮缘与外轨间的相互作用力太大，铁轨和车轮极易受损。如果在转弯处使外轨略高于内轨，火车转弯时铁轨对火车的支持力的方向不再是竖直的，而是斜向弯道的内侧，它与重力G 的合力指向圆心，为火车转弯提供了一部分向心力。这就减轻了轮缘与外轨的挤压。在修筑铁路时，要根据弯道的半径和规定的行驶速度，适当选择内外轨的高度差，时转弯时所需的向心力几乎完全有重力G 和支持力N F 的合力来提供（如图）设内外轨间的距离为L ，内外轨的高度差为h ，火车转弯的半径为R ，火车转弯的规定速度为 0v 。由上图所示力的合成的向心力为 G F 合 F N

合F ＝mgtan α≈mgsin α=mg L h 由牛顿第二定律得：合F ＝m R v 2 所以 mg L h ＝m R v 20 即火车转弯的规定速度 0v ＝ L Rgh 。环节三：分类讨论，分析转弯情况对火车转弯时速度与向心力的讨论：当火车以规定速度转弯时，合力F 等于向心力，这时轮缘与内外轨均无侧压力。当火车转弯速度大于规定速度时，该合力F 小于向心力，外轨向内挤压轮缘，提供侧压力，与F 共同充当向心力。当火车转弯速度小于规定速度时，该合力F 大于向心力，内轨向外挤压轮缘，产生的侧压力与合共同充当向心力。课时二离心现象教学过程：环节一：给出离心运动定义（1）定义：作匀速圆周运动的物体，在所受合理突然消失或者不足以提供圆周运动所需的向心力情况下，就做逐渐远离圆心的运动，这种运动叫做离心运动。本质：离心运动是物体惯性的表现如图所示：向心力的作用效果是改变物体运动方向。 a 、如果它们受到合外力恰好等于物体所需的向心力，物体就做匀速圆周运动。此时合外力提供向心力。 b 、如果向心力突然消失（例如小球转动时绳子突然断裂），则物体的速度方向不再变化，由于惯性，物体将沿此时的速度方向（即切线方向）按此时的速度大小飞出。这时F ＝0。 c 、如果提供的外力小于物体做匀速圆周运动所需的向心力，虽然物体的速度方向还要变化，但速度方向变化较慢，因此物体偏离原来的圆周做离心运动。其轨迹为圆周和切线间的某条线，这时，合外力小于所需向心力。环节二：结合实例，分析应用 F=0 F

