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牛顿第一定律 力与运动关系　
【学习目标】
1、知道牛顿第一定律的内容；
2、理解惯性是物质的一种属性，会解释常见的惯性现象；
3、理解力与运动的关系。
【要点梳理】
要点一、牛顿第一定律
一切物体，在没有受到力的作用时，总保持静止或匀速直线运动状态，这就是牛顿第一定律。
要点诠释：
　 对定律的理解：
　　1、“一切”说明该定律对于所有物体都适用，不是特殊现象。
　　2、“没有受到力的作用”是定律成立的条件。“没有受到力的作用”有两层含义：一是该物体确定没有受到任何力的作用，这是一种理想化的情况(实际上，不受任何力的作用的物体是不存在的)；二是该物体所受合力为零，它的作用效果可以等效为不受任何力的作用时的作用效果。
　　3、“或”指两种状态必居其一，不能同时存在，也就是说物体在不受力的作用时，原来静止的物体仍保持静止状态，原来运动的物体仍保持匀速直线运动状态。
　 4、牛顿第一定律的内涵：物体在不受力的情况下依旧可以保持原有的运动状态，说明力不是维持物体运动的原因，而是使物体运动状态发生改变的原因。或者说：物体的运动不需要力来维持，要改变物体的运动状态，必须对物体施加力的作用。
　　5、牛顿第一定律不能用实验直接验证，而是在实验的基础上通过分析、概括、推理总结出来的。
　　6、牛顿第一定律是关于力与运动关系的规律，它反映了物体在不受力(或受合力为零)时的运动规律，在不受任何力时，物体要保持原有的运动状态不变。
要点二、惯性
物体具有保持静止或匀速直线运动状态不变的性质，叫做惯性。
要点诠释：
　　对惯性的理解。
　　1、一切物体都有惯性，一切物体是指无论是气体、液体、还是固体；无论是静止还是运动；无论受力还是不受力都具有惯性。惯性是物体本身的一种属性。
　　2、惯性指物体保持静止状态或匀速直线运动状态不变的性质。即静止的物体总要保持静止状态，运动的物体总要保持匀速直线运动状态。
　　3、惯性是物体的属性，不是力。因此在提到惯性时，只能说“物体具有惯性”，或“由于惯性”，而不能说“受到惯性作用”或“惯性力”等。惯性只有大小，惯性的大小仅取决于物体的质量，质量大，惯性也大。
要点三、力与运动的关系
1、力的作用效果
力的作用效果包括两方面：改变物体的运动状态、改变物体的形状。
2、力与运动
力是使物体运动状态改变的原因。
要点诠释：
　　(1)力可以改变物体的运动状态，物体运动状态的改变包括三种情况：
　　①物体的运动方向不变，速度大小发生改变。
　　例如：刚驶出站台的火车，做变速直线运动。
　　②物体的速度大小不变，运动方向发生改变。
　　例如：匀速行驶的汽车拐弯了。
　　③物体的速度大小和运动方向同时发生改变。
例如：向斜上方抛出的铅球，速度的大小和方向都在发生变化。
　　(2)力可以改变物体的形状。
　　例如：用力捏橡皮泥，使橡皮泥变成各种形状；用力拉弓，使弓张开；将尺变弯等。都是在力的作用下，使物体的形状发生改变。
(3)物体受力平衡时，将保持静止或匀速直线运动状态；物体受力不平衡时，其运动状态会发生改变。
【典型例题】
类型一、牛顿第一定律
1.关于牛顿第一定律，下列说法中正确的是（ ）
A．牛顿第一定律是可以通过实验直接证明的
B．验证牛顿第一定律的实验做不出来，因此不能肯定这个定律是否正确
C．牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上通过分析推理而获得的
D．物体保持静止或匀速直线运动状态，叫做牛顿第一定律
【答案】：C
【解析】：牛顿第一定律成立的条件是不受任何力的作用，这是一种理想情况，无法用实验证明，故A选项错误；该定律虽然不能用实验直接验证，但得出的一切推论都经受住了实践的检验，是人们公认的力学基本定律之一，故B选项错误；牛顿第一定律是物体在不受任何力作用时遵循的规律，而不是任何条件下都能成立的，故D选项错误。正确选项为C。
　2、在探究“阻力对物体运动的影响”的实验中，在水平桌面上分别铺上粗糙程度不同的毛巾、木板、玻璃，让小车从斜面同一高度由静止开始滑下，小车从同一高度滑下后，在不同物体表面上运动的距离如图所示。
（1）实验时小车每次都从斜面同一高度滚下，是为了让小车在这些物体表面开始运动的________相同。
（2）由图示可知，小车在玻璃上运动的距离最__________，这说明小车受到的阻力越___________，速度减小得越慢。
（3）根据这个实验进行推理：若水平物体表面绝对光滑（即小车不受任何阻力作用），那么小车将一直保持________________________。
