第5章第1節(jié)牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律（課件）- 高一物理魯科版必修第一冊(cè) 同步學(xué)考筆記

第1節(jié)牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律第5章牛頓運(yùn)動(dòng)定律學(xué)習(xí)目標(biāo)要求核心素養(yǎng)和關(guān)鍵能力1.知道力與運(yùn)動(dòng)之間的關(guān)系。2.能理解理想實(shí)驗(yàn)法的意義，根據(jù)慣性的特點(diǎn)解釋生活中的慣性現(xiàn)象。3.能理解牛頓第一定律的內(nèi)涵。1.科學(xué)思維能領(lǐng)悟理想實(shí)驗(yàn)的科學(xué)推理方法及其意義；能從不同的角度解決動(dòng)力學(xué)問(wèn)題。2.關(guān)鍵能力科學(xué)推理能力。教材知識(shí)梳理

知識(shí)方法探究隨堂對(duì)點(diǎn)自測(cè)目錄CONTENTS/////////////////////課時(shí)定時(shí)訓(xùn)練///////1.力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系(1)幾種觀點(diǎn)一、力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系代表人物主要觀點(diǎn)亞里士多德有外力的作用時(shí)物體才能______，要______物體的運(yùn)動(dòng)就需要外力伽利略力不是______物體運(yùn)動(dòng)的原因笛卡兒如果運(yùn)動(dòng)中的物體沒(méi)有受到力的作用，運(yùn)動(dòng)物體將繼續(xù)以____________沿直線運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)維持維持原來(lái)的速度(2)伽利略的理想實(shí)驗(yàn)：讓一個(gè)小球沿光滑斜面從左側(cè)某一高度滾下時(shí)，無(wú)論右側(cè)斜面坡度如何，它都會(huì)沿斜面上升到與出發(fā)點(diǎn)__________的地點(diǎn)。減小第二個(gè)斜面的傾角，小球在這個(gè)斜面上仍將達(dá)到______高度，但它要運(yùn)動(dòng)得遠(yuǎn)些。繼續(xù)減小第二個(gè)斜面的傾角，球到達(dá)同一高度時(shí)就會(huì)運(yùn)動(dòng)得______。若將第二個(gè)斜面放平，球?qū)⒂肋h(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去。如圖所示。幾乎等高同一更遠(yuǎn)伽利略“理想實(shí)驗(yàn)”的卓越之處不是實(shí)驗(yàn)本身，而是實(shí)驗(yàn)所使用的獨(dú)特方法：在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行合理外推。2.結(jié)論：力不是______物體運(yùn)動(dòng)的原因。維持【判一判】(1)亞里士多德認(rèn)為力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因。(

)(2)伽利略認(rèn)為，沒(méi)有力作用在物體上，它就不能運(yùn)動(dòng)。(

)(3)笛卡兒認(rèn)為若沒(méi)有力作用，物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)就不會(huì)改變。(

)√×√1.牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律：一切物體總保持______________或靜止?fàn)顟B(tài)，除非有______迫使它改變這種狀態(tài)。2.慣性：任何物體都有保持靜止或______________狀態(tài)不變的屬性。3.慣性與質(zhì)量：質(zhì)量大的物體慣性____。質(zhì)量是描述物體__________的物理量。

說(shuō)明：慣性大小只由質(zhì)量大小決定，與其他因素?zé)o關(guān)。二、牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律及其意義勻速直線運(yùn)動(dòng)外力勻速直線運(yùn)動(dòng)大慣性大小【想一想】公路上奔馳的汽車(chē)，速度越大，剎車(chē)時(shí)停下來(lái)所用的時(shí)間越長(zhǎng)，這能說(shuō)明速度越大慣性越大嗎？說(shuō)明原因。探究1對(duì)牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律的理解■情境導(dǎo)入如圖所示，讓一個(gè)小車(chē)從同一斜面上滑下，水平面上分別放置毛巾、木板和玻璃板，水平面與斜面平滑連接。仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。(1)實(shí)驗(yàn)觀察到什么現(xiàn)象，說(shuō)明了什么問(wèn)題？(2)如果沒(méi)有摩擦力的作用，小車(chē)將會(huì)怎樣運(yùn)動(dòng)呢？(3)以上實(shí)驗(yàn)揭示了力和運(yùn)動(dòng)之間是什么關(guān)系？答案(1)水平面越光滑，小車(chē)滑動(dòng)的距離越遠(yuǎn)。說(shuō)明摩擦力是阻礙物體運(yùn)動(dòng)的原因。(2)如果沒(méi)有摩擦力的作用，小車(chē)將永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去。(3)力不是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，而是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。■歸納拓展1.牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律的物理意義(1)揭示了力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系①力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因：物體受到力的作用，它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)就一定發(fā)生改變，并且產(chǎn)生加速度。②力不是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因：物體若不受力，它將保持勻速直線運(yùn)動(dòng)或者靜止?fàn)顟B(tài)。(2)揭示了一切物體都具有的一種屬性——慣性，所以牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律也叫慣性定律。2.物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的三種情況(1)速度的方向不變，大小改變。(2)速度的大小不變，方向改變。(3)速度的大小和方向同時(shí)發(fā)生改變。ACD【例1】

