第5节牛顿第一定律（（导学案）物理沪科版（五四学制）2024八年级上册

第5节 牛顿第一定律 （导学案）（原卷版） 【学习目标】 1. 能通过实验和科学推理，认识牛顿第一定律。 2. 能运用物体的惯性解释生活中的相关现象。 3. 能自觉践行安全健康的生活；能了解思想实验的意义，具有质疑和创新的意识。 4. 能认识牛顿第一定律蕴含的意义；能体会思想实验在科学研究中的作用。 【学习重点】 1. 能通过实验和科学推理，知道阻力对物体运动的影响。 2. 能认识牛顿第一定律蕴含的意义。 3. 能了解思想实验的意义，具有质疑和创新的意识。 【学习难点】 1.阻力对物体运动的影响。 2. 理解牛顿第一定律的含义。 【自主预习】阅读教材，完成以下问题： 一、阻力对物体运动的影响 1.古希腊哲学家亚里士多德的观点：要维持物体运动，就必给物体施加力的作用，没有力的作用，物体就会停止运动。即：力是维持物体运动的原因。 2.意大利科学家伽利略通过实验思考，认为亚里士多德的观点是错误的。他认为：物体的运动不需要力来维持，物体之所以停下来。是因为受到了阻力。 3.实验探究：阻力对物体运动的影响 （1）实验器材：斜面、毛巾、棉布、小车、木板、刻度尺 设计实验：取一辆小车，使它三次都在斜面上的同一高度处从静止开始沿斜面运动到水平面上。每次水平面表面的粗糙程度都不同，第一次在水平面上铺毛巾，第二次换成棉布，第三次去掉所铺的棉布。比较小车每次在水平面上的运动距离有什么不同。 （2）实验方法： ①控制变量法：实验中使用同一小车、同一斜面、同一高度、由静止自由滑下，保证小车到水平面的速度相同。 ②转换法：通过改变长木板表面的粗糙程度来改变小车受的阻力的大小。 ③科学推理法：若物体不受阻力,物体的速度将不会减小,即永远做匀速直线运动。 （3） 实验结论：表面越粗糙，小车受到的摩擦阻力越大，它的速度减小得越快；表面越光滑，摩擦阻力越小，它的速度减小得越慢。 二、牛顿第一定律 1.任何物体总保持 状态或 状态，除非有作用在它上面的 迫使它改变这种状态。 2.由牛顿第一定律可知，物体在不受力的作用时总保持匀速直线运动状态或静止状态，所以，要改变物体的速度大小或运动方向，必须对物体施加 。牛顿第一定律揭示了力与运动的关系，即力是 物体运动状态的原因，而不是 物体运动的原因。 三、惯性 1.惯性：物体有保持自身原有的静止状态或匀速直线运动状态的性质叫做惯性。 （1）惯性的普遍性：一切物体在 下都具有惯性，惯性是物体的一种属性。 （2）惯性的大小：惯性的大小只与物体的 有关， 越大，惯性越大，物体运动状态越难改变，与物体的运动状态、受力情况等无关。 2. 惯性与惯性定律的区别： 惯性 惯性是指物体保持自身原有的静止状态或匀速直线运动状态的性质，是一切物体固有的属性，惯性与物体是否受外力、处于何种状态等无关。 惯性定律 惯性定律即牛顿第一定律是描述物体在不受外力作用时，由于具有惯性而表现出来的一种运动规律，它的实质说明力不是维持物体运动状态的原因，而是改变物体运动状态的原因。 4.惯性的利用与防止 一切物体都有 ，因此生活中会见到很多与惯性有关的现象。在这些现象中，有的对我们有害，我们应想办法防止；有的对我们有利，我们可以充分利用。 1）惯性的应用：跳高、助跑跳远、拍打灰尘、甩落伞上的雨滴等都利用了 。 2）防止惯性带来的危害：为了防止汽车紧急刹车时乘员由于惯性而被撞伤，驾驶员和乘客必须使用安全带；车辆行驶中要保持车距、限制车速、禁止超载等。 【课堂探究】 探究一、探究实验——小车在不同材质水平面滑行 【实验目标】探究摩擦力对运动状态的影响，体验控制变量法。 【实验器材】轨道斜面、小车、木板、棉布、毛巾、刻度尺、秒表。 【分组操作】 将斜面高度保持一致（控制初速度），让小车由同一点释放，记录小车进入水平面后滑行距离。 三种材质水平面顺序更换，记录三次数据。 【数据记录示例】 材质 毛巾 棉布 木板 滑行距离/cm 34 52 118 【归纳分析】 · 摩擦力越小（木板最光滑）滑行距离越长。 · 若设想“把水平面磨到完全光滑，使摩擦力 ”，小车将“保持进入水平面时的速度一直运动下去”，即做匀速直线运动。 【教师点评】 · “物体的运动并不需要力来维持；恰恰是阻力在减速”。 · 引导学生联系前面滑板车现象，认识到生活中受到的阻力掩盖了真相。 【例题1】（2025·湖南郴州·期末）如图所示，在探究“阻力对物体运动的影响”实验中，将毛巾、棉布分别铺在水平木板上和只有木板的三种情况下： (1)实验中每次均让小车分别从斜面顶端由静止下滑，其目的是：使小车每次在水平面上开始滑行时速度大小 （填“相等”或“不相等”）； (2)实验中改变小车所受阻力大小，是通过改变 来实现的； (3)小车达到水平面后会继续向前运动是因为小车具有 ，实验中发现小车在毛巾表面滑行的距离最近；在棉布表面滑行的距离较远；在木板表面滑行的距离最远。