精《牛顿第一定律》经典学案Word文件下载.docx

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力不是（选填“是”或“不是”）维持物体运动的原因．

3．笛卡儿的观点：

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．

二、牛顿第一定律

1．牛顿第一定律的内容：

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．

2．惯性

（1）物体保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质叫作惯性．牛顿第一定律也被叫作惯性定律．

（2）惯性是物体的固有属性，一切物体都具有惯性．

三、惯性与质量

1．不同物体维持其原有运动状态的“能力”不同，质量大的物体惯性大．描述物体惯性的物理量是它的质量．

2．对质量概念的认识

（1）质量是物体所含物质的多少．

（2）从物体惯性的角度认识质量：

质量是物体惯性大小的唯一量度．

（3）质量是标（选填“矢”或“标”）量，在国际单位制中的单位是千克，符号为kg.

1．判断下列说法的正误．

（1）伽利略的理想实验是永远无法做到的．（　√　）

（2）伽利略的理想实验说明了力是维持物体运动的原因．（　×

　）

（3）由牛顿第一定律可知，做加速直线运动的物体所受外力全部消失时，物体立刻静止．

（　×

（4）物体从竖直向上运动的气球上掉落后，立即向下运动．（　×

（5）速度越大，物体的惯性越大．（　×

（6）受力越大，物体的惯性越大．（　×

2．前进中的大巴车突然刹车时，乘客向前倾倒；

在匀速直线运动的火车上竖直上抛一小球，小球会落在（选填“原来位置”“原位置前”或“原位置后”）．

答案　原来位置

一、伽利略理想实验

1．理想斜面实验

（1）事实：

如图2所示，AB、BC是两个对接的斜面，让小球从AB斜面上某高度处由静止滚下，小球将滚上BC斜面，所达到的高度略低于在AB上释放时的高度．

图2

（2）推理1：

如果斜面光滑，小球将上升到原来释放时的高度．

推理2：

减小右侧斜面的倾角（如BD、BE），小球在这个斜面上仍将达到同一高度，但这时它要运动得远些．

推理3：

继续减小右侧斜面的倾角，最后变成水平面（如BF），小球无法达到释放时的高度，将以恒定的速度永远运动下去．

（3）理想实验推论：

一切运动着的物体在没有受到外力的时候，它的速度将保持不变，并且一直运动下去．

2．理想实验的意义：

伽利略理想实验是以可靠的实验事实为基础，经过抽象思维，抓住主要因素，忽略次要因素，从而更深刻地揭示了自然规律．伽利略的研究方法的核心是把实验和逻辑推理相结合．

（多选）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．只要接触面足够光滑，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

