第5章 第1节 牛顿第一运动定律 （Word教参）-【新课程学案】2025-2026学年高中物理必修第一册（鲁科版）福建专版

　第5章　牛顿运动定律 第1节　牛顿第一运动定律(强基课——逐点理清物理观念) 课标要求 层级达标 理解牛顿运动定律,能用牛顿运动定律解释生产生活中的有关现象、解决有关问题。 学考 层级 1.知道科学家关于力与运动关系的探究历程,认识科学研究是不断完善的。 2.知道伽利略的理想实验,能够体会理想实验的科学性与正确性。 3.知道惯性的概念,能够应用惯性知识解决生活中的相关问题。 选考 层级 1.理解牛顿第一运动定律内容,会应用牛顿第一运动定律解释相关现象。 2.可根据现在条件,结合当前器材,证明理想斜面实验结论的正确性。 逐点清(一)　力与运动的关系 [多维度理解] 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.伽利略的理想实验 (1)实验设计:让小球沿光滑斜面从左侧某一高度滚下,冲上右侧斜面,则 ①小球将上升到释放时的高度。 ②减小右侧斜面的倾角,小球在这个斜面上仍然要达到原来释放时的高度。 ③继续减小右侧斜面的倾角,最后变成水平面,小球将沿水平面永远运动下去。 (2)实验结论:物体在水平面上做匀速直线运动时并不需要外力来维持。反驳了亚里士多德的观点。 (3)笛卡儿的观点:若没有其他原因,运动物体将继续以原来的速度沿直线运动。 (4)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。 3.伽利略理想实验的推论 一切运动着的物体在没有受到外力的时候,它的速度将保持不变,并且一直沿直线运动下去。 4.理想实验的意义 (1)伽利略的理想实验是以可靠的实验事实为基础,经过抽象思维,抓住主要因素,忽略次要因素,从而更深刻地揭示自然规律。 (2)伽利略的理想实验是把实验和逻辑推理相结合的一种科学研究方法。第一次确立了物理实验在物理研究中的基础地位。 (3)揭示了力不是维持物体运动的原因。 [全方位练明] 1.判断下列说法是否正确。 (1)亚里士多德认为力是维持物体运动的原因。 (√) (2)笛卡儿认为物体的运动状态不需要力来维持。 (√) (3)伽利略的理想实验说明了力是维持物体运动的原因。 (×) 2.(2025·江西南昌期末)伽利略创造性地设计了如图甲、乙所示的两个斜面实验,下列说法正确的是 (　 ) A.图甲可以解释重的物体比轻的物体下落快的原因 B.图甲中斜面倾角越小,小球在斜面上运动的时间越长,越容易测量 C.图乙实验考虑了摩擦力对物体运动的影响 D.图乙可以说明力是维持物体运动的原因 解析:选B　题图甲解释了自由落体运动也是匀加速直线运动,轻重物体下落的快慢相同,而不是重的物体比轻的物体下落快,故A错误;题图甲中斜面倾角越小,小球下滑的加速度越小,运动时间越长,越容易测量,故B正确;如果没有摩擦力对物体运动的影响,在倾角不同的斜面上,小球上升的高度相同,题图乙中小球上升的高度相同,因此没有考虑摩擦力的影响,故C错误;题图乙可以说明力不是维持物体运动的原因,故D错误。 3.(选自粤教版教材“观察与思考”)如图甲所示是伽利略针和单摆实验装置示意图,将一单摆上端固定,摆球拉向一边,由静止释放小球,小球会摆动到另一边,用水平尺子标记其高度。 (1)如图乙所示是伽利略针和单摆实验过程示意图。将单摆悬挂在一定点O处,将小球拉到左边A处,与尺子同高度的地方,从静止释放小球,可以观察到什么现象?小球运动到右边,能达到同等高度的位置吗? (2)在小球悬点O的正下方O1处固定一根针,当球由左边A处往右边摆动时,碰到针,它还会摆到相同的高度吗? (3)提高针的位置至点O2,小球还会摆到相同的高度吗? (4)多次改变小球的悬点并观察小球的运动路径,受到了什么启发?