资源简介

牛顿第一定律
学习目标
1．通过对历史的回顾及对伽利略的斜面实验的分析，总结出力与运动的关系，进一步理解牛顿第一定律
2．通过生活中的惯性现象体会惯性与质量的关系，并会解释有关的惯性现象
预习案
知识清单
1．伽利略的观点和理想斜面实验 当一个小球沿斜面向下滚动时，它的速度增大，而向上滚动时，它的速度减小．伽利略由此猜想：当球沿水平面滚动时，它的速度应该__________．而实际上，球在水平面上滚动时会越来越慢，最后停下来，这是由于__________的缘故．如果没有摩擦阻力，球将__________．
伽利略的理想斜面实验得出的结论是：力不是__________的原因，而是__________的原因．
2．牛顿第一定律（惯性定律）
内容：一切物体总保持__________状态或__________状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态．
3．惯性
物体具有的__________的性质，叫作惯性．__________是惯性大小的唯一量度．
自我检测
思考辨析
1．判断：亚里士多德认为必须有力作用在物体上，物体才能运动，没有力的作用，物体就静止．（ ）
2．判断：伽利略根据理想实验推出，力是改变物体运动状态的原因．（ ）
3．判断：牛顿第一定律是理论推导出来的．（ ）
4．判断：物体在任何情况下都有惯性．（ ）
探究案
情景探究
从牛顿第一定律得知，物体都要保持它们原有的匀速直线运动状态或静止状态．也可以说，它们都具有抵抗运动状态变化的“能力”，即都具有惯性．那么，怎样描述惯性的大小呢？
课堂探究
探究1 对牛顿第一定律（惯性定律）的理解
核心归纳
1．明确了力和运动的关系．指出物体的运动不需要力来维持，只有当物体的运动状态发生变化时，即产生了加速度时才需要力的作用．
2．提出了惯性的概念．
3．牛顿第一定律所描述的是一种理想化的状态，但却正确地揭示了自然规律．自然界不存在不受力的物体，但物体所受合外力为零的情况大量存在，牛顿第一定律也符合这种情况．
典型例题
例1 （多选）关于牛顿第一定律的说法，正确的是（ ）
A．牛顿第一定律是实验定律
B．牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因
C．实际上不存在不受外力作用的物体，所以牛顿第一定律没有意义
D．物体的运动不需要力来维持
思路分析：解答该题时应把握牛顿第一定律的三层含义：（1）不受外力时物体的运动状态．（2）受外力时的运动状态．（3）一切物体都有惯性．
尝试解答
方法点拨
本题考查对牛顿第一定律的理解，牛顿第一定律，又称惯性定律，它科学地阐明了惯性的概念，提出物体的固有属性——惯性，正确解释了力和运动的关系，它是物理学中一条基本定律．
拓展练习
1．由牛顿第一定律可知（ ）
A．物体的运动是依靠惯性来维持的
B．力停止作用后，物体的运动就不能维持
C．物体做变速运动时，可以没有外力作用
D．力是改变物体惯性的原因
探究2 对惯性的理解
核心归纳
1．惯性与质量：惯性是物体的固有属性，一切物体都具有惯性．质量是物体惯性大小的唯一量度，质量越大，惯性越大．
2．惯性与速度、力：一切物体都有惯性，和物体是否有速度及速度大小均无关．惯性不是力，而是物体本身固有的一种性质．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．力越大，运动状态越易改变；惯性越大，运动状态越难改变．
典型例题
例2 （多选）关于惯性的理解，下列说法正确的是（ ）
A．物体质量越大，惯性越大
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．在月球上举重比在地球上容易，所以同一物体在地球上惯性比在月球上大
D．乒乓球可以快速抽杀（球接触球板后速度很大），是因为乒乓球惯性小的缘故
思路分析：一切物体都有惯性，惯性大小只取决于物体的质量大小，与速度大小及受力情况无关．
尝试解答
方法点拨
本题考查对惯性的理解，要注意惯性是物体的固有属性，一切物体都有惯性，与物体的运动状态无关，惯性大小取决于物体质量大小．
拓展练习
2．对一些实际生活中的现象，某同学试图从惯性角度加以解释，其中正确的是（ ）