说明小车受到的阻力越小，速度减小得越 （填“快”或“慢”）； 探究二、走进科学史——伽利略斜面理想实验 1. 教师借助动画展示： · 让球从左斜面点滚下，若右斜面坡度相同，可回到与等高的点。 · 逐渐减小右斜面坡度，滚上距离变长。 · 当右侧完全水平，若忽略阻力，球应“永远不停止”——即保持匀速直线运动。 2. 讨论：为什么称之为“理想实验”？ · 学生：现实中不可能消除阻力，但可以通过逻辑推理得到结论。 3. 教师总结： · 伽利略以“理想化”“推理”方式否定亚里士多德，奠定新的认识框架。 · 板书关键词：“理想实验”“逻辑推理”“结论：若无阻力，球永不停止”。 【例题2】（2025·上海崇明·期末）沿地面向前滚动的小球由于受到摩擦力作用，最终会停下来；如果没有摩擦力作用，小球是否会一直运动下去呢？为解答这一问题，伽利略设计了理想实验,如下图所示： (1)让小球从斜面上由静止滚下来，小球将滚上另一个斜面。如果没有摩擦力，小球将上升到原来的高度；减小第二个斜面的倾角，小球在这个斜面达到原来的高度就要通过更长的 (2)继续减小第二个斜面的倾角，直至它最终成为水平面，小球再也达不到原来的高度，而沿水平面以恒定的速度 ，此时该物体受到的合力为 探究三、规律升华——牛顿第一定律 1. 教师展示牛顿画像及名言：“如果说我看得更远，是因为我站在巨人的肩膀上。” 2. 由伽利略成果过渡到牛顿概括，板书并领读： 一切物体总保持原来静止状态或匀速直线运动状态，直到有外力迫使它改变这种运动状态为止。这就是牛顿第一定律。 3. 逐句剖析关键词： · “一切物体”：普遍性。 · “静止或匀速直线运动” → “运动状态”。 · “外力” → “合力不再为零”。 4. 进一步强调： · 不是“没有任何力”而是“合力为零”即 。 · 力的功能：改变运动状态，而非维持。 5. 教师提问： · “上节课学的和本节有什么联系？” · 学生回答：若 则 ，所以速度不变。 6. 小结：“第一定律是第二定律的特例，也是‘零加速度’情形的规律化描述。” 【例题3】（2025·山东青岛·期末）关于牛顿第一定律，下列说法正确的是（　　） A．牛顿第一定律是科学家牛顿一个人通过大量实验总结出来的 B．牛顿第一定律无法用物理实验验证，所以只能是一种猜想 C．牛顿揭示了运动和力的关系——力是维持物体运动或者静止的原因 D．一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态，这就是牛顿第一定律 探究四、概念延伸——惯性 1. 生活演示：教师在讲台上快速拉出桌布，桌面上杯子基本不动，引出惯性。 2. 定义：物体保持原来运动状态不变的性质——惯性（inertia）。 3. 分析教材安全带、头枕等事例，板书“安全应用”： · 汽车启动→人后仰；刹车→前倾（安全带防止前冲）。 · 高铁座椅前靠垫、手机陀螺仪等。 4. 强调： · 惯性大小与物体质量成正相关。 · 惯性是客观存在，与物体是否运动无关——静止也有惯性。 【例题4】（2025·贵州·中考真题）公交车将要启动时，车内响起“车辆起步，请站稳扶好”的语音提示，这是为了防止车辆起步时，乘客因具有 而倾倒造成伤害。 【归纳整理】 第5节 牛顿第一定律 【课堂练习】 1．（2025·上海黄浦·期末）如图所示，小车运动时盛有水的烧杯水面向右倾，则小车运动状态变化的情况是（　　） A．一定向右减速 B．一定向左减速 C．可能向左加速 D．可能向右加速 2．（2024·上海·期末）在汽车行驶过程中乘车人要系好安全带，这主要是为了减轻下列哪种情况对人身造成危害（　　） A．汽车突然启动 B．汽车突然加速 C．汽车突然刹车 D．汽车转弯 3．（2025·湖南长沙·中考真题）“丢沙包”是一种同学们经常玩的课间游戏。如图所示，小星将沙包抛出，沙包脱手后（　　） A．由于惯性继续运动 B．做匀速直线运动 C．不受任何力的作用 D．始终受平衡力的作用 4．（2024·上海·期末）正在运动的物体，如果它所受的一切外力同时消失，那么它（    ） A．将立即静止 B．速度越来越大 C．将做匀速直线运动 D．将做减速直线运动，最后停下 5．（2025·四川·中考真题）下列生活场景中，属于防止惯性造成危害的是（　　） A．开车前系好安全带 B．纸飞机在空中飞行 C．跳远起跳前助跑 D．