牛顿第一定律的理解牛顿在伽利略等人研究的基础上，系统总结了力学知识，明确了力与运动的关系，建立了牛顿第一定律，即“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”。理解此定律可从以下几个方面进行：一、牛顿第一定律说明一切物体都具有惯性定律的前半句话“一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态”，提示了物体的所具有的一个重要的属性——惯性，即物体保持匀速直线运动状态或静止状态的性质。牛顿第一定律指出一切物体在任何情况下都具有惯性，因此牛顿第一定律又叫惯性定律。由牛顿第一定律可知，惯性是物体所固有的属性之一，任何物体不论它所在的地理位置如何、运动状态如何，它都具有惯性。物体不受外力时，惯性表现为物体保持静止或匀速直线运动状态；受外力时，惯性表现为运动状态改变的难易程度不同。物体的惯性大小与质量有关，与其他因素无关。质量是惯性大小的唯一量度，质量大的物体惯性大，质量小的物体惯性小。不能认为物体的惯性与物体的运动速度有关，例如，乒乓球的速度再大，你也会很容易让它停下来，但是火车速度再小，却不容易让它停下来。而运动速度相同的火车和乒乓球，要使它们都停下来时，显然使乒乓球停下来比使火车停下来容易得多，这就是因为火车的质量远大于乒乓球质量，火车的惯性比乒乓球大的多的原因。另外，也不能认为物体所受重力的大小与惯性有关，一个物体所受到的重力与地理位置有关，而惯性大小与地理位置无关。例1、下面说法正确的是（） A、惯性是只有物体在匀速运动或静止时才表现出来的性质 B、物体的惯性是指物体不受外力作用时仍保持原来直线运动状态或静止状态的性质 C、物体不受外力作用时保持匀速直线运动状态或静止状态，有惯性；受外力作用时，不能保持匀速直线运动状态，因而就无惯性 D、惯性是物体的属性，与运动状态和是否受力无关解析：惯性是物体的固有属性，与运动状态无关。有外力作用时，物体的运动状态发生改变，但运动状态的改变不等于物体惯性的改变。“克服惯性”、“惯性消失”等说法均是错误的，不管物体是否受外力作用，其惯性是不能被改变的。物体惯性由物体本身决定，与运动状态和受力无关。所以正确选项为D。例2、有些同学认为，惯性与物体的运动速度有关，速度大惯性就大，速度小惯性就小。理由是物体运动快不容易停下来，速度小容易停下来。你怎样看等这一错误观点？解析：产生这种错误认识的原因是“把惯性大小理解为把物体从运动改变为静止的难易程度。事实上，在受到阻力相同的情况下，速度不同质量相同的物体，在相同的时间内速度的减小量是相同的，这就是说质量相同的物体，它们的运动状态改变的难易程度相同，即惯性大小与速度大小无关。二、牛顿第一定律确定了力的含义牛顿第一定律的后半句“直到有外力迫使它改变这种状态为止”，实际上是对力的定义，即力是改变物体运动状态的原因，并不是维持物体运动的原因，它完善了力是物体间的相互作用的定义，使力的含义更加丰富、丰满。力是使物体运动状态发生改变的原因，如果一个物体的运动状态发生变化，一定是由于受到力的作用的缘故。这也就是我们经常说的：力是产生加速度的原因。三、牛顿第一定律提示了力和运动的关系牛顿第一定律指出物体不受外力作用时的运动规律，它描述的只是一种理想状态。物体如果受到了力，但外力的合力为零，则根据合力与外力的效果相同的原理，则可以知道此种

惯性概念的认识及其影响惯性是物中最基本的概念之一，也是物理学最早遇到的概念之一。这一极为普通和平凡的概念曾经引导许多物理学家深入思考和剖析，促进物理学重大进展，其中蕴涵着深刻的物理思想和丰富的物理学的教益，是培养学生地思考的能力非常有效的素材。一、惯性概念的肇始和牛顿的综合惯性一般是指物体不受外力作用时，保持其原有运动状态的属性。人们对于惯性这一认识有赖于惯性定律的建立，而它则依赖于对于力的认识以及区分运动状态和运动状态改变的认识，这一点在人类认识史上经历了漫长的岁月。在人类思想史上，两千多年前希腊的家亚里士多德的学说无疑地起过广泛的，然而他关于物理学的论述，许多都是错误的。他把物体的运动分为运动和强制运动。他认为圆周是完善的几何图形，圆周运动对于所有星体都是天然的，因而是自然运动；另外，地球上的物体都具有其天然位置，重物趋于向下，轻物趋于向上，如果没有其他物体阻碍，物体力图回到天然位置的运动也是自然运动；其他所有形式的运动则都是强制运动。他还进而指出，关于物体的强制运动，只有在外力的不断作用下才能发生；当外力的作用停止时，运动也立即停止。从这里可以看出亚里士多德肯定了两点：一，自然运动不涉及曳力的问题，只有强制运动才存在力的问题；二、力是物体强制运动的原因。从今天来看，这显然是错误的，然而它束缚了人们近两千年。从这种把物体的运动归结为外力作用的观念，可以提取出静止物体具有惯性的概念。开普勒在他1609年发表的著作《新天文学》和1619年发表的著作《宇宙谐和论》中写道；“天体有留在天空中任何地方的性质，除非它被拖曳着。”“如果天体不赋有类似于重量的惯性，要使它运动就不需要力，最小的动力就足以使它有无限的速度，但由于天体公转需要用一定的时间，有的长些，有的短些，因此非常明显，物质必须具有能说明这些差别的惯性。”“惯性，或对运动的阻力是物质的一种特性，在给定的体积中，物质的量愈多，惯性愈强。”这大概是关于物体惯性的最早陈述。可以看出开普勒所说的惯性是指静止物体的惯性，甚至他已经认识到物体的惯性与它的质量有关，然而他显然受到亚里士多德思想的束缚，不可能思考运动物体是否具有惯性的问题。伽利略开创了实验和理性思维相结合的近代物理研究方法，并用于研究物体的运动。他对于亚里士多德关于物体运动的粗糙的日常观察、抽象的猜测玄想和想当然的思辨推理十分不满，他通过科学实验和科学推理得到许多正确的结果，在他的著作《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》（1632年）和《关于力学和运动两门新科学的对话。（1638年）中，其中一个重要的结果如下。假设沿斜面AB落下的物体，以B点得到的速度沿另一斜面BC向上运动，则物体不受BC倾斜的影响仍将达到与A点相同的高度，只是需要的时间不同；当第二个斜面变成既不上升，亦不下降的水平面时，物体将一直以已获得的速度永远向前运动。伽利略的思想无疑地比他的前辈前进了一大步，他认识到不受其他物体的作用，物体可以永恒地运动，这已经很接近惯性定律，但是伽利略还没有摆脱亚里士多德的影响，他所说的水平面是和地球同心的球面，也就是说，那种不受其他物体作用的物体的永恒运动是圆周运动，因此我们还不能说伽略发现了惯性定

