1、5.1 牛顿第一定律学 习 目 标 知 识 脉 络1知道伽利略的理想实验及其主要推理过程和推论，知道理想实验是科学研究的重要方法2理解牛顿第一定律的内容及意义3理解力和运动的关系，知道物体的运动不需要力来维持(难点)4理解惯性的概念，知道质量是惯性大小的量度(难点 )自 主 预 习探 新 知知识梳理一、运动和力的关系1亚里士多德的观点(1)认识基础：用力推车，车子才前进；停止用力，车子就要停下来(2)观点：力是维持物体运动的原因2伽利略的理想实验及其推论(1)认识基础：伽利略的斜面对接的理想实验，如图 511 所示图 511(2)观点：力不是维持运动的原因，它只是使物体加速或减速的原因3牛顿第
2、一定律(1)内容：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到外力迫使它改变运动状态为止(2)理解一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态：力不是维持物体运动的原因，运动、静止是物体的属性(惯性)所以牛顿第一定律又称作惯性定律直到外力迫使它改变运动状态为止：力是改变物体运动状态的原因二、惯性1惯性：物体保持匀速直线运动或静止状态的性质，叫做惯性2理解(1)惯性是一切物体的固有属性(2)质量越大的物体，它保持原来运动状态的本领越大物体的质量就是物体惯性大小的量度(3)惯性系：符合牛顿定律的参考系称为惯性系地面和相对地面静止或匀速直线运动的参考系是惯性系基础自测1思考判断(1)必须有力作用在物体
3、上，物体才会运动 ()【提示】 力不是维持物体运动的原因(2)力不是使物体运动的原因，而是使物体运动状态改变的原因 ()(3)物体的运动状态改变指的是速度的改变 ()(4)惯性是物体的固有属性，一切物体都具有惯性 ()(5)物体运动的速度越大，惯性越大 ()【提示】 物体惯性的大小只和物体的质量有关(6)质量是物体惯性大小的唯一量度 ()2下列关于对运动的认识不正确的是 ( ) 【导学号：79092097】A亚里士多德认为物体的自然状态是静止的，只有当它受到力的作用时才会运动B伽利略认为力不是维持物体运动的原因C牛顿认为力的真正效果是改变物体的速度，而不仅仅是使之运动D伽利略根据理想实验推论出
4、，如果没有摩擦力，在水平面上的物体，一旦具有某一个速度，将保持这个速度持续运动下去C 亚里士多德认为力是维持物体运动的原因，有力作用在物体上它就运动，没有力作用时它就静止，A 正确；伽利略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，他认为水平面上的物体若不受摩擦力，物体会保持原速度做匀速直线运动，B、D 正确牛顿第一定律揭示了力与物体运动的关系，即物体的运动不需要力来维持，力的作用效果是改变物体的运动状态(速度)，C 错误3如图 512 所示为月球车示意图，当该月球车分别在地面和月面以相同的速率行驶时，下列判断正确的是 ( )图 512A在地面运动时的惯性较大B在月面运动时的惯性
5、较大C在地面和月面惯性一样大D在地面运动时的质量较大C 惯性的大小仅与物体的质量有关，与物体的运动状态无关，所以当该月球车分别在地面和月面行驶时的惯性是一样大的，A 、B 错误，C 正确；质量是物体的固有属性，是不变的，D 错误合 作 探 究攻 重 难牛顿第一定律的理解1.运动状态变化的三种情况：(1)速度的方向不变，只有大小改变(物体做直线运动)(2)速度的大小不变，只有方向改变(物体做匀速圆周运动)(3)速度的大小和方向同时发生改变(物体做曲线运动)2对牛顿第一定律的理解(1)明确了惯性的概念牛顿第一定律的前半句话“一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态”，提示了物体所具有的一个重要的属
