“牛顿第一定律、牛顿第二定律”核心考点点击

“ 牛顿第一定律、 牛顿第二定律’ ’ 核心考点点击
■江苏 徐 汉屏 （ 特级 教 师） 对 于牛 顿第 一定律 ， 应 从 以下三 方面加 以理解 ：
《 课程 标 准 》 对 本 部 分 内容 的相 关 要 求 是 ： 通 过
实验， 探 究 加 速 度 与 物体 质 量 、 物 体 受力 的关 系 ； 理 解 牛顿运 动定 律 。在 高 考《 考试 大纲 》 中， “ 牛顿 运 动 定 律” 属 Ⅱ级 要求 ； 实验 考查 “ 验证 牛顿 运动 定律 ” 。 核 心考 点一 牛 顿第一 定律 １ ． 伽利 略 的理 想实 验 。
改 变物体 速度 （ 运 动 状 态） 的 原 因 。它被 称 为 牛顿 物
理学 的基 础 ， 力 学 的 第 一 原 理 。正 因 为 它 破 除 了长 达 ２ ０ ０ ０年 的亚 里士 多德 的错 误观 念 ， 改 变 了人 们 的
高 上 仍 然要达 到原 来 的高 度” 、 “ 如 果 没 有摩 擦 ， 小 球将
牛顿第 一定 律 所描 述 的 虽然 是 一 种 理想 化 的状
态， 它 却正 确地 揭示 了 自然规 律 ， 揭 示 了 运动 和 力 的 关系： 力 不是维 持 物体 速 度 （ 运 动 状态 ） 的原 因 ， 而 是
理 小 球将 滚 上 另 一个 斜 面 ” 是 经 验 丫 匕 球 沿 一个斜 面滚 下 ， 事实 ， 而“ 减小第二个斜 面的倾角， 小 球 在 这 个 斜 面
① 物 保持 匀速 直线 运 动 状 态或 静 止 状 态 是 有
条件的， 那就 是 物体不 受外 力 的作 用 。
② 当物 体 不 受 外 力 作 用 时 ， 原 来 运 动 的物 体 将 保 持匀 速直 线 运 动 状 态 ， 原 来 静 止 的物 体 将 保 持 静
止状态 。
伽利 略 曾 注 意 到 ， 当 一 个 球 从 一 个 斜 面 上 滚 下 而 又滚 上第 二 个 斜 面 时 ， 球 在第 二个 斜 面 上 所 达 到 的高 度 同它 在第 一 个斜 面 上开 始 滚下 时 的高 度 几乎
而产生 的 。如 果 能 将 摩 擦 完 全 消 除 的话 ， 高 度 将 恰
好 相 等 。然 后他 猜想 ， 在 完 全 没有 摩 擦 的情 况 下 ， 不
管 第二 个斜 面 的倾 斜 度 多 么 小 ， 球 在 第 二 个 斜 面上
总 要达 到 相 同 的高 度 。最 后 ， 如 果 第 二 个 斜 面 的倾 斜 度完 全 消除 了 ， 那 么 球 从 第 一 个 斜 面 上 滚 下 来 之
一
个“ 理想实 验” 。所 谓 “ 理想 实验” ， 又叫“ 假 想 实
定律 表 明 ， 力是 物体
出 的 一 个 重 要 概 念 是
发 生 变 化 的原 因 ； 该定 律 引
。
验” 、 “ 抽象 实 验 ” 或“ 思想 上 的实 验 ” ， 它 是 人 们 在 思
想 中塑造 的 理 想 过 程 ， 是 一 种 逻 辑 推 理 的 思 维 过 程 和理 论研 究 的重要 方法 。 伽利 略 由此 而得 到 “ 力 是 改 变 物 体 运 动 状 态 的
为物 理学 理论 的支 柱和 基石 。 侧 ， （ ２ ０ １ ４年 高 考 上 海 卷 第 ２ １题 ） 牛 顿 第 一
使 的倾 角 ， 最 后使 它成 水 平 面 ， 小球 要 沿 水平 面 做持 续 用
上述实 验 是 无 法 实 现 的 ， 因 为 永 远 也 无 法 将 摩 擦 完 全消 除 ， 也 没有 无 限长 的水 平 板 。所 以 ， 这 只是
相 等 。伽利 略断定 高 度 上 的这 一 微小 差 别 是 由摩 擦
③ 要改 变 物 体 的运 动 状 态 ， 物 体 必 须 受 到 力 的
作用 ， 即力 是改 变物体 运动 状态 的原 因 。 可见 ， 牛顿 第一 定律 包含 以下 重要含 义 ： ① 明确 了力 和运 动 的关 系 。物体 的运 动 并 不 需 要力ｌ 的维 持 ， 只有 当物 体 的 运动 状 态发 生 变 化 ， 即产 生加速 度 时才需 要力 的作 用 。 ②提 出 了惯 性 的概 念 。牛顿 第 一 定律 既有 实 验 基础 ， 又是 一 种 理 想 化 的 思 维 产 物 。 它 在 牛 顿 运 动
定律 中具有 极 其 重 要 的地 位 ， 它揭 示 了 物 体 都 具 有
惯性 的性 质 。
中 学 生 数
后， 将 以恒 定 的 速 度 在 无 限 长 的平 面 上 永 远 不 停 地 运 动下 去 ， 如 图 １所 示 。 在 伽 利 略 设 想 的 实 验 中， “ 两个 对 接 的 斜 面 ， 让 静 止 的 小 图１
■■ ’
上 升 到原来 释放 时 的高 度 ” 与“ 继 续 减 小第 二 个 斜 面
的匀 速运 动” 均 属于 猜想 。
自然 观 和世界 观 ， 才导 致 牛 顿第 二 定 律 的提 出 ， 并 使 牛 顿 以新 的 视 角 看 待 引 力 。与 此 同 时 ， 牛 顿 第 一 定 律本 身还 包含 着力 、 惯 性 和 参考 系这 些 科学 概 念 ， 成
物 体具 有保 持匀 速直 线 运 动状 态 或 静 止 状 态 的
持匀
誓 蓁 芸
嚣 靠
作 用在 它 上 面 的 力 迫 使 它 改 变 这 种 状 态 。可 见 ， 力 是 物体 运动 状态 发生 变化 的原 因 。
原 因” 的结论 ， 打破 了 白亚里 士 多德 以来 长 时 期 的错 误 观 念“ 力 是 维持 物 体 运 动 状 态 的 原 因 ” ， 为 近 代 力 学 的建立 奠定 了基础 。 ２ ． 牛 顿第 一定 律 的表述 。 牛顿 在总 结 了前 人 正 确结 论 的 基 础 上 ， 提出 了