用牛顿第一定律的理解和惯性知识解释生活中的现象 1、课本P129请用水杯、硬纸片及硬币，做一个实验，并对实验结果进行分析讨论实验结果：纸片被弹走，硬币落入杯中。原因：纸片受到手的弹力作用，原来静止状态被改变，所以被弹走。而硬币具有惯性要保持原来的静止状态，仍然留在原处，在重力作用后下，落入杯中。 2、[2012福州中考]将扑克牌盖在玻璃杯上，再把1元硬币放在牌上，用手迅速将扑克牌水平弹出，硬币会怎样请你用学过物理知识解释这一现象。硬币落入杯中。硬币原是和扑克牌一起静止的，当扑克牌受到外力弹出时，而硬币具有惯性要保持原来的静止状态，仍然留在原处，在重力作用后下，落入杯中。 3、课本P129：平时我们拍打身上的灰尘衣服原来和灰尘一起静止，当拍打衣服时，衣服由于外力发生运动，灰尘具有惯性要保持原来静止状态，仍然留在原处，在重力作用后下，落了下来。 4、（一中单元考）在反映古代战争的电视连续剧中，经常可以看到使用绊马索将敌方飞奔的马绊倒的场面，试利用所学知识加以解释马原本处于向前运动，当遇到绊马索阻挡，马腿处于静止状态，而马的上身由于具有惯性，将保持原来的运动状态，故被绊倒。 5、原来做匀速直线运动的汽车，关闭发动机后不会马上停下来，而是先做减速运动，最后才停下来，这是什么原因汽车关闭发动机后没有动力，具有惯性仍保持原来运动状态向前运动，由于受到摩擦力作用，速度逐渐减少，最后停止。 6、（外国语中学单元考）小王上课迟到了，他向老师解释说：“在乘坐公交车时，司机紧急刹车，我和另两位乘客由于突然失去惯性，向前急冲受伤，耽误了时间”．老师提醒他：“今后上车后要扶好站稳”．（1）请你用学过的物理知识解释小王为何会受伤；（1）小王和原本的汽车一起向前运动，司机紧急刹车后，腿处于静止状态，而上身由于惯性仍要保持原来的运动状态，故向前运动而导致受伤。（2）小王说的“突然失去惯性”说法是错误的．（3）“扶好站稳”后，当公交车的运动状态改变时，乘客由于手和

牛顿第一定律和惯性第五节牛顿第一定律——惯性（一）教学目的1．知道什么是惯性，认识一切物体都有惯性．2．会用物体的惯性解释惯性现象，培养学生的语言表述能力．3．通过惯性现象，向学生进行交通安全教育．（二）教具惯性球、惯性小车和木块．（三）教学过程一、复习提问牛顿第一定律的内容是什么？二、惯性教师：从牛顿第一定律知道，任何物体都具有保持静止状态或保持匀速直线运动状态的性质，这种性质叫做惯性．也可以说物体有保持运动状态不变的性质叫惯性．牛顿第一定律也叫惯性定律．这里提出了一切物体都有惯性，物体在任何情况下都有惯性．三、惯性现象教师：一切物体都有惯性．下面我们做几个表现物体具有惯性的有趣实验．1．惯性小球实验我们把一个小球稳稳地放在小木片上，用弹簧片迅速地把小木片弹出去，注意观察发生的现象．（演示）小木片弹出去后，小球落在了原处．大家都知道这是由于小球有惯性．但是如何用简单明了的语言解释这个现象呢？我们用惯性解释物理现象，必须抓住惯性的实质．惯性的实质是物体有保持原有的运动状态不变的性质，所以我们必须认清物体原有的运动状态．以小球为例，木片被弹出去之前，小球处于静止状态．小球由于有惯性，还应保持原有的静止状态，所以小球落在原处．简言之，物体原来是什么状态，由于有惯性，它要保持什么状态，这是解释惯性现象的关键．2．钢笔帽的惯性