(多選)(2021·河南洛陽(yáng)市高一上學(xué)期期末)關(guān)于牛頓第一定律，以下說(shuō)法正確的是(

)A.牛頓第一定律又叫慣性定律B.牛頓第一定律是牛頓通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)總結(jié)出來(lái)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論C.牛頓第一定律說(shuō)明一切物體都有慣性D.牛頓第一定律說(shuō)明力可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)解析牛頓第一定律是在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步地推理概括出來(lái)的科學(xué)理論，而不是直接通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出的，故B錯(cuò)誤；牛頓第一定律既提出了物體不受力作用時(shí)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，即慣性定律，又提出了力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，故A、C、D正確?！踞槍?duì)訓(xùn)練1】

(多選)(2021·山東省日照高一上學(xué)期檢測(cè))“復(fù)興號(hào)”高鐵在某段水平軌道上勻速行駛，假設(shè)高鐵上固定著盛滿水的水杯。若突然發(fā)現(xiàn)水杯中的水向右灑出，如圖所示，則關(guān)于高鐵在此種情況下的運(yùn)動(dòng)，下列描述正確的是(

)A.高鐵勻速向左運(yùn)動(dòng)

B.高鐵可能突然向左加速運(yùn)動(dòng)C.高鐵可能突然向左減速運(yùn)動(dòng)

D.高鐵可能突然向右減速運(yùn)動(dòng)解析如果高鐵正在向左勻速運(yùn)動(dòng)，突然加速，則碗中的水由于慣性仍保持原有的速度，就會(huì)向右灑出，故B正確；如果高鐵正向右勻速運(yùn)動(dòng)，突然減速，則碗中的水由于慣性仍保持原來(lái)的速度，就會(huì)向右灑出，故D正確。BD■情境導(dǎo)入(1)如圖甲所示，公交車(chē)突然快速啟動(dòng)時(shí)，車(chē)上站著的乘客身體為什么會(huì)向后傾倒？(2)如圖乙所示，公交車(chē)在運(yùn)行時(shí)突然急剎車(chē)，車(chē)內(nèi)乘客身體為什么會(huì)向前傾倒？探究2對(duì)慣性的理解與應(yīng)用答案(1)當(dāng)公交車(chē)由靜止突然快速啟動(dòng)時(shí)，乘客的下半部分受到車(chē)的摩擦力作用也隨車(chē)運(yùn)動(dòng)，而上半部分由于要保持原來(lái)的靜止?fàn)顟B(tài)，故向后傾倒。(2)乘客隨車(chē)一起運(yùn)動(dòng)，當(dāng)急剎車(chē)時(shí)，車(chē)停止運(yùn)動(dòng)，乘客的下半部分受到車(chē)的摩擦力作用也隨車(chē)停止運(yùn)動(dòng)，而上半部分由于要保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，故向前傾倒。

■歸納拓展1.慣性與質(zhì)量的關(guān)系(1)慣性是物體的固有屬性，一切物體都具有慣性。(2)質(zhì)量是物體慣性大小的唯一量度，質(zhì)量越大，慣性越大。2.慣性與力的關(guān)系(1)慣性不是力，因此“物體受到了慣性作用”“產(chǎn)生了慣性”“受到慣性力”等說(shuō)法都是錯(cuò)誤的。(2)力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。慣性是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。力越大，物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)越容易改變；慣性越大，物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)越難改變。(3)慣性與物體的受力情況無(wú)關(guān)。3.慣性與速度的關(guān)系(1)速度是表示物體運(yùn)動(dòng)快慢的物理量，慣性是物體本身固有的屬性。(2)一切物體都有慣性，并且慣性的大小由物體本身決定，與物體是否有速度及速度的大小無(wú)關(guān)。提示：運(yùn)動(dòng)的物體總要保持運(yùn)動(dòng)，物體的慣性總是以保持“原狀”或者反抗“改變”兩種形式表現(xiàn)出來(lái)。C【例2】