这个轨迹跟哪个实验设想类似? 提示:(1)(2)观察到的现象是小球总能摆到相同的高度。 (3)针的位置越高。摆球运动的轨迹越长,运动得越远,仍会摆到相同高度。 (4)改变小球的悬点,小球的运动轨迹AB,AC,AD(如题图乙所示),与理想斜面实验相似。 逐点清(二)　牛顿第一运动定律及其意义 [多维度理解] 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.牛顿第一运动定律的物理意义 (1)揭示了力与运动的关系。 (2)揭示了一切物体都具有的一种属性——惯性,所以牛顿第一运动定律也叫惯性定律。 [全方位练明] 1.判断下列说法是否正确。 (1)牛顿第一定律是可以用实验来验证的。 (×) (2)牛顿认为力是改变物体运动状态的原因。 (√) (3)牛顿第一定律说明一切物体具有惯性。 (√) 2.(2025·济南学考检测)(双选)下列物理现象中,可以用牛顿第一定律解释的是 (　 ) A.必须有力作用在物体上,物体才能运动,没有力的作用,物体就要静止下来 B.物体如果向正北方向运动,其受外力方向必须指向正北 C.如果没有外力作用,运动的物体将继续以同一速度沿着一条直线运动,既不会停下来,也不会偏离原来的方向 D.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 解析:选CD　一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态不变,直到有外力迫使它改变这种状态为止,没有外力作用时,物体可以做匀速直线运动,不一定静止,故A错误;物体向正北方向做匀速直线运动时,可以不受外力,当受向正北方向的力作用时,它向北运动的速度会变大,当受向正南方向的力作用时,它向北运动的速度会减小,但仍可以向正北方向运动,B错误;C、D两种说法均符合牛顿第一定律,C、D正确。 3.关于牛顿第一定律的理解正确的是 (　 ) A.牛顿第一定律无法用实验验证,因此无实际意义 B.不受外力作用时,物体静止不动 C.在水平地面上滑动的木块最终停下来,是由于没有外力维持木块的运动 D.奔跑的运动员遇到障碍而被绊倒,是因为他受到外力作用迫使他改变原来的运动状态 解析:选D　牛顿第一定律虽然无法用实验验证,但它阐述了运动和力的关系,其得到的一切结论经过实践证明都是正确的,故A项错误;牛顿第一定律描述了物体在不受外力作用时的状态,即总保持匀速直线运动或静止状态,故B项错误;牛顿第一定律揭示了力和运动的关系,力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动状态的原因,在水平地面上滑动的木块最终停下来,是由于摩擦力的作用改变了木块的运动状态;奔跑的运动员遇到障碍而被绊倒,是因为他受到外力作用而改变了原来的运动状态,故C项错误,D项正确。 逐点清(三)　惯性 [多维度理解] 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属性,物理学中将这种属性称为惯性。 2.惯性的大小 (1)质量是惯性大小的唯一量度。质量越大,惯性越大;反之则越小。 (2)惯性大小与物体运动状态(速度)、受力情况以及所处地理位置均无关。 3.惯性的表现 (1)不受力时,惯性表现为保持原来的匀速直线运动状态或静止状态。 (2)受力时,惯性表现为运动状态改变的难易程度。质量越大,惯性越大,运动状态越难以改变。 [全方位练明] 1.判断下列说法是否正确。 (1)物体的惯性大小决定于物体的质量大小。 (√) (2)物体做匀速直线运动时,没有惯性。 (×) (3)惯性是物体的固有属性。 (√) 2.