撞击锤柄套牢锤头 6．（2025·上海·期末）关于牛顿第一定律，下列说法中正确的是（　　） A．由实验直接得到的结论 B．由理论分析得到的结论 C．建立在生活经验基础上的结论 D．建立在大量事实的基础上，通过推理、抽象概括出来的结论 7．（2024·上海杨浦·期末）足球被踢出后，在水平地面上滚动的过程中，足球的惯性（　　） A．减小 B．不变 C．先减小后增大 D．先增大后减小 8．（2024·上海闵行·期末）竖立在小车上的木块与小车静止在水平地面上。当小车突然启动时，木块向右倾倒，如图所示，下列判断正确的是（　　） A．小车可能向右运动 B．小车一定向左运动 C．小车的惯性变大 D．小车的惯性变小 9．（2024·上海长宁·期末）对惯性和牛顿第一定律的认识，下列说法正确的是（　　） A．只有力才能维持物体运动 B．速度大的物体比速度小的物体惯性大 C．只有运动的物体才具有惯性 D．一切物体都具有保持原先运动状态的性质 10．（2025·上海·中考真题）如图所示，物理王同学从蹦床向上运动过程中，以下说法正确的是（　　） A．物理王同学离开蹦床后仍受向上的作用力 B．物理王同学离开蹦床后运动状态一直改变 C．物理王同学达到最高点时处于平衡状态 D．物理王同学到达最高点时不具有惯性 11．（2025·四川乐山·中考真题）生活中，人们常常利用物体的惯性。下列场景中属于利用惯性的是（　　） ①通过拍打窗帘清除它上面的浮灰 ②汽车驾驶员和乘客必须使用安全带 ③标枪运动员为取得好成绩，掷标枪前需要助跑 A．①② B．①③ C．②③ D．①②③ 12．（2025·四川宜宾·中考真题）在体育活动中，斜向上投掷的实心球离开手后由于 （填“推力”或“惯性”）会继续上升一段距离。在匀速行驶的高铁车厢内，小明在座位上竖直向上抛出一个苹果，苹果 （填“能”或“不能”）落回小明的手中。 13．（2024·上海·期末）高速行驶的汽车紧急刹车时，车轮立即停止转动，而车由于具有 ，还会继续向前运动一段距离，这种性质与车的速度 ，与车的质量 （后两空均 选填“有关”或“无关”） 。 14．（2025·江西·中考真题）如图所示，我国航天员在处于失重环境的中国空间站中做太空抛物实验，抛出的冰墩墩将做 直线运动，该现象可以用 第一定律来解释。 15．（2025·上海·期末）关于运动和力的关系。 （1）亚里士多德通过经验得出“力是维持运动的原因，运动的物体不受力就会静止”。 （2）科学家 通过如图所示的斜面实验研究运动的物体如果不受力会怎么样，他让同一小车从同一斜面的同一位置下滑到不同的平面上，发现受到的阻力越小，运动距离越 ，推理得出 。 （3）牛顿在此基础上归纳总结得出了：一切物体总保持原来的 或者 状态，直到有 迫使它改变这种运动状态为止。 16．（2025·广东汕头·期末）如图所示，在探究“阻力对物体运动的影响”的实验中。 (1)每次小车从斜面上的相同位置由静止开始下滑，目的是保证小车到达斜面底部的 ； (2)通过比较甲、乙、丙三个图的实验现象可以得出：在初速度相同的条件下，小车受到的 越小，运动的 越大； (3)假设水平面光滑，小车不受任何阻力，则小车将在水平面上做 运动；该研究过程中采用了 （选填“实验”或“实验加推理”）的方法。这个实验过程说明，物体的运动状态发生了改变（即速度大小或方向改变），那么一定是这个物体 。 17．（2025·上海·期末）“牛顿第一定律”的形成，经历了伽利略、笛卡尔和牛顿等科学家不断完善的过程。 (1)如图是意大利物理学家伽利略提出的“斜面理想实验”，实验设想的步骤如下： ①两个对接的斜面A、B，小球由斜面A静止释放后，在斜面B上所达到的高度与原释放时的高度几乎相等； ②如果斜面A、B是光滑斜面，小球将上升到原来释放时的高度； ③减小光滑斜面B的坡度，小球若要到达原来的高度将滑行更长的路程； ④若光滑斜面B变成光滑水平面，小球再也达不到原来的高度，将在光滑水平面上永远运动下去。伽利略通过此实验揭示了力与运动的关系： 。 (2)笛卡尔在伽利略观点之上进一步完善：如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿直线运动，既不停下来也不偏离原来的方向。牛顿在他们研究的基础上提出了“牛顿第一定律”。相对于“牛顿第一定律”，你认为笛卡尔的观点有什么不足？ 18．（2025·广东深圳·期末）深圳沿海规划了很多骑行道，集风光与休闲于一体。小明在骑行时经过一段下坡路，最终在平地停下。对此他产生一些思考，并展开科学探究。 