(2021·甘肅蘭州市第二片區(qū)高一上學(xué)期期末)關(guān)于慣性，下列說(shuō)法中正確的是(

)A.物體只有靜止或做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)才有慣性B.物體運(yùn)動(dòng)速度大時(shí)慣性大C.質(zhì)量是慣性大小的唯一量度D.體積越大的物體慣性越大解析慣性的大小只與物體的質(zhì)量有關(guān)，質(zhì)量越大慣性越大，質(zhì)量越小慣性越小，質(zhì)量是慣性大小的唯一量度，故選項(xiàng)C正確?！踞槍?duì)訓(xùn)練2】

如圖所示的情形中，關(guān)于物體慣性的說(shuō)法正確的是(

)A.戰(zhàn)斗機(jī)需要及時(shí)拋掉副油箱是為了減小慣性B.長(zhǎng)征火箭搭載飛船升空過(guò)程中慣性不斷增大C.轎車(chē)乘坐人員必須系安全帶是為了減小慣性D.精彩刺激的水上飛行器表演的演員沒(méi)有慣性A解析戰(zhàn)斗機(jī)及時(shí)拋掉副油箱是為了減輕質(zhì)量，減小慣性，提高了飛機(jī)的靈活性，故A正確；長(zhǎng)征火箭搭載飛船升空過(guò)程中質(zhì)量不斷減小，慣性不斷減小，故B錯(cuò)誤；慣性大小只與物體的質(zhì)量有關(guān)，與其他因素?zé)o關(guān)，轎車(chē)乘坐人員必須系安全帶是為了減小車(chē)輛碰撞過(guò)程中對(duì)人的二次傷害，不改變?nèi)说膽T性，故C錯(cuò)誤；慣性大小的唯一量度是物體的質(zhì)量，與物體的速度大小，與物體的速度是否變化無(wú)關(guān)。精彩刺激的水上飛行器表演的演員質(zhì)量不變，慣性不變，故D錯(cuò)誤。1.(伽利略理想實(shí)驗(yàn))(2021·陜西高陵區(qū)高一月考)如圖所示，為現(xiàn)代人在實(shí)驗(yàn)室所做的伽利略斜面實(shí)驗(yàn)的頻閃照片的組合圖。實(shí)驗(yàn)中把小球從左側(cè)斜面的某個(gè)位置由靜止釋放，它將沖上右側(cè)斜面，頻閃照片顯示小球在右側(cè)斜面運(yùn)動(dòng)過(guò)程中相鄰的兩個(gè)小球間的距離依次減??；如果右側(cè)斜面變成水平，頻閃照片顯示小球在右側(cè)斜面運(yùn)動(dòng)過(guò)程中相鄰的兩小球間的距離幾乎相等。對(duì)于這個(gè)實(shí)驗(yàn)，以下敘述正確的是(

)DA.小球沖上右側(cè)斜面后做減速運(yùn)動(dòng)，表明“力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因”的結(jié)論是正確的B.小球最終也會(huì)在右側(cè)水平面上停下來(lái)，表明“力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因”的結(jié)論是正確的C.因?yàn)闆](méi)有絕對(duì)光滑的斜面或者平面,所以伽利略提出的“如果沒(méi)有摩擦阻力,小球?qū)⒃谒矫嫔嫌肋h(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去”的結(jié)論是荒謬可笑的D.上述實(shí)驗(yàn)表明“如果沒(méi)有摩擦阻力，小球?qū)⒃谒矫嫔嫌肋h(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去”的結(jié)論是正確的解析小球沖上右側(cè)斜面后做減速運(yùn)動(dòng)，表明“力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因”的結(jié)論是錯(cuò)誤的，故A錯(cuò)誤；小球最終也會(huì)在右側(cè)水平面上停下來(lái)，是由于受到摩擦力的作用的原因，故B錯(cuò)誤；因?yàn)闆](méi)有絕對(duì)光滑的斜面或者平面，所以伽利略提出的“如果沒(méi)有摩擦阻力，小球?qū)⒃谒矫嫔嫌肋h(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去”的結(jié)論是一種理想的推論，但是卻有著非常重要的現(xiàn)實(shí)意義，它開(kāi)創(chuàng)了物理學(xué)研究的新方法，故C錯(cuò)誤；上述實(shí)驗(yàn)表明“如果沒(méi)有摩擦阻力，小球?qū)⒃谒矫嫔嫌肋h(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去”的結(jié)論是正確的，故D正確。B2.(牛頓第一定律的理解)牛頓是近代科學(xué)的開(kāi)創(chuàng)者，他一生致力于科學(xué)研究，有許多重大發(fā)明，為科學(xué)事業(yè)做出了巨大的貢獻(xiàn)，他提出的牛頓運(yùn)動(dòng)三定律成為經(jīng)典力學(xué)的基礎(chǔ)。由牛頓第一定律可知(

