高中物理人教版(2019)必修第一冊：牛頓第一定律+導學案

第四章運動和力的關系第一節(jié)牛頓第一定律知識梳理▼伽利略的理想實驗1、力與運動的不同認識①亞里士多德通過對大量的物體下落的觀察，直接得出結論：物體越重，下落越快；所用的方法：觀察+直覺．觀點：必須有力作用在物體上，物體才能運動。②伽利略的觀點：力不是維持物體運動的原因.③笛卡爾觀點：如果運動中的物體沒有受到力的作用，它將繼續(xù)以同一速度沿同一直線運動，既不會停下來，也不會偏離原來的方向。2、伽利略斜面實驗①在軌道的一邊釋放一顆鋼珠，如果忽略摩擦力帶來的影響，我們發(fā)現(xiàn)鋼珠從左邊滾下后，再從右邊的斜面滾上，鋼珠將上升到與左邊釋放高度相同的點;②若將右邊的傾斜角減小，鋼珠還是上升到原來的高度，但通過的路程比原來更長;③假設右邊的軌道為水平，鋼珠想要達到原來的高度，但是鋼珠無法達到原來的高度，鋼珠將永遠運動下去。結論：力不是維持物體運動的原因.二、牛頓第一定律的概念1、內容：一切物體總保持或，直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)．2、說明：(1)物體因為有，故能保持原來的運動狀態(tài)，如果沒有力，它將永遠保持此狀態(tài)；(2)因為有力，故改變物體的運動狀態(tài)．力是，質量是維持物體運動狀態(tài)的原因；(3)物體的運動狀態(tài)由速度來標定，速度不變，物體運動狀態(tài)不變；(4)物體運動狀態(tài)變化，也可說成運動速度變化，即產生加速度．3、使用范圍：宏觀世界中低速運動的物體，在慣性參考系中才適用．4、對牛頓第一定律的理解(1)牛頓第一定律不是由實驗直接總結出來的規(guī)律，它是牛頓以伽利略的理想實驗為基礎，在總結前人的研究成果之上，加之豐富的想而推理得出的一條理想條件下的規(guī)律；(2)牛頓第一定律成立的條件是物體不受任何外力的作用，是理想條件下物體所遵從的規(guī)律．在實驗情況下，物體所受合外力為零與物體不受任何外力作用是等效的．(3)牛頓第一定律的意義在于它揭示了一切物體都具有的一種基本屬性--慣性，還揭示了力和運動的關系：力是改變物體運動狀態(tài)的原因，而不是產生運動的原因，也不是維持物體運動狀態(tài)的原因，即力是產生加速度的原因．經(jīng)典例題▼物體運動狀態(tài)的變化：物體的運動狀態(tài)即物體運動的快慢及運動的方向，是用速度來描述的，故物體運動狀態(tài)的變化有以下三種情況：(1)速度方向不變，只有大小改變；(2)速度大小不變，只有方向改變；(3)速度大小和方向都改變．【例】

1、伽利略對自由落體運動及運動和力的關系的研究，開創(chuàng)了科學實驗和邏輯推理相結合的重要科學研究方法.圖(a)、(b)分別表示這兩項研究中實驗和邏輯推理的過程，對這兩項研究，下列說法正確的是()A.圖(a)通過對自由落體運動的研究，合理外推得出小球在斜面上做勻變速運動B.圖(a)中先在傾角較小的斜面上進行實驗，可“沖淡”重力，使時間測量更容易C.圖(b)中完全沒有摩擦阻力的斜面是實際存在的，實驗可實際完成D.圖(b)的實驗為“理想實驗”，通過邏輯推理得出物體的運動需要力來維持2、關于牛頓第一定律，下列說法中正確的是（）A．牛頓第一定律是在伽利略“理想實驗”的基礎上總結出來的B．不受力作用的物體是不存在的，故牛頓第一定律的建立毫無意義C．牛頓第一定律表明，物體只有在不受外力作用時才具有慣性D．牛頓第一定律表明，物體只有在靜止或做勻速直線運動時才具有慣性3、以下說法中正確的是（）A．牛頓第一定律揭示了一切物體都具有慣性B．速度大的物體慣性大，速度小的物體慣性小C．力是維持物體運動的原因D．做曲線運動的質點，若將所有外力都撤去，則該質點因慣性仍可做曲線運動4、[多選]在水平的路面上有一輛勻速行駛的小車，車上固定一盛滿水的碗?，F(xiàn)突然發(fā)現(xiàn)碗中的水灑出，水灑出的情況如圖所示，則關于小車在此種情況下的運動，下列敘述正確的是()A．小車勻速向左運動 B．小車可能突然向左加速C．小車可能突然向左減速 D．小車可能突然向右減速二、慣性1、定義：物體保持原來的或的性質叫做慣性．牛頓第一定律又叫慣性定律．2、慣性的量度：是物體慣性大小的唯一量度．質量大的物體所具有的慣性大，質量小的物體所具有的慣性?。?、慣性的性質：①一切物體都具有慣性，其本質是任何物體都有慣性．②慣性與運動狀態(tài)無關：不論物體處于怎樣的運動狀態(tài)，慣性總是存在的．當物體本來靜止時，它一直“想”保持這種靜止狀態(tài)．當物體運動時，它一直“想”以那一時刻的速度做勻速直線運動．4、慣性的表現(xiàn)形式：①當物體不受外力或所受合外力為零時，慣性表現(xiàn)為保持原來的運動狀態(tài)不變；②當物體受到外力作用時，慣性表現(xiàn)為改變運動狀態(tài)的難易程度，物體慣性越大，它的運動狀態(tài)越難改變．經(jīng)典例題▼慣性大小的判定方法：慣性是物體的固有屬性，與物體的運動情況及受力情況無關，質量是慣性大小的唯一量度．關于慣性觀點的辨析：錯誤觀點1：物體慣性的大小與物體的受力情況、運動情況、所處位置有關．錯誤觀點2：慣性是一種力．錯誤觀點3：慣性就是慣性定律．錯誤觀點4：物體的速度越大．物體的慣性越大．【例】