【答案】：（1）速度 （2）长 小 （3）匀速直线运动
【解析】：（1）本实验是探究阻力对物体运动的影响，实验时小车每次都从斜面顶端滚下，是为了让小车在这些物体表面开始运动的速度相同，便于比较研究。
（2）由图可知，小车在玻璃板上滑行的距离是最长的，我们知道在玻璃板上小车所受阻力最小，速度减小得最慢。
（3）根据这个实验可以推理：若水平物体表面绝对光滑（即小车不受任何阻力作用），小车将会以原来的速度一直运动下去，即做匀速直线运动。
【总结升华】：解决此类问题时，必须牢牢把握实验目的，特别是得出结论时，必须是对实验目的回答。
类型二、惯性
　　3、关于物体的惯性，下列说法正确的是(　 )
　　A．赛车能很快停下来，说明车没有惯性
　　B．跳远运动员起跳前助跑，是为了获得惯性
　　C．足球射入球门时才具有惯性
　　D．百米运动员到达终点时不能立即停下来，是因为运动员具有惯性
　　【思路点拨】惯性是物体的属性只与物体质量有关，而与其它任何因素都没关系。
【答案】D
【解析】该题考察对惯性的理解。惯性是物质的一种属性，一切物体在任何情况下都有惯性。无论物体运动还是静止。故AC错。惯性不是力，它只有大小没有方向，因此物体“获得惯性”、“受到惯力作用”等说法都是错误的，故B错。
　　【总结升华】①惯性是一切物体都具有的，无论是气体、液体、固体都有惯性。
②物体在任何情况下都有惯性，无论运动、静止、受力或不受力都有惯性。
③惯性的大小只与质量有关，与速度无关。
　　4、城市高架桥发生堵车现象，大多是因为两部同向行驶的汽车发生“追尾”造成的。如图所示，汽车B刹车后由于__________撞到汽车A；“追尾”碰撞的一瞬间，B汽车对A汽车的撞击力__________（选填“大于”“小于”或“等于”）A汽车对B汽车的力，此时对汽车A中的司机起保护作用的是__________（选填“安全气囊”或“汽车头枕”）。
【答案】：惯性 等于 汽车头枕
【解析】：一切物体在任何时候任何情况下都具有惯性，汽车B刹车后由于惯性仍撞到汽车A；由于力的作用是相互的，“追尾”碰撞的一瞬间，B汽车对A汽车的撞击力等于A汽车对B汽车的力；在车辆发生追尾时，人体由于惯性会向后倒，此时车辆加速或减速的压力都集中在人体脆弱的颈部和头部，而头枕则对此起缓冲作用，保护人体头部。
　　【总结升华】惯性知识的应用一是利用惯性做事情，二是防止因惯性带来的危害。注意加以区分。
举一反三：
【变式1】天，下着倾盆大雨。某人乘坐列车时发现，车厢的双层玻璃窗内积水了，列车进站过程中，他发现水面的形状是图中的（ ）
A． B．
C． D．
【答案】C
【变式2】下列交通提示用语中，与惯性无关的是（ ）
A．保持车距
B．靠右行驶
C．车辆转弯，请拉好扶手
D．雨天路滑，请减速慢行
【答案】B
　5、如图所示，四个棋子叠在一起静止在水平桌面上，一名同学用力迅速击打最下面的那个棋子，该棋子由静止开始沿水平方向飞出，这表明：________________。上面的棋子由于________要保持原来的静止状态，同时，这些棋子因为受到_________的作用，又落到桌子上。
【答案】力能改变物体的运动状态 惯性 重力
【解析】受到打击的棋子飞出去，棋子的运动速度和方向都发生了变化，表明力可以改变物体的运动状态；最下面的棋子被击出后，上面的棋子由于惯性要保持原来的静止状态，由于下方的棋子飞出，上面的棋子在重力的作用下落在桌子上。
【总结升华】本题考查物理知识，体现了物理和生活等方面的联系，平时要多观察，多思考。
【巩固练习】
一、选择题
1、关于牛顿第一定律，正确的观点是 ( )
A．验证牛顿第一定律的实验可以做出来，所以牛顿第一定律正确
B．验证牛顿第一定律的实验做不出来，所以牛顿第一定律不一定正确
C．虽然验证牛顿第一定律的实验做不出来，但可以在大量经验事实的基础上进一步推理得出牛顿第一定律
D．牛顿第一定律告诉我们：做匀速直线运动的物体一定不受力
2、一个正在运动的物体，如果它受到的力同时都消失，这个物体将 ( )
A．立即停下来 B．速度越来越慢，最后停下来
C．做匀速直线运动 D．速度越来越快
3、以下事例中不是惯性现象的是 ( )
A．人从行驶的车上跳下易摔倒
B．轰炸机前进中投弹时应提前投
C．骑自行车突然向左转弯，后座桶中的水向右洒出
D．人向后划桨，使船向前进
4、子弹从枪膛里射出后，能继续在空中运动，是由于( )
A．火药的推力 B．子弹的冲力
C．子弹有惯性 D．子弹的惯性大于它受到的阻力
5、关于物体的惯性，下列说法正确的是 ( )
A．足球射入球门时才具有惯性
B．玩具小赛车能很快停下来，说明赛车没有惯性
C．跳远运动员起跳前要助跑，是为了获得惯性