6、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(2)揭示了力和运动的关系牛顿第一定律的后半句话“直到外力迫使它改变这种状态为止”，实质上是揭示了力和运动的关系，即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(3)反映了物体不受外力时的运动状态匀速直线运动或静止(即原来运动的保持其速度不变，原来静止的保持静止)不受外力作用的物体是不存在的，但物体所受外力的合力为零与不受外力在效果上是等效的，这就使牛顿第一定律具有了实际意义(多选) 下列物理现象中，可以用牛顿第一定律解释的是( )A必须有力作用在物体上，物体才
7、能运动，没有力的作用，物体就要停下来B物体如果向正北方向运动，其受外力方向必须指向正北C如果没有外力作用，运动的物体将继续以同一速度沿着一条直线运动，既不会停下来，也不会偏离原来的方向D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CD 一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态不变，直到有外力迫使它改变这种状态为止没有外力作用时，物体可以做匀速直线运动，不一定静止，故 A 错误；物体向正北方向做匀速直线运动时，可以不受外力，当有向正北方向力的作用时，它向北运动的速度会变大，当有向正南方向力的作用时，它向北的速度会减小，但仍可以向正北方向运动，B 错误；C、D 两种说法均符合牛顿第一定律，
8、C、D 正确牛顿第一定律巧应用(1)由“因”索 “果”：在判断力与运动之间的关系时，一定要把握准牛顿第一定律的含义，即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(2)由“果”索 “因”：如果物体的运动状态发生改变，则物体必然受到不为零的合外力的作用，所以判断物体的运动状态是否改变以及如何改变，应分析物体的受力情况(3)应用步骤：应用牛顿第一定律解释有关现象时，一要看物体原来的运动状态，二要看物体现在的受力情况及所受合力是否为零，最后判断由于物体具有惯性将会出现的现象针对训练1关于力和运动的关系，下列说法正确的是( ) 【导学号：79092098】A物体受力才会运动B力是使物体的运
9、动状态发生改变的原因C停止用力，运动的物体就会停止D力是使物体保持静止或匀速直线运动状态的原因B 由牛顿第一定律可知，力的作用不是使物体产生运动，而是使物体改变运动状态，如果物体原来是运动的，不受力将永远运动下去，即物体的运动不需要力来维持，选项 A、C 错误，B 正确；物体保持静止或匀速直线运动状态，是物体不受力或所受合外力为零时的运动规律，并不是力作用的结果，选项 D 错误2(多选 )关于牛顿第一定律的理解，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不受外力作用时，物体的运动状态保持不变C在水平地面上滑动的木块最终停下来，是由于没有外力维持木块运动的结果D飞跑的运动员
10、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ABD 牛顿第一定律描述了物体不受外力作用时的状态，即总保持匀速直线运动状态或静止状态不变，A、B 正确；牛顿第一定律还揭示了力和运动的关系，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，是由于摩擦阻力的作用而改变了木块的运动状态，飞跑的运动员，遇到障碍而被绊倒，是因为他受到外力作用而改变了运动状态，C 错误，D 正确惯性的理解1.惯性与质量(1)惯性是物体的固有属性，一切物体都具有惯性(2)质量是物体惯性大小的惟一量度，质量越大，惯性越大2惯性与力(1)惯性不是力，而是物体本身固有的