1、關于物體的慣性，下列說法中正確的是（）A．運動速度大的物體不能很快地停下來，是因為物體速度越大，慣性也越大B．靜止的火車啟動時，速度變化慢，是因為靜止的物體慣性大的緣故C．乒乓球可以被快速抽殺，是因為乒乓球慣性小D．在宇宙飛船中的物體不存在慣性2、物體具有保持原來勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)的性質稱為慣性．下列有關慣性的說法中，正確的是（）A．乘坐汽車時系好安全帶可減小慣性

B．運動員跑得越快慣性越大C．宇宙飛船在太空中也有慣性

D．汽車在剎車時才有慣性3、下列關于慣性的說法中，正確的是()A.汽車剎車時，乘客的身子會向前傾斜，是因為汽車有慣性B.做勻速直線運動的物體和靜止的物體沒有慣性C.物體的慣性只有在物體速度改變時才表現(xiàn)出來D.物體都具有慣性，與物體是否運動無關，與物體速度是否變化也無關4、某同學為了取出如圖所示羽毛球筒中的羽毛球，一只手拿著球筒的中部，另一只手用力擊打羽毛球筒的上端，則()A.此同學無法取出羽毛球B.羽毛球會從筒的下端出來C.羽毛球筒向下運動過程中，羽毛球受到向上的摩擦力才會從上端出來D.該同學是在利用羽毛球的慣性基礎過關▼1、(多選)科學家關于物體運動的研究對樹立正確的自然觀具有重要作用.下列說法中符合歷史事實的是()A.亞里士多德認為，必須有力作用在物體上，物體的運動狀態(tài)才會改變B.伽利略通過“理想實驗”得出結論：運動必具有一定的速度，如果它不受力，它將以這一速度永遠運動下去C.笛卡兒指出，如果運動中的物體沒有受到力的作用，它將繼續(xù)以同一速度沿同一直線運動，既不停下來也不偏離原來的方向D.牛頓認為，物體都具有保持原來勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)的性質2、下面關于慣性的說法中，正確的是（

）A.運動速度大的物體比速度小的物體難以停下來，所以運動速度大的物體具有較大的慣性B.物體受的力越大，要它停下來就越困難，所以物體受的推力越大，則慣性越大C.物體的質量越大，慣性越大D.物體的體積越大，慣性越大3、我們已經(jīng)學習了牛頓運動定律及其應用，則下列說法中正確的是（

）A.兩個人掰手腕時，甲掰贏了乙，是因為甲手對乙手的作用力大于乙手對甲手的作用力B.速度方向可能與加速度方向不在一條直線上，但加速度方向總是與合外力的方向相同C.在地面上滑行的物體之所以能停下來，是因為沒有外力來維持它的運動狀態(tài)D.不受力作用的物體是不存在的，故牛頓第一定律的建立毫無意義4、關于以下兩個斜面實驗的說法中正確的是（