)A.合力停止作用后，物體就會(huì)慢慢停下來(lái)B.物體的速度改變時(shí)，一定受到合力的作用C.物體只有在靜止或做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)才有慣性D.力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，也就是改變物體慣性的原因解析合力停止作用后，物體速度保持不變，故A錯(cuò)誤；力是改變速度的原因，物體的速度改變時(shí)，合力一定不為零，故B正確；慣性是物體的固有屬性，與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)，故C錯(cuò)誤；力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，慣性大小只與物體的質(zhì)量有關(guān)，與受力無(wú)關(guān)，故D錯(cuò)誤。A3.(慣性的理解)一輛公交車(chē)在行駛中，一條小狗突然橫穿馬路，司機(jī)本能地急剎車(chē)，導(dǎo)致乘客身體往前傾。關(guān)于這個(gè)現(xiàn)象，下列說(shuō)法正確的是(

)A.乘客身體前傾是因?yàn)榫哂袘T性B.乘客隨汽車(chē)運(yùn)動(dòng)時(shí)才具有慣性C.汽車(chē)速度越大，則乘客慣性越大D.乘客身體前傾程度越大，則乘客慣性越大解析司機(jī)急剎車(chē)時(shí)，由于摩擦力作用，乘客的腳隨車(chē)停止運(yùn)動(dòng)，但由于慣性，上身仍向前運(yùn)動(dòng)，因此出現(xiàn)身體前傾，這是由于慣性造成的，A正確；慣性大小的唯一量度就是質(zhì)量，質(zhì)量大的慣性大，與物體的形狀，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)等其它因素?zé)o關(guān)，B、C、D錯(cuò)誤。B4.(牛頓第一定律的應(yīng)用)如圖所示，甲車(chē)快速倒車(chē)時(shí)車(chē)尾撞上靜止的乙車(chē)車(chē)頭，導(dǎo)致兩車(chē)司機(jī)受傷。根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律，下列情形最有可能出現(xiàn)的是(

)A.甲司機(jī)胸部受傷

B.乙司機(jī)胸部受傷C.兩位司機(jī)都是背部受傷

D.兩位司機(jī)都是胸部受傷解析甲車(chē)向后倒車(chē)撞到乙車(chē)上而停止運(yùn)動(dòng)，甲車(chē)司機(jī)相對(duì)于甲車(chē)向后運(yùn)動(dòng)，甲車(chē)司機(jī)由于慣性繼續(xù)向后運(yùn)動(dòng)而使背部受傷。乙車(chē)靜止，乙車(chē)車(chē)頭由于受到撞擊而導(dǎo)致乙車(chē)向后運(yùn)動(dòng)，乙車(chē)司機(jī)相對(duì)于乙車(chē)向前運(yùn)動(dòng)，所以乙車(chē)司機(jī)由于慣性保持靜止而和乙車(chē)的方向盤(pán)相碰，造成乙車(chē)司機(jī)胸部受傷，故B正確，A、C、D錯(cuò)誤。題組一對(duì)牛頓第一定律的理解1.(2021·四川自貢市旭川中學(xué)高一考試)關(guān)于牛頓第一定律的理解，下列說(shuō)法正確的是(

)A.力是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因B.力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因C.物體的質(zhì)量較小，但運(yùn)動(dòng)的速度較大時(shí)，慣性也可以很大D.物體自由下落時(shí)比豎直上拋時(shí)的慣性小解析力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，而不是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，慣性只和物體的質(zhì)量有關(guān)，與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)，B正確。B2.(2021·北京市豐臺(tái)區(qū)高一上學(xué)期期末)如圖所示，小明用水平方向的力推一木箱。小明發(fā)現(xiàn)：用力推時(shí)，木箱才能運(yùn)動(dòng)；撤去推力，木箱便停下來(lái)。有四位同學(xué)對(duì)此過(guò)程發(fā)表了自己的看法，你認(rèn)為正確的是(