【探究目的】阻力对物体运动的影响 【实验装置】小明选用毛巾、棉布和木板进行实验 【设计实验】 (1)实验过程中，应分别将毛巾、棉布平铺在题图中的 （用字母表示）段； (2)实验时让小车从斜面 静止释放，目的是使小车到达水平面时的初速度相等； (3)【收集证据】 接触材料 小车受阻力情况 小车在水平面滑行距离 毛巾 大 23.2cm 棉布 较大 45.3cm 木板 小 　 三次实验中，小车仅在木板表面运动时冲出了C点， （选填“需要” 或 “不需要”）重做本实验以获取可靠的证据； (4)【得出结论】， 分析表中内容，初步得出结论；在其他条件相同时，小车受到的阻力越小，其速度减小得越 （选填“快”或 “慢”），滑行的距离越远； (5)进一步推理：在水平面上运动的小车，如果受到的阻力为零，它将做 运动。 【课后反思】 本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？ 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第5节 牛顿第一定律 （导学案） 【学习目标】 1. 能通过实验和科学推理，认识牛顿第一定律。 2. 能运用物体的惯性解释生活中的相关现象。 3. 能自觉践行安全健康的生活；能了解思想实验的意义，具有质疑和创新的意识。 4. 能认识牛顿第一定律蕴含的意义；能体会思想实验在科学研究中的作用。 【学习重点】 1. 能通过实验和科学推理，知道阻力对物体运动的影响。 2. 能认识牛顿第一定律蕴含的意义。 3. 能了解思想实验的意义，具有质疑和创新的意识。 【学习难点】 1.阻力对物体运动的影响。 2. 理解牛顿第一定律的含义。 【自主预习】阅读教材，完成以下问题： 一、阻力对物体运动的影响 1.古希腊哲学家亚里士多德的观点：要维持物体运动，就必给物体施加力的作用，没有力的作用，物体就会停止运动。即：力是维持物体运动的原因。 2.意大利科学家伽利略通过实验思考，认为亚里士多德的观点是错误的。他认为：物体的运动不需要力来维持，物体之所以停下来。是因为受到了阻力。 3.实验探究：阻力对物体运动的影响 （1）实验器材：斜面、毛巾、棉布、小车、木板、刻度尺 设计实验：取一辆小车，使它三次都在斜面上的同一高度处从静止开始沿斜面运动到水平面上。每次水平面表面的粗糙程度都不同，第一次在水平面上铺毛巾，第二次换成棉布，第三次去掉所铺的棉布。比较小车每次在水平面上的运动距离有什么不同。 （2）实验方法： ①控制变量法：实验中使用同一小车、同一斜面、同一高度、由静止自由滑下，保证小车到水平面的速度相同。 ②转换法：通过改变长木板表面的粗糙程度来改变小车受的阻力的大小。 ③科学推理法：若物体不受阻力,物体的速度将不会减小,即永远做匀速直线运动。 （3） 实验结论：表面越粗糙，小车受到的摩擦阻力越大，它的速度减小得越快；表面越光滑，摩擦阻力越小，它的速度减小得越慢。 二、牛顿第一定律 1.任何物体总保持静止状态或匀速直线运动状态，除非有作用在它上面的力迫使它改变这种状态。 2.由牛顿第一定律可知，物体在不受力的作用时总保持匀速直线运动状态或静止状态，所以，要改变物体的速度大小或运动方向，必须对物体施加力的作用。牛顿第一定律揭示了力与运动的关系，即力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动的原因。 三、惯性 1.惯性：物体有保持自身原有的静止状态或匀速直线运动状态的性质叫做惯性。 （1）惯性的普遍性：一切物体在 任何情况 下都具有惯性，惯性是物体的一种属性。 （2）惯性的大小：惯性的大小只与物体的 质量 有关， 质量 越大，惯性越大，物体运动状态越难改变，与物体的运动状态、受力情况等无关。 2. 惯性与惯性定律的区别： 惯性 惯性是指物体保持自身原有的静止状态或匀速直线运动状态的性质，是一切物体固有的属性，惯性与物体是否受外力、处于何种状态等无关。 惯性定律 惯性定律即牛顿第一定律是描述物体在不受外力作用时，由于具有惯性而表现出来的一种运动规律，它的实质说明力不是维持物体运动状态的原因，而是改变物体运动状态的原因。 4.惯性的利用与防止 一切物体都有 惯性 ，因此生活中会见到很多与惯性有关的现象。在这些现象中，有的对我们有害，我们应想办法防止；有的对我们有利，我们可以充分利用。 1）惯性的应用：跳高、助跑跳远、拍打灰尘、甩落伞上的雨滴等都利用了 惯性 。 2）防止惯性带来的危害：为了防止汽车紧急刹车时乘员由于惯性而被撞伤，驾驶员和乘客必须使用安全带；车辆行驶中要保持车距、限制车速、禁止超载等。 