第四章 第1节 牛顿第一定律-【高考领航】2023-2024学年高中物理必修第一册同步核心辅导与测评（教科版）

第1节　牛顿第一定律 1．知道伽利略的理想实验及其推理过程。 2．理解牛顿第一定律的内容及意义。 3．明确惯性的概念，会解释与惯性有关的现象。 1．物理观念：牛顿第一定律、惯性、惯性定律。 2．科学思维：惯性和惯性定律的区别，力和运动的关系。 3．科学探究：伽利略的理想斜面实验。 4．科学态度与责任：通过对牛顿第一定律和惯性的理解，分析解释生活中的现象。　 　亚里士多德的运动理论 1．亚里士多德把运动分为两大类—— 自然运动和受迫运动。在他看来，每个物体都有自己的固有位置，偏离固有位置的物体将做趋向固有位置的运动。 2．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，物体就要静止在某个地方。 　伽利略的研究工作 1．伽利略的理想实验：让一个小球沿光滑斜面从左侧某一高度滚下时，无论右侧斜面坡度如何，它都会沿斜面上升到与出发点同样的高度。减小第二个斜面的倾角，小球在这个斜面上仍将达到同样的高度，但它要运动得远些。继续减小第二个斜面的倾角，球到达同一高度时就会离得更远。若将第二个斜面放平，球将永远运动下去。 2．伽利略的观点：力不是维持物体运动的原因。 3．笛卡尔的观点：不受其他物体作用时，原来运动的物体将会做匀速直线运动。 　牛顿第一定律　惯性 1．牛顿第一定律的内容：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。 2．惯性 (1)物体保持匀速直线运动状态或静止状态的性质叫作惯性。牛顿第一定律也称为惯性定律。 (2)惯性是物体的固有属性，一切物体都具有惯性，物体的运动不需要力来维持。 　质量是惯性大小的量度 1．理想化抽象：惯性定律是理想化抽象思维的产物，是无法直接用实验严格验证的。但它反映了自然界的规律和本质。 2．惯性的量度：描述物体惯性的物理量是它的质量。质量是物体惯性大小的量度。 [课前小练] 1．判断下列说法是否正确。 (1)伽利略的理想实验是永远无法做到的。(√) (2)伽利略的理想实验说明了力是维持物体运动的原因。(×) (3)由牛顿第一定律可知，做加速直线运动的物体所受外力全部消失时，物体立刻静止。(×) (4)物体从竖直向上运动的气球上掉落后，立即向下运动。(×) (5)速度越大，受力越大，物体的惯性越大。(×) 2．关于牛顿第一定律，下列说法中正确的是(　　) A．牛顿第一定律是在伽利略“理想实验”的基础上总结出来的 B．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 C．牛顿第一定律表明，力是维持物体运动的原因 D．物体不受力的作用一定处于静止状态 解析：A　牛顿第一定律是在伽利略“理想实验”的基础上总结出来的，故A正确；不受力作用的物体是不存在的，合力为零的物体也适用于牛顿第一定律，故B错误；牛顿第一定律表明，力是改变物体运动状态的原因，故C错误；物体不受力的作用也可能处于匀速直线运动状态，故D错误。 　伽利略的理想实验 [思维深化] 1．“理想实验”揭示了力不是维持物体运动的原因，物体的运动不需要力来维持。 2．“理想实验”是一种思维活动，是人们在抽象思维中设想出来的，而实际上无法做到的实验。 3．“理想实验”是一种以可靠的事实为依据，忽略次要因素，并把实验的情况合理外推到理想状态，从而揭示自然现象本质的假想实验。所以说伽利略理想实验方法是科学的，结论是可靠的。 　理想实验有时更能深刻地反映自然规律。伽利略设想了一个理想实验，其中有一个是经验事实，其余是推论。 ①减小第二个斜面的倾角，小球在这斜面上仍然要达到原来的高度。 ②如果没有摩擦，小球将上升到原来释放时的高度。 ③两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面。 ④继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成水平面，小球要沿水平面做持续的匀速运动。 请将上述理想实验的设想步骤按照正确的顺序排列________(只要写序号即可)。 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 解析：首先是两个对接的斜面，小球从一个斜面滚上另一个斜面，由于摩擦，高度稍低一些，接下来开始假设，如果没有摩擦，应该上升到原来高度，接下来推理：将第二个斜面减小倾角，应该还会上升到原来高度，只不过路程变长，接下来继续推理：继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成水平面，小球要沿水平面做持续的匀速运动。因此顺序③②①④；其中只有③是事实，①②④都是推论，故选C。 答案：③②①④　C [针对训练] 1．(多选)下列关于伽利略的理想实验的叙述中正确的是(　　) A．这个实验是凭空想象的 B．这个实验虽然是想象的，但它得出的结论是可靠的 C