A．采用大功率的发动机后，某些一级方程式赛车的速度甚至能超过某些老式螺旋桨飞机的速度．这表明通过科学手段能使小质量的物体获得大的惯性
B．射出枪膛的子弹在运动相当长一段距离后连一件棉衣也穿不透，这表明它的惯性小了
C．货运列车运行到不同的车站时，经常要摘下或加挂一些车厢，这会改变它的惯性
D．摩托车转弯时，车手一方面要控制适当的速度，另一方面要将身体稍微向里倾斜，通过调控人和车的惯性达到安全行驶的目的
随堂检测
1．下列说法正确的是（ ）
A．高速行驶的公共汽车紧急刹车时，乘客都要向前倾倒，说明乘客受到惯性力的作用
B．短跑运动员最后冲刺时，速度很大，很难停下来，说明速度越大，惯性越大
C．惯性的大小仅与质量有关，质量越大，惯性越大
D．把手中的球由静止释放后，球能竖直下落，是由于球具有惯性的缘故
2．（多选）伽利略的理想斜面实验说明（ ）
A．亚里士多德关于运动和力的关系是正确的
B．亚里士多德关于运动和力的关系是错误的
C．力是维持物体运动的原因
D．物体的运动不需要力来维持
3．下列说法正确的是（ ）
A．由于不存在不受外力作用的物体，所以牛顿第一定律没有意义
B．牛顿第一定律说明了力是改变物体运动状态的原因
C．惯性是物体在匀速直线运动或静止时才表现出来的性质
D．由于子弹的速度越大，其杀伤力就越大，所以子弹的惯性大小与其速度大小有关
4．如图所示，一个楔形物体B放在固定的斜面A上，B上表面成水平，在其上表面放一光滑小球C，楔形物体从静止开始释放后沿斜面下滑，则小球在接下来的一小段时间内的运动轨迹是（ ）
A．沿斜面方向的直线
B．竖直向下的直线
C．无规则的曲线
D．抛物线
5．（多选）如图所示，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是（ ）
A．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
参考答案
预习案
知识清单
1．不增不减 摩擦阻力 永远运动下去 维持物体运动 改变物体运动状态
2．匀速直线运动 静止
3．保持原来匀速直线运动状态或静止状态 质量
自我检测
思考辨析
1．√ 2．√ 3．× 4．√
情景探究
我们在改变物体的运动状态时，会体验到物体惯性的大小的不同．例如，装满货物的货车和小轿车以相同的速度急刹车到停止，货车需要的时间比小轿车的要长．大量的事实证明质量是影响物体惯性的因素，且是唯一因素．
探究案
课堂探究
典型例题
例1 BD 解析：牛顿第一定律是指物体在理想条件下的运动规律，反映的是物体在不受力的情况下所遵循的运动规律，而自然界中不受力的物体是不存在的，该定律是在科学的抽象思维下，运用理想化实验推论得到的，因此该定律不属于实验定律，选项A错误．由于不受外力和合外力为零效果相同，所以牛顿第一定律仍有实际意义，选项C错误．牛顿第一定律揭示了力和运动的关系，物体的运动不需要力来维持，但要改变物体的运动状态则必须有力的作用，所以选项B、D正确．
拓展练习
1．A
典型例题
例2 AD 解析：质量是物体惯性的唯一量度，质量越大，物体的惯性越大，惯性与物体的速度及所在地理位置无关，选项A正确，选项B、C错误；乒乓球可以快速抽杀（球接触球板后速度很大），运动状态很容易改变，因为它的质量很小，即乒乓球惯性小的缘故，选项D正确．
拓展练习
2．C 解析：采用了大功率的发动机后，一级方程式赛车的速度甚至能超过某些老式螺旋桨飞机的速度，不是由于使小质量的物体获得大惯性，而是由于功率增大的缘故，选项A错误；射出枪膛的子弹在运动一段距离后连一件棉衣也穿不透，是由于速度减小了，不是由于惯性减小，子弹的惯性没有变化，选项B错误；货运列车运行到不同的车站时，经常要摘下或加挂一些车厢，质量改变了，它的惯性也会改变，选项C正确；摩托车转弯时，车手一方面要控制适当的速度，另一方面要将身体稍微向里倾斜，防止侧滑，而人和车的惯性并没有改变，选项D错误．
随堂检测
1．C 2．BD
3．B 解析：由于不受外力和合外力为零效果相同，所以牛顿第一定律仍有实际意义；质量才是惯性大小的唯一量度，与速度及运动状态无关．
4．B
5．CD 解析：由牛顿第一定律可知，木块突然向西倒，说明小车具有向东的加速度，由力和运动关系可知，小车可能向东加速或向西减速，所以选项A、B错误，选项C、D正确．

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