【课堂探究】 探究一、探究实验——小车在不同材质水平面滑行 【实验目标】探究摩擦力对运动状态的影响，体验控制变量法。 【实验器材】轨道斜面、小车、木板、棉布、毛巾、刻度尺、秒表。 【分组操作】 将斜面高度保持一致（控制初速度），让小车由同一点释放，记录小车进入水平面后滑行距离。 三种材质水平面顺序更换，记录三次数据。 【数据记录示例】 材质 毛巾 棉布 木板 滑行距离/cm 34 52 118 【归纳分析】 · 摩擦力越小（木板最光滑）滑行距离越长。 · 若设想“把水平面磨到完全光滑，使摩擦力 ”，小车将“保持进入水平面时的速度一直运动下去”，即做匀速直线运动。 【教师点评】 · “物体的运动并不需要力来维持；恰恰是阻力在减速”。 · 引导学生联系前面滑板车现象，认识到生活中受到的阻力掩盖了真相。 【例题1】（2025·湖南郴州·期末）如图所示，在探究“阻力对物体运动的影响”实验中，将毛巾、棉布分别铺在水平木板上和只有木板的三种情况下： (1)实验中每次均让小车分别从斜面顶端由静止下滑，其目的是：使小车每次在水平面上开始滑行时速度大小 （填“相等”或“不相等”）； (2)实验中改变小车所受阻力大小，是通过改变 来实现的； (3)小车达到水平面后会继续向前运动是因为小车具有 ，实验中发现小车在毛巾表面滑行的距离最近；在棉布表面滑行的距离较远；在木板表面滑行的距离最远。说明小车受到的阻力越小，速度减小得越 （填“快”或“慢”）； 【答案】(1)相等 (2)接触面粗糙程度 (3) 惯性 慢 【详解】（1）由控制变量法可知，研究阻力对物体运动的影响，要控制其他变量不变，只改变阻力大小，因此每次都从斜面上同一位置释放，是为了使小车运动到斜面底端时的速度相等。 （2）实验中，在水平木板上分别铺毛巾、棉布和保持木板裸露，三种情况下接触面的粗糙程度不同。接触面越粗糙，小车受到的阻力越大，因此是通过改变接触面粗糙程度来改变小车所受阻力大小的。 （3）[1]小车达到水平面后，由于小车具有惯性，要保持原来的运动状态，所以会继续向前运动。 [2]毛巾表面最粗糙，小车受阻力最大，滑行距离最近，速度减小最快；木板表面最光滑，小车受阻力最小，滑行距离最远，速度减小最慢。由此可知，小车受到的阻力越小，速度减小得越慢。 探究二、走进科学史——伽利略斜面理想实验 1. 教师借助动画展示： · 让球从左斜面点滚下，若右斜面坡度相同，可回到与等高的点。 · 逐渐减小右斜面坡度，滚上距离变长。 · 当右侧完全水平，若忽略阻力，球应“永远不停止”——即保持匀速直线运动。 2. 讨论：为什么称之为“理想实验”？ · 学生：现实中不可能消除阻力，但可以通过逻辑推理得到结论。 3. 教师总结： · 伽利略以“理想化”“推理”方式否定亚里士多德，奠定新的认识框架。 · 板书关键词：“理想实验”“逻辑推理”“结论：若无阻力，球永不停止”。 【例题2】（2025·上海崇明·期末）沿地面向前滚动的小球由于受到摩擦力作用，最终会停下来；如果没有摩擦力作用，小球是否会一直运动下去呢？为解答这一问题，伽利略设计了理想实验,如下图所示： (1)让小球从斜面上由静止滚下来，小球将滚上另一个斜面。如果没有摩擦力，小球将上升到原来的高度；减小第二个斜面的倾角，小球在这个斜面达到原来的高度就要通过更长的 (2)继续减小第二个斜面的倾角，直至它最终成为水平面，小球再也达不到原来的高度，而沿水平面以恒定的速度 ，此时该物体受到的合力为 【答案】(1)距离 (2) 一直运动下去 0 【详解】（1）让小球从斜面上由静止滚下来，如果没有摩擦力，小球将在另一个斜面上升到原来的高度；减小第二个斜面的倾角，小球从斜面上的同一位置滚下来，小球在另一个斜面达到原来的高度就要通过更长的距离，但仍能到达相同的高度。 （2）第二个斜面的倾角越小，小球在另一个斜坡到达相同的高度通过的路程越长；直至另一个斜坡最终成为水平面，小球再也达不到原来的高度，而沿水平面以恒定的速度一直运动下去，此时物体做匀速直线运动，处于平衡状态，该物体受到的合力为0。 探究三、规律升华——牛顿第一定律 1. 教师展示牛顿画像及名言：“如果说我看得更远，是因为我站在巨人的肩膀上。” 2. 由伽利略成果过渡到牛顿概括，板书并领读： 一切物体总保持原来静止状态或匀速直线运动状态，直到有外力迫使它改变这种运动状态为止。这就是牛顿第一定律。 3. 逐句剖析关键词： · “一切物体”：普遍性。 · “静止或匀速直线运动” → “运动状态”。 · “外力” → “合力不再为零”。 4. 进一步强调： · 不是“没有任何力”而是“合力为零”即 。 · 力的功能：改变运动状态，而非维持。 5. 