关于惯性,下列说法正确的是 (　 ) A.汽车的速度越大,它的惯性就越大 B.同一物体运动时的惯性大于静止时的惯性 C.各种机床的底座做得很笨重,目的是增大惯性 D.“嫦娥六号”卫星在地球上的惯性与它绕月球飞行时的惯性不同(燃料消耗忽略不计) 解析:选C　物体的惯性大小与物体的质量有关,质量不变惯性不变,与运动状态无关,A、B错误;各种机床的底座做得很笨重,目的是增大惯性,使其静止的状态不易改变,C正确;“嫦娥五号”卫星在地球上的惯性与它绕月球飞行时的惯性相同(燃料消耗忽略不计),因为质量不变,D错误。 3.在某次跳板跳水比赛中,运动员离开跳板后先上升再下落,只研究运动员在竖直方向上的运动,不计空气阻力,下列说法正确的是 (　 ) A.运动员离开跳板后能上升一段距离是因为受到向上的升力 B.运动员上升到最高点后会下落是因为运动员具有惯性 C.运动员在上升过程中惯性会逐渐减小 D.运动员在下落过程中惯性保持不变 解析:选D　运动员离开跳板后能上升一段距离是因为运动员具有惯性,A错误;运动员上升到最高点后会下落是因为运动员受到重力作用,B错误;物体惯性的大小只与物体的质量有关,运动员在上升过程和下落过程中质量不变,惯性保持不变,C错误,D正确。 [课时跟踪检测] 1.牛顿第一定律是几代思想家、科学家不断追求力与运动之间本质关系的重要成果。以“滑冰运动员用力就运动,不用力就会慢慢停下来”这一现象为例,下面的说法错误的是 (　 ) A.亚里士多德根据日常经验,强调了明显外力(如:人力)对运动的影响,但忽视了摩擦因素 B.伽利略发现了隐藏的摩擦因素对运动的影响,并通过理想实验逻辑推理,得到运动不需要力来维持 C.滑冰运动员不用力还能滑行一段距离,是因为人具有惯性 D.笛卡儿将物体之间复杂多样的各种相互作用抽象成为“力” 解析:选D　亚里士多德认为如果要使一个物体持续运动,就必须对它施加力的作用,说明他强调了明显外力(如:人力)对运动的影响,但忽视了摩擦因素,A正确;伽利略发现了隐藏的摩擦因素对运动的影响,并通过理想实验逻辑推理,得到运动不需要力来维持,B正确;滑冰运动员不用力还能滑行一段距离,是因为人具有惯性,C正确;无论是亚里士多德、伽利略还是笛卡儿都没有建立力的概念,牛顿将物体间复杂多样的相互作用抽象为“力”,为提出牛顿第一定律而确立了一个重要的物理概念,D错误。 2.如图所示,正在喷洒农药的无人机沿水平方向匀速飞行。随着药液不断喷出,无人机(包括未喷出的药液)的惯性 (　 ) A.保持不变 B.逐渐增大 C.逐渐减小 D.与其运动状态无关 解析:选C　随着药液不断喷出,无人机(包括未喷出的药液)质量变小,所以惯性变小。故选C。 3.(2025·华安期末)如图所示,工人施工时发现锤头松动,便用力将锤柄在板凳上撞几下,锤头就紧紧套在锤柄上。下列说法正确的是 (　 ) A.运动过程中锤头的惯性变大 B.停止运动后锤头的惯性消失 C.锤头能紧紧套在锤柄上是利用了锤头的惯性 D.锤头能紧紧套在锤柄上是利用了锤柄的惯性 解析:选C　惯性与运动状态无关只与质量有关,则锤头运动过程和停止运动后惯性不变,故A、B错误;锤头和锤柄向下运动,锤柄撞击板凳停止运动,锤头由于惯性继续向下运动,锤头就紧紧套在锤柄上,故C正确,D错误。 4.牛顿是近代科学的开创者,他一生致力于科学研究,有许多重大发明,为科学事业做出了巨大的贡献,他提出的牛顿运动三定律成为经典力学的基础。由牛顿第一定律可知 (　 ) A.合力停止作用后,物体就会慢慢停下来 B.物体的速度改变时,一定受到合力的作用 C.物体只有在静止或做匀速直线运动时才有惯性 D.力是改变物体运动状态的原因,也就是改变物体惯性的原因 解析:选B　合力停止作用后,物体速度保持不变,故A错误;力是改变速度的原因,物体的速度改变时,合力一定不为零,故B正确;惯性是物体的固有属性,与运动状态无关,故C错误;力是改变物体运动状态的原因,惯性大小只与物体的质量有关,与受力无关,故D错误。 