4.1 牛顿第一定律-2022-2023学年高一物理上学期同步学案+典例+练习（人教版2019必修第一册）

4.1 牛顿第一定律 基础知识梳理 一、理想实验的魅力 1．亚里士多德认为：必须有力作用在物体上，物体才能 ；没有力的作用，物体就要 在某个地方． 2．伽利略的理想实验 (1)斜面实验：如图所示，让一个小球沿 从静止状态开始运动，小球将“冲”上另一个 ．如果没有摩擦，小球将到达原来的 ．减小第二个斜面的 ，小球运动的 更长，但所达到的高度 ．当第二个斜面最终变为水平面时，小球将永远 下去． (2)推理结论： 不是维持物体运动的原因． 3．笛卡儿的观点：如果运动中的物体没有受到 的作用，它将继续以同一 沿同一 运动，既不会停下来，也不会 原来的方向． 二、牛顿第一定律 1．牛顿第一定律的内容：一切物体总保持 运动状态或 状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态． 2．惯性 (1)物体保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质叫作 ．牛顿第一定律也被叫作 定律． (2)惯性是物体的 属性，一切物体都具有 ． 三、惯性与质量 物体惯性大小仅与 有关，质量是物体惯性大小的唯一量度，惯性大小与物体是否运动、运动快慢等因素 ． 典型例题分析 考点一：伽利略的理想斜面实验 【例1】科学研究方法对物理学的发展意义深远，实验法归纳法，演绎法。类比法，理想实验法等对揭示物理现象的本质十分重要。下列哪个成果是运用理想实验法得到的（　　） A．伽利略发现“力不是维持物体运动的原因” B．牛顿发现“万有引力定律” C．卡文迪什测出“万有引力常量” D．库仑发现“库仑定律” 【变式练习】 1．17世纪，意大利物理学家伽利略根据“伽利略斜面实验”指出：在水平面上运动的物体会停下来，是因为受到摩擦阻力，你认为下列陈述正确的是（　　） A．该实验是一理想实验，是在思维中进行的，无真实的实验基础，故没有得出有用的结论 B．该实验是以可靠的事实为基础，经过抽象思维，抓住主要因素，忽略次要因素，从而更深刻地反映自然规律 C．该实验证实了亚里士多德“力是维持物体运动的原因”的结论 D．该实验为牛顿第二定律的提出提供了有力的实验依据 2．伽利略对“自由落体运动”和“运动和力的关系”的研究，开创了科学实验和逻辑推理相结合的重要科学研究方法。图1、图2分别表示这两项研究中实验和逻辑推理的过程，对这两项研究，下列说法正确的是（       ） A．图1中通过对倾角较小的斜面实验的观察与计算，直接得到了自由落体的运动规律 B．图1中在倾角较小的斜面上进行实验，可“冲淡”重力，使速度的测量更容易 C．图2的实验为“理想斜面实验”，由此推翻了以亚里士多德为代表的关于“力是维持物体运动的原因”的观点 D．两图中的丁都可以证明运动不需要力来维持 考点二：牛顿第一定律的内容 【例2】下列说法正确的是（　　） A．牛顿第一定律是科学家凭空想象出来的，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 【变式练习】 1．“物理”二字最早出现在中文中，是取“格物致理”四字的简称，即考察事物的形态和变化，总结研究它们的规律的意思。同学们要在学习物理知识之外，还要了解物理学家是如何发现物理规律的，领悟并掌握处理物理问题的思想与方法。下列叙述不正确的是（　　） A．合力、分力概念的建立体现了等效替代的思想 B．牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的结果，能用实验直接验证 C．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫理想模型法 D．研究变速运动时，把变速运动看成很多小段匀速直线运动的累加，采用了微元法 2．人类自古以来就对自然界充满好奇，这种好奇心和人类提高生产力水平的需求，构成了自然科学发展最主要的两个动力。结合所学知识，下列说法正确的是（　　） A．伽利略用推理与实验相结合的方法，为物理学的研究奠定了基础 B．亚里士多德认为物体下落的快慢跟它的轻重无关 C．胡克定律说明了弹簧弹力越大，弹簧的劲度系数越大 D．牛顿第一定律只研究了物体做匀速直线运动时的情况 考点三：惯性与质量的关系 【例3】关于力与运动，下列说法正确的是（　　） A．伽利略通过理想斜面实验说明了力是维持物体运动的原因 B．物体不受力或者所受合外力为零时，物体一定处于静止状态 C．牛顿在伽利略研究成果的