实验．教师示范：拿一个小纸条放在桌边上，在纸条上压一个立着放的钢笔帽，将纸条迅速抽出，钢笔帽不倒．（学生操作）教师提问：请大家解释当纸条抽出时，笔帽为什么不倒？（学生回答，教师讲评）钢笔帽是静止的．当纸条迅速抽出时，由于笔帽有惯性，还要保持静止状态，所以笔帽不倒．3．刹车时的惯性现象教师：我们在小车上立一个木块，使小车和木块一起运动，小车突然停住时会发生什么现象？（演示，并请学生解释，教师讲评）教师：刹车前木块和小车一起运动．刹车时，木块底部和小车都停住了，但是由于有惯性，木块上部还要保持向前运动，所以木块向前倾倒．这个实验再现了汽车紧急刹车时乘客向前倒这一普遍现象．4．汽车起动发生的惯性现象教师：请大家解释汽车起动时乘客为什么向后倾倒？（学生回答：教师讲评）四、学生练习1．章后习题1（教师讲评从略）2．章后习题4（教师讲评从略）3．习题3（教师讲评从略）4．习题2（学生答）教师：飞机投掷物体前，被投掷物跟飞机一起运动．投掷物离开飞机后由于惯性仍要向前保持匀速直线运动．可是被投掷物受重力作用，它向前运动的同时还要向下落，物体的实际下落轨道是一抛物线．所以必须提前投掷．飞机速度越大，高度越大，提前量也应该越大．飞机投弹也遵循这个规律．5．节后练习4（学生答）教师：跳远运动员起跳前经过了一段距离的助跑，踏跳时具有较大的水平向前的速度．由于人有惯性，踏跳后还要向前继续用较大的速度运动，这样可以跳的更远些．事实证明，跳远运动

牛顿第一定律【教学目标】（一）知识与技能 1．借助伽利略的理想实验理解力和运动的关系，知道其主要推理过程及结论。 2．理解牛顿第一定律及其意义。 3．理解惯性的概念，知道质量是惯性大小的量度，会正确解释有关的惯性现象。（二）过程与方法让学生经历实验探究的过程，理解由真实实验推广到理想实验的科学思想，体会分析归纳、推理总结的思维方法。（三）情感、态度和价值观通过物理学史的简介，对学生进行严密的科学态度教育，让学生了解人类认识事物本质的曲折，培养学生追求真理、勇于探索真理的科学精神。【教学重难点】教学重点：牛顿第一定律。教学难点：力和运动的关系，惯性。【教学过程】一、导入新课出示图片：推小车在实际生活中我们观察到一些现象：我们推车时，给车施加推力，车就运动，而且推力越大车运动越快；不给车推力，车就停止。出示图片：运动的汽车但有时我们又观察到：让车达到一定速度后，即使不再给车施力，车还会运动。那么力和运动有关系吗？今天我们一起来探讨这个问题。二、讲授新课（一）历史回顾 1．古希腊哲学家亚里斯多德观点：物体的运动需要力来维持。必须有力作用在物体上，物体才能运动，没有力的作用,物体就要静止下来。在探究运动原因的“侦探小说”里，这正是由明显的线索引出错误判断的案例，而且这个“错案”维持了很久。