D．一切物体在任何情况下都具有惯性
6、关于运动和力的关系，下列说法不正确的是( )
A．物体不受外力时，运动状态不变
B．物体不受外力时，就会静止
C．物体的运动状态发生改变时，一定受到了外力作用
D．力是使物体运动状态发生变化的原因
7、正在下落的雨滴，如果地球引力和空气阻力等一切外力突然消失，则雨滴将 ( )
A．突然停止不动
B．继续下落，且越来越快
C．继续下落，且做匀速直线运动
D．向上运动
二、填空题
8、牛顿第一定律是：一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持 状态或 状态。表明：原来 的物体在不受 作用时将保持原来的静止状态，原来 的物体在不受 作用时将保持 。
9、同学们骑自行车上学，当停止用力蹬脚踏板时，自行车仍能向前运动，这是由于自行车具有________的缘故；但自行车运动会越来越慢，最后停下来，这是由于自行车受到了________的作用。
10、当汽车急刹车时，人的下身突然减速，而上身由于________则会向前冲去；若汽车向左拐弯，则人会向________倒去。
11、汽车刹车后不会立即停下，这是因为汽车具有 ，车速会逐渐变小，是由于受到地面摩擦力的作用，这说明力可以改变物体的 。如在雨天，车会滑行更远，这是因为 。
12、当衣服上粘了灰尘后，用手拍打一下，灰尘就会飞离衣服，这是因为 具有惯性的缘故。
三、简答题
13、交通事故中，有很多是因为行驶的车辆不能及时停下来造成的。为减少因惯性而出现的交通事故，相应制定的交通规则有哪些？（答出二条即可）。
14、如图所示是一个演示物体具有惯性的实验装置，其中有小砝码、小木片、固定在底座上的支柱和弹性钢片，请你说出演示物体具有惯性的整个实验过程中，你观察到的两个物理现象及其对应的物理知识，填在横线上。
　　例如：物理现象：木片飞出后，小砖码在支柱上保持静止。
　　
物理知识：小砝码具有惯性。
　　(1)物理现象： 。
　　　 物理知识： 。
　　(2)物理现象： 。
　　 　物理知识： 。
15、如图所示，用力击打鸡蛋下面的硬纸片，可以发现硬纸片被击飞而鸡蛋却落在杯中，鸡蛋没有飞出是因为鸡蛋具有 ；硬纸片被击飞说明力可以改变物体的 。

【答案与解析】
一、选择题
1、【答案】C
2、【答案】C
3、【答案】D
4、【答案】C
5、【答案】D
【解析】惯性是物体的固有属性，一切物体在任何情况下都具有惯性。
6、【答案】B
【解析】运动的物体不受外力时，会保持匀速直线运动状态；静止的物体不受外力时，会保持静止状态。
7、【答案】C
【解析】运动的物体不受外力时，会保持匀速直线运动状态。
二、填空题
8、【答案】静止；匀速直线运动；静止；外力；运动；外力；匀速直线运动。
【解析】一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持静止状态或匀速直线运动状态。
表明：原来静止的物体在不受外力作用时将保持原来的静止状态，原来运动的物体在不受外力作用时将保持匀速直线运动状态。
9、【答案】惯性 阻力
【解析】自行车由于惯性而保持原有的运动状态；由于受到阻力而改变原有的运动状态。
10、【答案】惯性 右
【解析】汽车刹车前，人和汽车同步运动，当人的下身突然减速，人的上身由于惯性，仍保持原有运动状态，故向前冲；当汽车向左拐弯时，人要保持原有的运动状态，故会向右倒去。
11、【答案】惯性；运动状态；摩擦力减小（或路面变滑）。
【解析】汽车刹车后不会立即停下，这是因为汽车本来就处于运动状态，当汽车刹车后，由于惯性汽车还要保持原来的运动状态继续向前运动；
力的作用效果有两个：力可以改变物体的形状，力可以改变物体的运动状态，车速会逐渐变小，这说明力可以改变物体的运动状态；
由于在雨天，接触面的粗糙程度减小，车与地面间的摩擦力减小，因此汽车刹车后车会滑行更远。
12、【答案】灰尘
【解析】拍打衣服前，衣服和灰尘都处于静止状态，当拍打时，衣服处于运动状态，灰尘由于惯性还要保持原来的运动状态，所以灰尘脱离衣服。
三、简答题
13、【答案与解析】请保持好车距、限速行驶、禁止疲劳驾驶、禁止酒后驾驶、禁止超载（任选2个）
14、【答案与解析】
(1)弹性钢片被压弯；力可以改变物体的形状
　　(2)被钢片打击后的小木片飞出去；力可以改变物体的运动状态。
15、【答案】惯性；运动状态。
【解析】用力击打鸡蛋下面的硬纸片，可以发现硬纸片被击飞而鸡蛋却落在原处，这是因为硬纸片受到力的作用，而改变了运动状态，而鸡蛋由于惯性落入杯中。

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