11、一种性质，因此说“物体受到了惯性作用”、“产生了惯性”、“受到惯性力”等都是错误的(2)力是改变物体运动状态的原因，惯性是维持物体运动状态的原因惯性越小，运动状态越易改变；惯性越大，运动状态越难改变(3)惯性与物体的受力情况无关3惯性与速度(1)速度是表示物体运动快慢的物理量，惯性是物体本身固有的性质(2)一切物体都有惯性，和物体是否有速度及速度的大小均无关4惯性与惯性定律(1)惯性不是惯性定律，惯性没有条件限制，是物体的一种固有属性(2)惯性定律是物体不受外力作用时物体运动所遵守的一条规律火车在长直水平轨道上匀速行驶，在门窗紧闭的车厢内，有一个人竖直向上跳起，发现仍落回到车上原处，这是因为(
12、 )A人跳起时会得到一个向前的冲力，使他随火车一起向前运动B人跳起的瞬间，车厢的地板给他一个向前的力，推动他随火车一起向前运动C人跳起后，车在继续前进，所以人落下后必定偏向后一些，只是由于时间很短，偏后的距离太小，不明显而已D人跳起后直到落地，在水平方向上人和车始终具有相同的速度D 人向上跳起后，由于惯性保持向前的运动速度，所以人在空中时在向前的方向上仍具有和火车一样的速度，从而落回到车上的原处解题误区 惯性与力的三点区别(1)性质方面惯性是物体保持原来运动状态不变的性质，是物体本身的属性，而力是物体对物体的作用(2)大小方面惯性的大小取决于物体本身质量的大小，力的大小取决于物体之间相互作用的
13、强弱(3)效果方面力是改变物体运动状态的原因，而惯性却要物体保持原来的运动状态不变针对训练3关于物体的惯性，下述说法中正确的是( )A运动速度大的物体不能很快地停下来，是因为物体速度越大，惯性也越大B静止的火车启动时，速度变化慢，是因为静止的物体惯性大C乒乓球可以快速抽杀，是因为乒乓球惯性小D在宇宙飞船中的物体不存在惯性C 惯性大小只与物体质量有关，与物体的速度无关，故 A 错误；质量是物体惯性大小的唯一量度，火车速度变化慢，表明它的惯性大，是因为它的质量大，与是否静止无关，故 B 错误；乒乓球能被快速抽杀，表明它的运动状态容易发生改变，是因为它的惯性小，故 C 正确；一切物体在任何情况下都有
14、惯性，故 D 错误4(多选 )如图 513 所示，在沿东西方向直线运动的小车上，放一竖直木块，突然发现木块向西倒，则小车可能的运动情况( )图 513A以很大的速度向东做匀速运动B向东做减速运动C向东做加速运动D向西做减速运动CD 若小车向东做匀速运动，木块原来的速度与小车相同，木块不会向西倒若小车向东做减速运动，木块由于惯性保持原来速度，相对小车向东倒，选项 A、B 错误；若小车向东做加速运动，木块由于惯性保持原来速度，相对小车向西倒；若小车向西做减速运动，木块由于惯性保持原来速度，相对小车向西倒，选项 C、D 正确当 堂 达 标固 双 基1下列说法正确的是( )A牛顿第一定律是科学家凭空想
15、象出来的，没有实验依据B牛顿第一定律无法用实验直接验证，因此是不成立的C理想实验的思维方法与质点概念的建立一样，都是一种科学抽象的思维方法D由牛顿第一定律可知，静止的物体一定不受外力作用C 牛顿第一定律是在实验的基础上经过科学推理、合理归纳总结出来的，但无法用实验来直接验证，故 A、B 错误；理想实验的思维方法与质点概念的建立相同，都是突出主要因素、忽略次要因素的科学抽象的思维方法，故 C 正确；物体静止时不受外力或合外力为零，故 D 错误 2如图 514 所示，桌面上有一上表面光滑的木块，木块上有一小球，快速向右水平拉动木块，小球的位置可能落在桌面上的哪点( )【导学号：79092099】图 514AA 点 BB 点CO 点 D无法确定C 小球在水平方向上不受摩擦力的作用，所以水平方向的运动状态不变，在重力的作用下，小球落在 O点故选 C.3如图 515 所示，一个玻璃杯内盛有半杯水，玻璃杯上盖一块塑料板，板上放一只鸡蛋，用小木棒猛击塑料板，塑料板离杯飞出，鸡蛋却稳稳地落入杯中，请解释这一现象图 515解析 塑料板受到小木棒的击打，外力迫使它改变原来的静止状态，因此会飞出由于惯性，塑料板被击出后，鸡蛋的状态来不及改变，稳稳地落入杯中答案 见解析