教师提问： · “上节课学的和本节有什么联系？” · 学生回答：若 则 ，所以速度不变。 6. 小结：“第一定律是第二定律的特例，也是‘零加速度’情形的规律化描述。” 【例题3】（2025·山东青岛·期末）关于牛顿第一定律，下列说法正确的是（　　） A．牛顿第一定律是科学家牛顿一个人通过大量实验总结出来的 B．牛顿第一定律无法用物理实验验证，所以只能是一种猜想 C．牛顿揭示了运动和力的关系——力是维持物体运动或者静止的原因 D．一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态，这就是牛顿第一定律 【答案】D 【详解】A．牛顿第一定律的提出是建立在前人研究的基础上，尤其是伽利略的贡献，并非是牛顿一个人通过大量实验总结出来的，故A错误； B．牛顿第一定律虽然无法用物理实验直接验证，但却是在大量实验的基础上通过科学推理得出的，具有科学依据，故B错误； CD．牛顿第一定律揭示了力和运动的关系，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，根据牛顿第一定律的内容可知，一切物体不受力时总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态，故C错误，D正确。 故选D。 探究四、概念延伸——惯性 1. 生活演示：教师在讲台上快速拉出桌布，桌面上杯子基本不动，引出惯性。 2. 定义：物体保持原来运动状态不变的性质——惯性（inertia）。 3. 分析教材安全带、头枕等事例，板书“安全应用”： · 汽车启动→人后仰；刹车→前倾（安全带防止前冲）。 · 高铁座椅前靠垫、手机陀螺仪等。 4. 强调： · 惯性大小与物体质量成正相关。 · 惯性是客观存在，与物体是否运动无关——静止也有惯性。 【例题4】（2025·贵州·中考真题）公交车将要启动时，车内响起“车辆起步，请站稳扶好”的语音提示，这是为了防止车辆起步时，乘客因具有 而倾倒造成伤害。 【答案】惯性 【详解】当公交车起步时，乘客的脚随车向前运动，但身体由于惯性会保持原来的静止状态，导致身体后倾。 【归纳整理】 第5节 牛顿第一定律 【课堂练习】 1．（2025·上海黄浦·期末）如图所示，小车运动时盛有水的烧杯水面向右倾，则小车运动状态变化的情况是（　　） A．一定向右减速 B．一定向左减速 C．可能向左加速 D．可能向右加速 【答案】C 【详解】当小车向右减速运动时，烧杯受摩擦力随车减速，烧杯内的水由于惯性仍保持原来的运动状态，使得水向右倾；当小车向左加速运动时，烧杯受摩擦力随车加速，烧杯内的水由于惯性仍保持原来的运动状态，使得水向右倾；因此，小车运动状态变化的情况可能是向左加速，也可能是向右减速。故C正确，ABD错误。故选C。 2．（2024·上海·期末）在汽车行驶过程中乘车人要系好安全带，这主要是为了减轻下列哪种情况对人身造成危害（　　） A．汽车突然启动 B．汽车突然加速 C．汽车突然刹车 D．汽车转弯 【答案】C 【详解】汽车突然刹车，人由于惯性继续向前运动，人容易磕到前方，系上安全带，可起到缓冲作用，减轻对人的伤害。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 3．（2025·湖南长沙·中考真题）“丢沙包”是一种同学们经常玩的课间游戏。如图所示，小星将沙包抛出，沙包脱手后（　　） A．由于惯性继续运动 B．做匀速直线运动 C．不受任何力的作用 D．始终受平衡力的作用 【答案】A 【详解】A．小星将沙包抛出，沙包脱手后，由于沙包具有惯性，会继续向前运动，故A符合题意； B．小星将沙包抛出，沙包脱手后，沙包受到重力和空气阻力，运动状态不断改变，不能做匀速直线运动，故B不符合题意； C．小星将沙包抛出，沙包脱手后，沙包受到重力和空气阻力，故C不符合题意； D．小星将沙包抛出，沙包脱手后，沙包的运动状态发生改变，受到非平衡力作用，故D不符合题意。 故选A。 4．（2024·上海·期末）正在运动的物体，如果它所受的一切外力同时消失，那么它（    ） A．将立即静止 B．速度越来越大 C．将做匀速直线运动 D．将做减速直线运动，最后停下 【答案】C 【详解】由牛顿第一定律可知，一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态，故正在运动的物体，如果它所受的一切外力同时消失，那么它将做匀速直线运动，故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。 5．