4.1 牛顿第一定律-【新教材精创】2020-2021学年高一物理知识讲学卓越讲义（新教材人教版必修第一册）

2020-2021学年高一物理卓越同步讲义（新教材人教A版必修第一册） 第四章 运动和力的关系 4.1 牛顿第一定律 一、知识点归纳 知识点一、对牛顿第一定律的理解 1．伽利略理想实验的方法和意义 “科学 推理” 的方法 实验事实：两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面． 推理1：如果没有摩擦，小球将上升到原来的高度． 推理2：减小第二个斜面的倾角，小球在这个斜面上仍要达到原来的高度． 推理3：继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成为水平面，小球沿水平面永远运动下去． 实验结论：力不是维持物体运动的原因 意义 伽利略在理想实验中所应用的科学推理方法是人类思想史上最伟大的成就之一，它标志着物理学的真正开端，使人类对自然的认识由经验型转变为科学理论型．伽利略对科学的贡献就在于推翻直觉的观点而用新的观点代替它 2.物体运动状态的变化 当物体的速度发生变化时，则这个物体的运动状态发生了变化．物体的运动状态变化有以下三种情况： (1)速度的方向不变，只有大小改变． (2)速度的大小不变，只有方向改变． (3)速度的大小和方向都发生改变． 3．对牛顿第一定律的理解 知识点二、对惯性的理解和应用 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唯一量度，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一种性质，始终具有且与外界条件无关；力只有在物体间相互作用时才有，离开了物体就无所谓力．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．对同一物体，力越大，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．惯性与力的区别可由下表反映 惯性 力 物理意义 物体保持匀速直线运动状态或静止状态的性质 物体间的相互作用 存在条件 是物体本身的固有属性，始终具有，与外界条件无关 力只有在物体间发生相互作用时才有 量度 有大小(无具体数值，也无单位)，无方向 有大小、方向、作用点及单位 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属性． (2)一切物体都具有惯性，和物体是否有速度及速度的大小无关． 二、题型分析 题型一 对伽利略理想实验的理解 【例1】理想实验有时能更深刻地反映自然规律．伽利略设想了一个理想实验，如图所示的斜面实验，其中有一个是实验事实，其余是推论． ①减小第二个斜面的倾角，小球在这个斜面上仍然要达到原来的高度． ②两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面． ③如果没有摩擦，小球将上升到原来释放时的高度． ④继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成一水平面，小球要沿水平面永远运动下去． 请将上述理想实验的设想步骤按照正确的顺序排列______________________________ (只要填写序号即可)． 在上述的设想步骤中，有的属于可靠的事实，有的则是理想化的推论．下列关于事实和推论的分类正确的是(　　) A．①是事实，②③④是推论 B．②是事实，①③④是推论 C．③是事实，①②④是推论 D．④是事实，①②③是推论 【方法总结】 ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 【变式1】．(2019-2020学年·平谷期末)牛顿第一定律是建立在理想斜面实验基础上，经抽象分析推理得出的结论，它不是实验定律。利用如图所示的装置做如下实验：小球从左侧斜面上的O点由静止释放后沿斜面向下运动，并沿水平面滑动。水平面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐降低的材料时，小球沿水平面滑动到的最远位置依次为1、2、3。根据三次实验结果的对比，可以得到的最直接的结论是(　　) A．如果小球不受力，它将一直保持匀速运动或静止状态 B．如果小球受到力的作用，它的运动状态将发生改变 C．如果水平面光滑，小球将沿着水平面一直运动下去 D．小球受到的力一定时，质量越大，它的加速度越小 题型二 对牛顿第一定律的理解 【例