2．意大利物理学家伽利略的观点：物体的运动不需要力来维持。出示图片：伽利略物体的运动并不需要力来维持，运动之所以会停下来，是因为受到了摩擦阻力。（二）伽利略的理想实验出示图片：现代人所做伽利略斜面实验的频闪照片。让一个小球沿斜面从静止状态开始运动，小球将“冲”上另一个斜面。如果没有摩擦，小球将到达原来的高度。出示动画：伽利略理想实验如果第二个斜面倾角减小，小球仍将到达原来的高度，但是运动的距离更长。当斜面最终变为水平面时，小球要到达原有高度将永远运动下去。这个实验说明：力不是维持物体运动的原因。思考讨论：为什么说伽利略的实验是一个“理想实验”？第一：阻力不可能完全消除；第二：斜面也不可能做得无限长。所以，伽利略的实验是一个“理想实验”。说明：虽然这个实验无法实现，但是，伽利略在实验基础上进一步推理的方法，帮助我们找到了解决运动和力的关系问题的方法。伽利略同时代的法国科学家笛卡儿也研究了这个问题。出示图片：法国科学家笛卡儿他认为，如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动，既不会停下来，也不会偏离原来的方向。针对练习： 1．关于伽利略理想实验，以下说法正确的是（） A．完全是理想的，没有事实为基础的。 B．是以可靠事实为基础的，经科学抽象，深刻反映自然规律的。 C．没有事实为基础，只是理想推理。 D．以上说法都不对。答案：B （三）牛顿第一定律在伽利略和笛卡儿工作的基础上，英国科学家牛顿提出了动力学的一条基本定律： 1．内容：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态，这就是牛顿第一定律。

材料力学在生活中的应用摘要: 在高新技术的迅速发展的今天,各种土木建筑工程行业的迅速产生及壮大,使得材料力学知识在生活中得到广泛的运用。尤其在机械器材的装载与运载过程的相关运用,以及在土木建筑工程中材料的强度、刚度、稳定性等知识得到广泛的运用。以及各种机械元件工作许用应力的确定,机械可运载的最大载荷的确定等。关键词: 材料力学、强度、刚度、稳定性、变形、弯曲、千斤顶在实际生活中,有许多地方都要用到材料力学。生活中机械常用的连接件,如铆钉、键、销钉、螺栓等的变形属于剪切变形,在设计时应主要考虑其剪切应力。汽车的传动轴、转向轴、水轮机的主轴等发生的变形属于扭转变形。火车轴、起重机大梁的变形均属于弯曲变形。有些杆件在设计时必须同时考虑几个方面的变形,如车床主轴工作时同时发生扭转、弯曲及压缩三种基本变形;钻床立柱同时发生拉伸与弯曲两种变形。在生活中我们用的很多包装袋上都会剪出一个小口,其原理就用到了材料力学的应力集中,使里面的食品便于撕开。生活中很多结构或构件在工作时,对于弯曲变形都有一定的要求。一类就是要求构件的位移不得超过一定的数值。例如行车大量在起吊重物时,若其弯曲变形过大,则小车行驶时就要发生振动;若传动轴的弯曲变形过大,不仅会使齿轮很好地啮合,还会使轴颈与轴承产生不均匀的

磨损;输送管道的弯曲变形过大,会影响管道内物料的正常输送,还会出现积液、沉淀与法兰结合不密等现象;造纸机的轧辊,若弯曲变形过大,会生产出来的纸张薄厚不均匀,称为废品。另一类就是要求构件能产生足够大的变形。例如车辆钢板弹簧,变形大可减缓车辆所受到的冲击;又如继电器中的簧片,为了有效地接通与断开电源,在电磁力作用下必须保证触电处有足够大的位移。 1、千斤顶的承载重量就是否可以任意大小下面,就以我们常见的机械式千斤顶为例,利用材料力学的知识,分析它的规格参数与强度要求。机械式千斤顶(如图一(a)示),设其丝杠长度为l ,有效直径为d,弹性模量E,材料抗压强度为,承载力大小为F,规定稳定安全因数为。图一(a) 千斤顶示意图图一(b) 千斤顶丝杠简化图首先,计算丝杆柔度,判断千斤顶丝杆为短粗杆,中等柔度杆,还就是细长杆。丝杆可以简化为一端固定,另一端自由的压杆(如图一(b)所示),长度因数。圆截面的惯性半径为,可计算柔度,查阅千斤顶这种材料的柔度