（2025·四川·中考真题）下列生活场景中，属于防止惯性造成危害的是（　　） A．开车前系好安全带 B．纸飞机在空中飞行 C．跳远起跳前助跑 D．撞击锤柄套牢锤头 【答案】A 【详解】A．当汽车突然刹车时，人的下半身随车停止运动，而人的上半身由于惯性仍要保持原来的运动状态继续向前运动，容易撞到车内前方的硬物而受伤。系安全带可以防止人在汽车紧急刹车或碰撞时由于惯性向前冲而造成的伤害，属于防止惯性造成危害，故A符合题意； B．纸飞机离开手后，由于惯性仍要保持原来的运动状态继续向前飞行，这是利用了惯性，使纸飞机能够飞得更远，故B不符合题意； C．跳远运动员起跳前助跑，是为了使自己处于运动状态，当起跳时，由于惯性，运动员会保持原来的运动速度继续向前运动，从而跳得更远，这是利用惯性来提高跳远成绩，不属于防止惯性造成危害，故C不符合题意； D．锤头和锤柄一起向下运动，当锤柄撞击到地面时，锤柄停止运动，而锤头由于惯性仍要保持原来的运动状态继续向下运动，从而套紧在锤柄上，这是利用了惯性，不属于防止惯性造成危害，故D不符合题意。故选A。 6．（2025·上海·期末）关于牛顿第一定律，下列说法中正确的是（　　） A．由实验直接得到的结论 B．由理论分析得到的结论 C．建立在生活经验基础上的结论 D．建立在大量事实的基础上，通过推理、抽象概括出来的结论 【答案】D 【详解】牛顿第一定律是在实验的基础上进一步的推理概括出来的科学理论，不是直接通过实验得出的，也不是科学家猜想出来的，更不是直接根据日常生活、生产经验总结出来的，故ABC错误，D正确。 故选D。 7．（2024·上海杨浦·期末）足球被踢出后，在水平地面上滚动的过程中，足球的惯性（　　） A．减小 B．不变 C．先减小后增大 D．先增大后减小 【答案】B 【分析】惯性大小只与质量大小有关，物体的质量不变，物体的惯性就不变。 【详解】惯性大小只与质量大小有关，质量越大，惯性越大；质量越小，惯性越小。惯性与速度大小、受力与否等无关。当足球被踢出后，在水平地面上滚动的过程中，足球的质量不变，所以足球的惯性不变。 故选B。 8．（2024·上海闵行·期末）竖立在小车上的木块与小车静止在水平地面上。当小车突然启动时，木块向右倾倒，如图所示，下列判断正确的是（　　） A．小车可能向右运动 B．小车一定向左运动 C．小车的惯性变大 D．小车的惯性变小 【答案】B 【详解】AB．由图可知，竖立在小车上的木块与小车静止在水平地面上。当小车突然启动时，木块因为具有惯性要保持以前的运动状态；此时，木块向右倾倒，说明木块下端随小车相对向左运动了，可推知小车一定向左运动，故A错误，B正确； CD．惯性的大小是由物体的质量决定的，质量不变则惯性不变，故CD错误。 故选B。 9．（2024·上海长宁·期末）对惯性和牛顿第一定律的认识，下列说法正确的是（　　） A．只有力才能维持物体运动 B．速度大的物体比速度小的物体惯性大 C．只有运动的物体才具有惯性 D．一切物体都具有保持原先运动状态的性质 【答案】D 【详解】A．由牛顿第一定律知，物体的运动不需要力来维持，故A错误； B．惯性的大小只与物体的质量有关，与运动速度大小无关，故B错误； C．一切物体都有惯性，与物体是否运动无关，故C错误； D．由惯性定义知，一切物体都具有保持原先运动状态不变的性质，故D正确。 故选D。 10．（2025·上海·中考真题）如图所示，物理王同学从蹦床向上运动过程中，以下说法正确的是（　　） A．物理王同学离开蹦床后仍受向上的作用力 B．物理王同学离开蹦床后运动状态一直改变 C．物理王同学达到最高点时处于平衡状态 D．物理王同学到达最高点时不具有惯性 【答案】B 【详解】A．物理王同学离开蹦床后，受到竖直向下的重力和空气阻力的作用，不再受到蹦床向上的作用力，故A错误； B．离开蹦床后，王同学速度大小和方向不断变化（先向上减速，后向下加速 ），运动状态一直改变，故B正确； C．到达最高点时，王同学只受重力（空气阻力极小可忽略 ），合力不为零，不是平衡状态，故C错误； D．惯性是物体的固有属性，任何物体在任何状态下都有惯性，到达最高点时仍有惯性，故D错误。 故选B。 11．（2025·四川乐山·中考真题）生活中，人们常常利用物体的惯性。下列场景中属于利用惯性的是（　　） ①通过拍打窗帘清除它上面的浮灰 ②汽车驾驶员和乘客必须使用安全带 ③标枪运动员为取得好成绩，掷标枪前需要助跑 A．①② B．①③ C．②③ D．①②③ 【答案】B 【详解】①．拍打窗帘时，窗帘在力的作用下运动，由于浮灰具有惯性要保持原来静止状态不变，就使得浮灰与窗帘分离，是利用了浮灰的惯性，故①正确； ②．