第5章 第1节 牛顿第一运动定律-【金版新学案】2023-2024学年新教材高一物理必修第一册同步课堂高效讲义教师用书（鲁科版2019）

第1节　牛顿第一运动定律

【核心素养目标】

一、力与运动的关系

1．亚里士多德的观点：有外力的作用时物体才能运动，要维持物体的运动就需要外力。

2．伽利略的观点

(1)理想实验(如图所示)：小球沿光滑斜面从左侧某一高度滚下，无论右侧斜面坡度如何，都会沿斜面上升到与出发点几乎等高的地方。

(2)结论：维持物体的运动不需要外力。

3．笛卡儿的观点：若无其他原因，运动物体将继续以原来的速度沿直线运动。

4．运动状态：速度是描述物体运动状态的物理量，运动状态的改变是指速度的改变。

5．力和运动的关系：力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因。

二、牛顿第一运动定律及其意义

1．牛顿第一运动定律

(1)内容：一切物体总保持匀速直线运动或静止状态，除非有外力迫使它改变这种状态。

(2)意义：揭示了力是改变物体运动状态的原因。

2．惯性

(1)内容：任何物体都有保持静止或匀速直线运动状态不变的性质，物理学中这种属性

叫做惯性。

(2)理解

①物体惯性大小表示了物体运动状态改变的难易程度。

②质量是描述物体惯性大小的物理量。

③惯性是物体的固有属性，与物体的受力情况及运动情况无关。

1．判断正误

(1)速度变化，物体的运动状态就改变。(√)

(2)如果物体的运动状态发生了改变，物体必受到了不为零的合外力。(√)

(3)牛顿第一定律是实验定律。(×)

(4)惯性是物体的本质属性，与除质量之外的因素无关。(√)

(5)牛顿第一定律说明了力是改变物体运动状态的原因。(√)

(6)运动速度大的物体，不能很快停下来，是因为速度大时，惯性也大。(×)

2．链接实景

如图所示，一个玻璃杯内盛有半杯水，玻璃杯上盖一块塑料板，板上放一只鸡蛋，用小木棒猛击塑料板，塑料板离杯飞出，鸡蛋却落入杯中，请解释这一现象。

提示：　塑料板受到小木棒的击打，外力迫使它改变原来的静止状态，因此会飞出。由于惯性，塑料板被击出后，鸡蛋保持原来的静止状态，该状态来不及改变，所以鸡蛋落入杯中。

知识点一　力与运动的关系

伽利略理想斜面实验如图，小球沿斜面由静止滚下，再滚上另一斜面。

(1)伽利略的理想实验能实现吗？

(2)设想斜面是光滑的，小球滚上另一斜面的最大高度等于h吗？

(3)设想第二个斜面变成水平面，这时小球试图滚上另一斜面的相同高度，但永远达不到。这时小球的运动能停下来吗？

提示：　(1)不能。

(2)等于h。

(3)不能，小球将会永远运动下去。

1．对力与运动关系的认识

(1)亚里士多德：有外力的作用才有速度，要维持物体的运动速度就需要外力(错误观点)。

(2)伽利略：没有力也可以有运动，维持物体的运动可以不需要外力。

(3)力的作用可以改变物体的运动状态。

2．对伽利略的理想实验的理解

(1)“理想斜面实验”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