）

A.牛頓使用圖甲斜面進行實驗，得出自由落體運動的規(guī)律B.伽利略使用圖甲斜面進行實驗，得出自由落體運動的規(guī)律C.牛頓使用圖乙斜面進行實驗，得出力不是維持物體運動的原因D.伽利略使用圖乙斜面進行實驗，得出自由落體運動的規(guī)律5、下列關于慣性的說法正確的是（

）A.電動車速度越大，剎車后越難停下來，表明物體的速度越大，慣性越大B.電動車轉彎時要通過控制適當?shù)乃俣群徒嵌?，來調控人和車的慣性C.佩戴安全帶可有效減小駕乘人員的慣性，避免嚴重交通事故傷害D.超載運行的大貨車不容易停下來是因為其質量大、慣性大6、如圖所示，蹦床是一項運動員利用蹦床反彈表現(xiàn)雜技技巧的競技運動，它屬于體操運動的一種，蹦床有“空中芭蕾”之稱．下列關于蹦床運動中各階段的物理知識的分析，正確的是（

）

A.運動員從蹦床上跳起是由于床面對人的支持力大于人對床面的壓力B.運動員離開蹦床后繼續(xù)向上運動是由于慣性C.運動員能下落說明力是維持物體運動的原因D.運動員下落到床面靜止后就沒有慣性7、一乘客在行駛的火車車廂里用細繩吊一小球，用以判斷火車運動的情況，并可得到如下結論：

（1）若小球在豎直方向保持靜止，表明火車正在做________運動；

（2）若在豎直方向保持靜止的小球突然向后擺，表明火車正在做________運動；

（3）若在豎直方向保持靜止的小球突然向前擺，表明火車正在做________運動；能力提升▼1、下列說法正確的是()A.劃船時槳向后推水，水就向前推槳，因為水推槳的力大于槳推水的力，船才被推著前進B.完全失重的物體將不受到重力，所以此刻一切由重力引起的現(xiàn)象都將消失C.人在沿直線加速前進的車廂內，豎直向上跳起后，將落在起跳點的后方D.物體的運動與外界的推、拉等行為相聯(lián)系，如果不再推、拉，原來的運動將停下來，這說明必須有力作用，物體才能運動2、[多選]伽利略根據(jù)小球在斜面上運動的實驗和理想實驗，提出了慣性的概念，從而奠定了牛頓力學的基礎。早期物理學家關于慣性有下列說法，其中正確的是()A．物體抵抗運動狀態(tài)變化的性質是慣性B．沒有力作用，物體只能處于靜止狀態(tài)C．行星在圓周軌道上保持勻速率運動的性質是慣性D．運動物體如果沒有受到力的作用，將繼續(xù)以同一速度沿同一直線運動3、亞里士多德認為：有力作用在物體上，物體才能運動，力是維持物體運動的原因，伽利略為反駁亞里士多德的觀點，設計如圖所示的實驗：小球從左側斜面上的O點由靜止釋放后沿斜面向下運動，進入右側水平面向前運動，水平面上先后鋪墊三種粗糙程度逐漸降低的材料時，小球沿水平面運動的最遠位置依次為1、2、3，根據(jù)三次實驗結果的對比，可得到的最直接的結論是（

）

A.如果小球水平方向上不受力，它將一直運動下去B.如果小球受到力的作用，它的運動狀態(tài)將發(fā)生改變C.力是使物體產生加速度的原因D.小球質量一定時，受到的力越大，它的加速度越大3、一碗水置于火車車廂內的水平桌面上．當火車向右做勻減速運動時，水面形狀接近于圖（

）A.B.C.D.4、如圖所示，一容器固定在一個小車上，在容器中分別懸掛一只鐵球和一只乒乓球，容器中鐵球和乒乓球都處于靜止狀態(tài)，當容器隨小車突然向右運動時，兩球的運動情況是(以小車為參考系)()A．鐵球向左，乒乓球向右 B．鐵球向右，乒乓球向左C．鐵球和乒乓球都向左 D．鐵球和乒乓球都向右5、如圖所示，一盛水的容器固定在一個小車上，在容器中分別懸掛和拴住一只鐵球和一只乒乓球。容器中的水和鐵球、乒乓球都處于靜止狀態(tài)。當容器隨小車突然向右運動時，兩球的運動狀況是(以小車為參考系)()A．鐵球向左，乒乓球向右 B．鐵球向右，乒乓球向左C．鐵球和乒乓球都向左 D．鐵球和乒乓球都向右6、如圖所示，在一輛表面光滑且足夠長的小車上，有質量為m1和m2的兩個小球(m1>m2)，兩個小球隨車一起運動，當車突然停止運動時，若不考慮其他