5.(双选)在列车的车厢内,有一个自来水龙头C。第一段时间内,水滴落在水龙头的正下方B点,第二段时间内,水滴落在B点的右方A点,如图所示。那么列车可能的运动是 (　 ) A.先静止,后向右做加速运动 B.先向左匀速运动,后做加速运动 C.先向右匀速运动,后做减速运动 D.上述三种情况都有可能 解析:选BC　水滴下落时,水平方向保持原来的速度,若车匀速运动,车的水平位移与水滴的水平位移相同,则落在B点;若车向左加速运动,则水滴仍保持下落时的水平速度,而车的水平位移增大,故水滴可能落在A处;同理,车向右减速运动,水滴也可能落在A处,故选项B、C正确。 6.如图所示,甲车快速倒车时车尾撞上静止的乙车车头,导致两车司机受伤。根据牛顿运动定律,下列情形最有可能出现的是 (　 ) A.甲司机胸部受伤 B.乙司机胸部受伤 C.两位司机都是背部受伤 D.两位司机都是胸部受伤 解析:选B　甲车向后倒车撞到乙车上而停止运动,甲车司机相对于甲车向后运动,甲车司机由于惯性继续向后运动而使背部受伤。乙车静止,乙车车头由于受到撞击而导致乙车向后运动,乙车司机相对于乙车向前运动,所以乙车司机由于惯性保持静止而和乙车的方向盘相碰,造成乙车司机胸部受伤,故B正确,A、C、D错误。 7.大型油罐车内部设置了一些固定挡板,如图所示,油罐车在水平路面上行驶,下列说法正确的是 (　 ) A.油罐车匀速前进时,油没有惯性 B.油罐车加速前进时,油的液面仍然保持水平 C.油罐车减速前进时,两挡板间油的液面前低后高 D.挡板间油的质量相对小,可以有效减小变速时油的涌动 解析:选D　惯性的大小只取决于物体的质量,和物体的运动状态无关,故A错误;当油罐车加速前进时,由于惯性油向后涌动,所以油的液面应前低后高,故B错误;当油罐车减速前进时,油向前涌动,油的液面前高后低,故C错误;当挡板间油的质量相对小时,油的惯性小,所以可以有效减小变速时油的涌动,故D正确。 8.(2025·龙岩期末)(双选)在第十五届中国航展上,我国察打一体无人机“九天”首次亮相。这是一款可灵活配置的重型无人机,它既能当运输机,也能挂导弹、挂小型无人机。下列说法正确的是 (　 ) A.“九天”无人机在空中做加速直线运动时,“九天”无人机的惯性增大 B.“九天”无人机在空中投送物资后,“九天”无人机的惯性减小 C.“九天”无人机在地面上滑行时,若撤去动力,“九天”无人机会立即停止运动 D.“九天”无人机在空中匀速直线飞行时受到的合力为0 解析:选BD　“九天”无人机在空中做加速直线运动时,“九天”无人机的质量不变,惯性不变,故A错误;“九天”无人机在空中投送物资后,“九天”无人机的质量减小,则惯性减小,故B正确;“九天”无人机在地面上滑行时,若撤去动力,由于惯性,“九天”无人机不会立即停止运动,故C错误;“九天”无人机在空中匀速直线飞行时受到的合力为0,故D正确。故选B、D。 9.如图所示是探究“阻力对物体运动影响”的实验装置,下列有关此探究活动的各种表述,错误的是 (　 ) A.每次实验时,应使小车从斜面的同一高度静止滑下 B.由于惯性,小车到达水平面后继续向前运动 C.水平面越粗糙,小车在水平面上前进的距离越远 D.运动的物体若不受阻力,将一直运动下去 解析:选C　每次实验时,使小车从斜面的同一高度静止滑下,是为了保证小车刚达到水平面时,初速度相同,故A正确;由于小车具有惯性,小车会继续向前运动,故B正确;水平面越粗糙,小车受到的阻力越大,故小车在水平面上前进的距离越短,故C错误;根据牛顿第一定律,物体不受外力,则一直保持原来的运动状态,故D正确。 10.