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第四章 运动和力的关系
1 牛顿第一定律
了解科学家对“运动和力”认识的发展历程。
01
明确惯性的概念，会用惯性解释有关现象，知道质量是惯性大小的唯一量度。
03
02
理解牛顿第一定律的内容和意义。
重点
重难点
伽利略实验
01
静止的足球
运动起来
脚的作用力
滑行的汽车
最终停止
阻力作用
飞行的乒乓球
运动状态改变
球拍的作用
思考：力和运动之间有何关系？力是维持物体运动的原因吗？
亚里士多德的观点
古希腊哲学家
亚里士多德
必须有力作用在物体上，物体才能运动；没有力的作用，物体就要静止在某个地方，即力是维持物体运动的原因。
研究方法：
基于生活经验得来
铺设毛巾
木板
平整的
玻璃板
开始
观察小车从同一斜面同一高度不同的平面下滑
伽利略的研究
意大利物理学家
伽利略
如果没有摩擦阻力，运动的物体将保持某个速度一直运动下去，即力不是维持物体运动的原因
研究方法：
实验＋逻辑推理得来
（理想实验）
伽利略的理想实验
假如平面足够光滑(完全没有摩擦力)，滑块的运动情况会怎样？
A
B
C
D
E
v
θ
等高
永远运动下去
笛卡尔的观点
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。
法国物理学家
笛卡尔
研究方法：
数学演绎法得来
牛顿
牛顿第一定律
Newton’s first law
英国物理学家
牛顿
理想斜面实验为牛顿第一定律提供实验依据.
在伽利略等人工作的基础上
(1)伽利略的理想实验是无法实现的。(　　)
(2)伽利略的理想实验说明了力是维持物体运动的原因。(　　)
(3)理想化的思想也是研究物理问题的重要方法。(　　)
√
×
√
1.(2025·北京市房山区高一期末)理想实验是依据逻辑推理把实际实验理想化，从而揭示现象本质的一种研究方法。为了说明运动和力的关系，伽利略设计了如图所示的斜面实验。下列说法正确的是
A.“球沿斜面向下运动时，速度增大；向上运
动时，速度减小”，这是逻辑推理
B.“右侧斜面最终变为水平面时，小球将永远
运动下去”，这是实际实验现象
C.“小球沿右侧斜面向上运动时，斜面倾角减小，小球在斜面上运动的距
离更长”，这是实际实验现象
D.“小球沿右侧斜面向上运动时，如果没有摩擦，小球将到达原来的高
度”，这是实际实验现象
√
“球沿斜面向下运动时，速度增大；向上运动时，速度减小”，这是可以通过实际观察到的现象，并非逻辑推理，故A错误；
“右侧斜面最终变为水平面时，小球将永远运动下去”，在现实中不存在绝对光滑的平面，小球一定会受到摩擦力最终停下来，这是在实验基础上进行的合理逻辑推理，不是实际实验现象，故B错误；
“小球沿右侧斜面向上运动时，斜面倾角减小，小球在斜面上运动的距离更长”，这是可以在实际实验中观察到的现象，故C正确；
“小球沿右侧斜面向上运动时，如果没有摩擦，小球将到达原来的高度”，实际实验中不可能消除摩擦，这是在实验基础上进行的逻辑推理，不是实际实验现象，故D错误。
牛顿第一定律
02
牛顿第一定律
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。
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，它又叫惯性定律。
内容
对牛顿第一定律的理解
01
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。
定性揭示了力和运动的关系
02
牛顿第一定律无法用实验直接验证，它描述的是理想状态，即不受外力的状态，但其得到的结论经过实践证明都是正确的。
03
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。