牛顿第一定律惯性平衡力班级：姓名：一、知识梳理（研究对象）原来….，突然….，由于惯性，物体要保持原来xx运动状态，所以……。

二、经典例题 1. 牛顿第一定律：例1.为了探究不同阻力对物体运动的影响，小敏进行了如下实验(如图所示)：在水平放置的木板上铺上粗糙程度不同的毛巾、棉布，让同一辆小车由同一斜面上，分别从A、B、C 处静止开始滑下，观察小车在不同水平面上运动的距离并记录在下表中，实验重复三次。 (1)实验中，使小车从斜面的相同高度由静止下滑，目的是______________________________。 (2)利用这些实验数据，目的是为了比较小车____________________________________。 (3)实验结果能证明____________(填序号)。 A. 物体运动需要力 B. 力可以改变物体的运动状态 C. 牛顿第一定律 2. 惯性例2. 如图，将一只小球竖直向上抛出，小球先后经过A、B两个位置。已知小球A、B两个位置的速度分别为2m/s、0。 (1)如果小球向上运动到达A点时，一切外力突然消失，则此后小球将做什么运动？___________________________。 (2) 如果小球向上运动到达B点时，一切外力突然消失，则此后小球将做什么运动？_______________________。练. （1）水平地面上的物体A，从3米/秒开始，向右做减速运动，当它减小至1米/秒时，若所有的力都同时消失，则物体A将如何运动？ _________________________________。（2）物体B静止在水平地面上，若所有的力都同时消失，则物体B将如何运动？ _______________________。例3.小球A静止放在光滑车厢底板上（设车厢底板足够长），如图所示．当车厢受到水平向右的力F作用时，车厢从静止开始在水平地面上作速度越来越大的直线运动。则此运动过程中，请确定小球A对地的运动情况，并写出分析过程。 A

惯性概念的认识及其影响惯性一般是指物体不受外力作用时，保持其原有运动状态的属性。人们对于惯性这一认识有赖于惯性定律的建立，而它则依赖于对于力的认识以及区分运动状态和运动状态改变的认识，这一点在人类认识发展史上经历了漫长的岁月。在人类思想史上，两千多年前希腊的哲学家亚里士多德的学说无疑地起过广泛的影响，然而他关于物理学的论述，许多都是错误的。他把物体的运动分为自然运动和强制运动。他认为圆周是完善的几何图形，圆周运动对于所有星体都是天然的，因而是自然运动；另外，地球上的物体都具有其天然位置，重物趋于向下，轻物趋于向上，如果没有其他物体阻碍，物体力图回到天然位置的运动也是自然运动；其他所有形式的运动则都是强制运动。他还进而指出，关于物体的强制运动，只有在外力的不断作用下才能发生；当外力的作用停止时，运动也立即停止。从这里可以看出亚里士多德肯定了两点：一，自然运动不涉及曳力的问题，只有强制运动才存在力的问题；二、力是物体强制运动的原因。从今天来看，这显然是错误的，然而它束缚了人们近两千年。从这种把物体的运动归结为外力作用的观念，可以提取出静止物体具有惯性的概念。开普勒在他1609年发表的着作《新天文学》和1619年发表的着作《宇宙谐和论》中写道；“天体有留在天空中任何地方的性质，除非它被拖曳着。”“如果天体不赋有类似于重量的惯性，要使它运动就不需要力，最小的动力就足以使它有无限的速度，但由于天体公转需要用一定的时间，有的长些，有的短些，因此非常明显，物质必须具有能说明这些差别的惯性。”“惯性，或对运动的阻力是物质的一种特性，在给定的体积中，物质的量愈多，惯性愈强。”这大概是关于物体惯性的最早陈述。可以看出开普勒所说的惯性是指静止物体的惯性，甚至他已经认识到物体的惯性与它的质量有关，然而他显然受到亚里士多德思想的束缚，不可能思考运动物体是否具有惯性的问题。伽利略开创了实验和理性思维相结合的近代物理研究方法，并用于研究物体的运动。他对于亚里士多德关于物体运动的粗糙的日常观察、抽象的猜测玄想和想当然的思辨推理十分不满，他通过科学实验和科学推理得到许多正确的结果，总结在他的着作《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》（1632年）和《关于力学和运动两门新科学的对话。（1638年）中，其中一个重要的结果