地铁静止时,小明观察到车厢中间的扶手柱子近似在一条直线上如图a所示,现在小明看到列车如图b所示,扶手柱不在一条直线上了,则正确的是 (　 ) ①若小明面向车头,则列车向右转弯 ②若小明面向车头,则列车向左转弯 ③若小明面向车尾,则列车向右转弯 ④若小明面向车尾,则列车向左转弯 A.①③ B.①④ C.②③ D.②④ 解析:选C　车厢静止时,小明的视线跟扶手柱子近似在一条直线,现在小明看到列车如题图b所示的情境说明小明相对柱子向右偏移,若小明面向车头,则列车向左转弯,若小明面向车尾,则列车向右转弯。故选C。 11.(2025·将乐期末)打羽毛球是日常生活中常见的一种休闲运动,有时取羽毛球时会出现羽毛球卡在球筒里的现象,要将卡在球筒里的羽毛球取出,可以选择不同的方案,方案一:一手握在球筒中部,另一手用力击打球筒上端;方案二:手持球筒,使球筒下落,敲击水平面,假设方案二中球筒与水平面碰后速度立即变为零。关于这两种方案,下列说法正确的是 (　 ) A.方案一利用羽毛球所受的重力,使其从球筒上端出来 B.方案一利用球筒的惯性,使羽毛球从球筒下端出来 C.方案二利用羽毛球的惯性,使其从球筒下端出来 D.方案二中球筒敲击水平面后速度变为零,其惯性随之消失 解析:选C　方案一中用力击打球筒上端,球筒向下运动,而羽毛球具有惯性,要保持原来的静止状态,方案一利用羽毛球的惯性,使其从球筒上端出来,故A、B错误;方案二中球筒下落,敲击水平面,球筒与水平面碰后速度立即变为0,而羽毛球具有惯性,要保持原来向下运动的状态,方案二利用羽毛球的惯性,使其从球筒下端出来,故C正确;惯性是物体本身的属性,只由质量决定,与速度无关,故D错误。 12.如图所示,在光滑水平面上有一密闭水箱,其中水的密度为ρ0,A、B、C三个小球的密度分别为ρA>ρ0,ρB=ρ0,ρC<ρ0,均用细线系在水箱中,开始时水箱静止,细线竖直,现用力向右突然拉动水箱的瞬间,则 (　 ) A.细线均竖直 B.A线左倾,C线右倾,B线竖直 C.细线均左倾 D.A线右倾,C线左倾,B线竖直 解析:选B　当用力向右突然拉动水箱,由于ρA>ρ0,ρB=ρ0,ρC<ρ0,A球的惯性大于相同体积的水的惯性,线向左倾斜;B球的惯性与相同体积的水的惯性相同,线不倾斜,仍竖直;而C球的惯性小于相同体积的水的惯性,线向右倾斜。故选B。 13.(2025·松溪高一联考期末)图甲是小李因踩到香蕉皮而摔倒的情景,图乙是小张因被石头绊到而摔倒的情景,则下列说法正确的是 (　 ) A.小李摔倒是因为下半身的速度小于上半身的速度 B.小张摔倒是因为脚的速度变为0,上半身仍保持原来的运动状态 C.人行走越快越容易摔倒,因此速度越大,人的惯性越大 D.小李摔倒是因为小李的惯性变小了 解析:选B　小李摔倒是因为小李的脚受到的摩擦力突然变小,脚不能立刻停下来,脚向前滑,由于惯性,上半身还要保持原来的运动状态,小李下半身的速度大于上半身的速度,所以会向后倾倒,故A错误;小张摔倒是因为小张的脚被石头绊到后立即静止,小张的上半身由于惯性仍保持原来的运动状态,小张向前摔倒,故B正确;惯性只与物体的质量有关,与速度无关,故C、D错误。 14.(12分)如图所示,一木块和小车一起向右做匀速直线运动,当小车遇到一障碍物的瞬间,则:(设小车不反弹) (1)如果小车上表面粗糙,木块将如何运动?(6分) (2)如果小车上表面光滑,木块将如何运动?(6分) 解析:当小车遇到障碍物时,小车将停止。 (1)如果小车上表面粗糙,则木块上部由于惯性将继续向右运动;木块下部受到一个向左的摩擦力,运动状态发生改变,很快停止,故此时木块将向右倾倒。 (2)如果小车上表面光滑,则木块下部不受摩擦力,此时整个木块都将由于惯性而保持向右做匀速直线运动。 答案:(1)向右倾倒　(2)向右做匀速直线运动 学科网（北京）股份有限公司 $$