(1)牛顿第一定律是在伽利略和笛卡儿工作的基础上总结出来的。
(　　)
(2)牛顿第一定律是从实验中直接得出的结论。(　　)
(3)不受力作用的物体是不存在的，故牛顿第一定律的建立毫无意义。
(　　)
√
×
×
2.关于牛顿第一定律，下列说法正确的是
A.牛顿第一定律是伽利略在“理想实验”的基础上总结出来的
B.牛顿第一定律揭示了力是改变物体运动状态的原因
C.牛顿第一定律揭示了物体的运动需要力来维持
D.牛顿第一定律提出只有静止或做匀速直线运动的物体才有惯性
√
牛顿第一定律是牛顿在伽利略等人工作的基础上，根据逻辑推理得出的，是以实验为基础，但又不是完全通过实验得出，选项A错误；
牛顿第一定律揭示了力是改变物体运动状态的原因，选项B正确；
牛顿第一定律揭示了物体的运动不需要力来维持，选项C错误；
牛顿第一定律提出物体在任何情况下都有惯性，不只是在静止或做匀速直线运动时才有惯性，选项D错误。
惯性与质量
03
公交车在运行时突然急刹车，车内乘客身体为什么会向前倾倒？
答案　乘客随车一起运动，当急刹车时，车停止运动，乘客的下半部分受到车的摩擦力作用也随车停止运动，而上半部分由于要保持原来的运动状态，故向前倾倒。
惯性是物体的固有属性，一切物体都有惯性。
一切物体都有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质。物体的这种性质，叫惯性。
定义
惯性
为何“秋风”可以“扫落叶”，却不能“扫汽车”？
你会用头顶足球，会用头顶相同速度飞来的铅球吗？
质量越大，惯性越大，运动状态越难以改变；
质量越小，惯性越小，运动状态越容易改变。
物体惯性大小仅与质量有关；
质量是物体惯性大小的唯一的量度。
与运动状态和是否受力无关。
飞机在投入战斗时有时要抛掉副油箱，这是为什么？
答案　减小飞机的质量以减小惯性，使飞机有较好的机动性。
(1)速度越大，物体的惯性越大。(　　)
(2)受力越大，物体的惯性越小。(　　)
(3)物体从竖直向上运动的气球上掉落后，立即向下运动。(　　)
×
×
×
3. (2025·沈阳市高一期末)关于物体惯性的说法正确的是
A.汽车速度越大，刹车后越难停下来，表明物体的速度越大，其惯性越大
B.汽车转弯后前进方向发生了改变，表明物体速度方向改变，其惯性也
随之改变
C.被水平抛出的小球，尽管速度的大小和方向都改变了，但惯性不变
D.要使速度相同的沙袋在相等时间内停下来，对大沙袋用力比对小沙袋
用力大，表明物体受的外力越大，惯性越大
√
惯性是物体本身的一种属性，任何物体都具有惯性，质量是物体惯性大小的量度，与物体的运动状态无关，故A、B错误，C正确；
物体的惯性只与物体的质量有关，与物体受力大小及作用时间无关，故D错误。
4.如图所示，工人施工时发现锤头松动，便用力将锤柄在凳子上撞几下，锤头就紧紧套在锤柄上。下列说法正确的是
A.利用了锤头的惯性
B.利用了锤柄的惯性
C.物体的质量越大，其惯性越小
D.物体的速度越大，其惯性越大
√
锤头和锤柄向下运动，锤柄撞击地面停止运动，锤头由于惯性继续向下运动，锤头就紧紧套在锤柄上，A正确，B错误；
惯性与物体的运动状态无关，只与质量有关，物体的质量越大，其惯性越大，C、D错误。
牛顿第一定律
伽利略实验
惯性与质量
牛顿第一定律
亚里士多德
伽利略
笛卡儿
理想实验
力不是维持物体运动的原因
物体不受力，继续以原来的速度沿直线运动
揭示了力和运动的关系
改变物体运动状态的原因
理想状态，无法用实验验证
惯性定律
保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质
固有属性，质量是物体惯性大小的唯一量度
内容
力是维持物体运动状态的原因

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