答案　ABD

解析　只要接触面有摩擦力，物体就不会永远匀速运动下去，而实际的接触面不可能达到理想状态的光滑；

伽利略的理想实验是在可靠的事实基础上的合理推理，故C错误，A、B、D正确．

导学探究

（1）日常生活中，我们有这样的经验：

马拉车，车就前进，停止用力，车就停下来，是否有力作用在物体上物体才能运动呢？

马不拉车时，车为什么会停下来呢？

（2）如果没有摩擦阻力，也不受其他任何力的作用，水平面上运动的物体的运动状态会改变吗？

答案　

（1）不是．因为受到阻力的作用．

（2）如果没有摩擦阻力，也不受其他任何力的作用，水平面上运动的物体将保持原来的速度沿直线永远运动下去，即运动状态不变．

知识深化

1．运动状态改变即速度发生变化，有三种情况：

（1）速度的方向不变，大小改变．

（2）速度的大小不变，方向改变．

（3）速度的大小和方向同时改变．

2．对牛顿第一定律的理解

（1）定性揭示了力和运动的关系：

①力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动的原因．

②物体不受外力时的运动状态：

匀速直线运动状态或静止状态．

（2）揭示了一切物体都具有的一种固有属性——惯性．因此牛顿第一定律也叫惯性定律．

（3）牛顿第一定律是牛顿在总结前人工作的基础上得出的，是在理想实验的基础上加以科学推理和抽象得到的，但其得到的一切结论经过实践证明都是正确的．

（4）牛顿第一定律无法用实验直接验证．它所描述的是一种理想状态，即不受外力的状态．

（多选）关于牛顿第一定律，下列说法中正确的是（　　）

A．牛顿第一定律反映了物体不受外力作用时的运动规律

B．牛顿第一定律就是惯性

C．不受外力作用时，物体的运动状态保持不变是由于物体具有惯性

D．物体的运动状态发生变化时，物体必定受到外力的作用

答案　ACD

解析　牛顿第一定律的含义：

不受外力时物体将保持静止状态或匀速直线运动状态，这是由于一切物体都具有惯性；

受到力的作用时物体的运动状态就要发生变化，从而揭示出力是改变物体运动状态的原因，反映了物体在不受外力时的运动规律，故选项A、C、D正确；

牛顿第一定律并不是惯性，惯性是物体的一种固有属性，而牛顿第一定律是物体的运动规律，两者是不同的概念，不可混为一谈，选项B错误．

针对训练1　关于牛顿第一定律的说法中正确的是（　　）

A．由牛顿第一定律可知，物体在任何情况下始终处于静止状态或匀速直线运动状态

B．牛顿第一定律既揭示了物体保持原有运动状态的原因，又揭示了运动状态改变的原因

C．牛顿第一定律反映了物体不受外力作用时的运动规律，因此物体在不受力时才有惯性

D．牛顿第一定律只是反映惯性大小的，因此也叫惯性定律

答案　B

三、惯性

（1）在自行车比赛中，高速行驶的自行车受到障碍物阻碍，人会向哪倒地？

这是什么原因造成的？

（2）“同一物体在地球上的重力比在月球上大，所以物体在地球上的惯性比在月球上大”，这种说法对吗？

为什么？

答案　

（1）向前．这是因为人具有惯性．

（2）不对．惯性只与质量大小有关，与位置无关．虽然物体在地球上的重力比在月球上大，但物体的质量不变，即惯性不变．

1．惯性是物体的固有属性，一切物体都具有惯性．

2．物体惯性的大小由质量决定，与物体的运动状态无关，与是否受力无关，与物体的速度大小无关．

3．惯性的表现

（1）在不受力的条件下，惯性表现出维持其原来运动状态的“能力”，有“惰性”的意思．

（2）在受力的条件下，惯性表现为运动状态改变的难易程度．质量越大，惯性越大，运动状态越难改变．

关于物体的惯性，以下说法中正确的是（　　）

A．物体的运动速度越大，物体越难停下来，说明运动速度大的物体惯性大

B．汽车突然减速时，车上的人向前倾，拐弯时人会往外甩，而汽车匀速前进时，车上的人感觉平稳，说明突然减速和拐弯时人有惯性，匀速运动时人没有惯性

C．在同样大小的力的作用下，运动状态越难改变的物体，其惯性一定越大

D．在沿长直水平轨道匀速运动的火车上，门窗紧闭的车厢内有一人向上跳起后，发现落回原处，这是因为人跳起后，车继续向前运动，人落下后必定向后偏些，但因时间太短，偏后距离太小，不明显而已

答案　C

解析　物体的惯性大小只由质量决定，与物体的速度大小无关，A错误；

一切物体都具有惯性，不论物体处于加速、减速还是匀速运动状态，B错误；

同样大小的力作用于物体上，运动状态越难改变，说明物体保持原来运动状态的本领越大，惯性也越大，C正确；

人向上跳起后，人在水平方向不受外力作用，由于惯性，人在水平方向的速度不变，与车速相同，因此仍落在车厢内原处，D错误．

针对训练2　打水漂是人类最古老的游戏之一（如图3），仅需要一块小瓦片，在手上呈水平放置后，用力水平抛出，瓦片擦着水面飞行，瓦片不断地在水面上向前弹跳，直至下沉．下列判断正确的是（　　）

图3

A．飞出时的初速度越大，瓦片的惯性一定越大

B．飞行时所用时间越长，瓦片的惯性一定越大

C．飞出去的距离越长，瓦片的惯性一定越大

D．瓦片的质量越大，惯性一定越大

答案　D

解析　惯性是物体本身的一种性质，惯性的大小只与物体的质量有关，所以瓦片的质量越大，惯性一定越大，与初速度、时间、飞行距离等因素无关，故A、B、C错误，D正确．

（多选）（2022·

大同铁路一中高一上学期期末）在水平路面上有一辆匀速行驶的小车，小车上固定着盛满水的碗．若突然发现碗中的水向右洒出，如图4所示，则关于小车在此种情况下的运动，下列描述正确的是（　　）

图4

A．小车匀速向左运动

B．小车可能突然向左加速运动

C．小车可能突然向左减速运动

D．小车可能突然向右减速运动

答案　BD

解析　若小车原来向左匀速运动，突然开始向左加速运动，碗随小车开始向左加速，根据牛顿第一定律可知，碗中水由于惯性仍保持原来的匀速运动状态，水相对于碗向右运动，水向右洒出，选项A错误，B正确；

若小车突然向左减速运动，碗随小车一起开始向左减速，根据牛顿第一定律可知，水由于惯性，仍保持向左的匀速运动，水相对于碗向左运动，水向左洒出，选项C错误；

若小车原来向右匀速运动，突然向右减速运动，碗随小车开始向右减速，根据牛顿第一定律可知，水由于惯性仍要保持向右的匀速运动状态，水相对于碗向右运动，水将向右洒出，选项D正确．

1.（伽利略的理想实验）（多选）如图5所示是伽利略的“理想实验”，根据该实验，下列说法正确的是（　　）

图5

A．该实验为牛顿第一定律的提出提供了有力的实验依据

B．该实验是理想实验，是在思维中进行的，无真实的实验基础，故其结果并不可信

C．该实验充分证实了亚里士多德“力是维持物体运动的原因”的结论

D．该实验说明物体的运动不需要力来维持

答案　AD

解析　该实验为牛顿第一定律的提出提供了有力的实验依据，故A正确；

虽然是借助想象的实验，但是它建立在可靠的实验基础上，其结果是可信的，故B错误；

伽利略由此推翻了亚里士多德的观点，认为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，故C错误，D正确．

2．（牛顿第一定律）（多选）下列对牛顿第一定律的理解正确的是（　　）

B．不受外力作用时，物体一定静止

C．在水平地面上滑动的木块最终停下来，是不受任何外力的结果

D．奔跑的运动员，由于遇到障碍而被绊倒，这是因为他受到外力作用迫使他改变原来的运动状态

解析　牛顿第一定律描述的是物体不受外力作用时的运动规律，选项A正确；

不受外力作用时，物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，选项B错误；

牛顿第一定律还揭示了力与运动的关系，力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动状态的原因．在水平地面上滑动的木块最终停下来，是由于受到摩擦力的作用而改变了其运动状态；

奔跑的运动员，遇到障碍被绊倒，是因为他受到外力作用而改变了运动状态，选项C错误，D正确．

3．（对惯性的理解）（多选）关于惯性的大小，下列说法错误的是（　　）

A．两个质量相同的物体，在阻力相同的情况下，速度大的不容易停下