)DA.木箱的運(yùn)動(dòng)需要力來(lái)維持B.木箱由靜止到運(yùn)動(dòng)需要力的作用，由運(yùn)動(dòng)到靜止不需要力的作用C.撤去推力，木箱停下來(lái)是木箱具有慣性的表現(xiàn)D.撤去推力，木箱停下來(lái)是由于摩擦力的作用解析力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，不是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，故選項(xiàng)A、B、C錯(cuò)誤，D正確。題組二對(duì)慣性的理解與應(yīng)用3.(2021·浙江省長(zhǎng)興縣、德清縣、安吉縣高一上學(xué)期聯(lián)考)一碗水放置于火車(chē)車(chē)廂內(nèi)的水平桌面上。當(dāng)火車(chē)向右做勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，水面形狀接近于圖(

)B解析火車(chē)向右加速時(shí)，由于慣性水面形狀應(yīng)接近于圖B。4.(2021·深圳市福景外國(guó)語(yǔ)學(xué)校高二學(xué)業(yè)考試)慣性是物體的固有屬性，一切物體都具有慣性。如圖所示的四個(gè)運(yùn)動(dòng)物體中，慣性最大的是(

)D解析因?yàn)橘|(zhì)量越大，慣性越大，比較四個(gè)選項(xiàng)，可以看出列車(chē)的質(zhì)量最大，因此列車(chē)的慣性最大，故選項(xiàng)D正確。5.(2020·浙江義烏高一開(kāi)學(xué)考試)公安部門(mén)要求小型客車(chē)的駕駛員行駛時(shí)必須使用安全帶，其目的是防止(

)DA.受到向前的沖擊力而撞擊車(chē)體B.受到座椅靠背向前的推力而撞擊車(chē)體C.受到向前的慣性力而撞擊車(chē)體D.由于慣性繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)而撞擊車(chē)體解析小型客車(chē)的駕駛員行駛時(shí)必須使用安全帶，其目的是防止剎車(chē)時(shí)駕駛員由于慣性繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)而撞擊車(chē)體，故選項(xiàng)D正確。6.(2021·湖南省湘東五校高一上學(xué)期段考)某同學(xué)為了取出如圖所示羽毛球筒中的羽毛球，一手拿著球筒的中部，另一手用力擊打羽毛球筒的上端，則(

)BA.此同學(xué)無(wú)法取出羽毛球B.該同學(xué)是在利用羽毛球的慣性C.羽毛球筒向下運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，羽毛球受到向上的摩擦力才會(huì)從上端出來(lái)D.羽毛球會(huì)從筒的下端出來(lái)解析該同學(xué)的做法能利用羽毛球的慣性，從筒的上端取出羽毛球，球筒向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，球受到向下的摩擦力，綜上所述，選項(xiàng)B正確。7.(多選)(2021·黑龍江伊美區(qū)第二中學(xué)高一開(kāi)學(xué)考試)如圖所示，一木塊立在光滑的水平平板小車(chē)上，并隨小車(chē)一起沿粗糙的水平地面向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小車(chē)突然加速，車(chē)上的木塊將(

)CDA.也跟著小車(chē)加速運(yùn)動(dòng)B.向左平滑出小車(chē)，落地后向左傾倒C.木塊未落地時(shí)，在小車(chē)上做勻速直線運(yùn)動(dòng)D.向左平滑出小車(chē)，落地后向右傾倒解析小車(chē)加速前，木塊和小車(chē)一起向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，即木塊和小車(chē)具有共同的速度，當(dāng)小車(chē)突然加速時(shí)，由于木塊在光滑的接觸面上，不受摩擦力的作用，木塊由于慣性，還要保持原來(lái)大小不變的速度向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，而小車(chē)的速度逐漸變大，所以木塊會(huì)相對(duì)于小車(chē)向左水平滑出小車(chē)，落地后，由于慣性，木塊相對(duì)地面運(yùn)動(dòng)速度繼續(xù)向右，下部受到地面方向向左的摩擦力而減速，上部由于慣性繼續(xù)保持