汽车行驶过程中，如果碰到一些突发事件，汽车的运动状态在力的作用下容易发生改变，如果没有系安全带，驾驶员和乘客由于具有惯性要保持原来的运动状态不变，就使得驾驶员和乘客容易受到伤害，故系安全带是为了防止惯性对人造成伤害，故②错误； ③．掷标枪前助跑是为了使标枪在离手前具有一定的速度，由于标枪具有惯性，就使得掷出的标枪的距离更远，成绩更好，是利用了标枪的惯性，故③正确。 故选B。 12．（2025·四川宜宾·中考真题）在体育活动中，斜向上投掷的实心球离开手后由于 （填“推力”或“惯性”）会继续上升一段距离。在匀速行驶的高铁车厢内，小明在座位上竖直向上抛出一个苹果，苹果 （填“能”或“不能”）落回小明的手中。 【答案】惯性 能 【详解】[1]实心球离开手后，推力已消失，继续运动是由于物体具有保持原有运动状态的属性，即惯性。 [2]高铁匀速行驶时，车厢内物体与车厢具有相同的水平速度，苹果被竖直抛出后，水平方向速度与车厢一致，因此苹果能落回小明的手中。 13．（2024·上海·期末）高速行驶的汽车紧急刹车时，车轮立即停止转动，而车由于具有 ，还会继续向前运动一段距离，这种性质与车的速度 ，与车的质量 （后两空均 选填“有关”或“无关”） 。 【答案】惯性 无关 有关 【详解】[1][2][3]物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质是惯性，物体的惯性由物体质量决定，与物体的速度无关。高速行驶的汽车紧急刹车时，车轮会立即停止转动，而车由于具有惯性，仍会继续向前运动一段距离，这种性质与车的速度无关，与车的质量有关。 14．（2025·江西·中考真题）如图所示，我国航天员在处于失重环境的中国空间站中做太空抛物实验，抛出的冰墩墩将做 直线运动，该现象可以用 第一定律来解释。 【答案】匀速 牛顿 【详解】[1][2]在中国空间站处于微重力状态，重力几乎可以忽略不计，抛出的冰墩墩不受力的作用，根据牛顿第一定律可知，物体在不受力时将保持静止或匀速直线运动状态，因此抛出的冰墩墩将近似做匀速直线运动。 15．（2025·上海·期末）关于运动和力的关系。 （1）亚里士多德通过经验得出“力是维持运动的原因，运动的物体不受力就会静止”。 （2）科学家 通过如图所示的斜面实验研究运动的物体如果不受力会怎么样，他让同一小车从同一斜面的同一位置下滑到不同的平面上，发现受到的阻力越小，运动距离越 ，推理得出 。 （3）牛顿在此基础上归纳总结得出了：一切物体总保持原来的 或者 状态，直到有 迫使它改变这种运动状态为止。 【答案】伽利略 远 力不是维持物体运动的原因 静止状态 匀速直线运动 外力 【详解】（2）[1][2][3]伽利略做了斜面实验，他让同一小车从同一斜面的同一位置下滑到粗糙程度不同的水平面上，发现水平面越粗糙，小车运动的距离越短，即小车受到的阻力越大，运动距离越短，小车受到的阻力越小，运动距离越长。推理得出，若水平面光滑，小车不受阻力时，小车的运动速度不减小，即小车的运动不需要力来维持，推理得出“力不是维持物体运动的原因”。 （3）[4][5][6]牛顿认为，一切物体总有保持静止状态或匀速直线运动状态的性质，直到有外力迫使它改变这种状态为止，他总结得出了一切物体在不受外力作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态不变。 16．（2025·广东汕头·期末）如图所示，在探究“阻力对物体运动的影响”的实验中。 (1)每次小车从斜面上的相同位置由静止开始下滑，目的是保证小车到达斜面底部的 ； (2)通过比较甲、乙、丙三个图的实验现象可以得出：在初速度相同的条件下，小车受到的 越小，运动的 越大； (3)假设水平面光滑，小车不受任何阻力，则小车将在水平面上做 运动；该研究过程中采用了 （选填“实验”或“实验加推理”）的方法。这个实验过程说明，物体的运动状态发生了改变（即速度大小或方向改变），那么一定是这个物体 。 【答案】(1)速度相同 (2) 阻力 距离 (3) 匀速直线 实验加推理 受到力的作用 【详解】（1） 由控制变量法，每次小车从斜面上的相同位置由静止开始下滑，目的是保证小车到达斜面底部的速度相同。 （2） [1][2]木板表面最光滑，小车运动时受到的阻力最小，小车在木板表面上通过的距离最长，速度减小得最慢，通过比较同一小车在不同表面滑行的最大距离，可以得出：在初速度相同的条件下，小车受到的阻力越小，运动得越远。 （3）[1]假设水平面光滑，小车不受任何阻力，则小车的运动速度不会减小，所以小车将在水平面上做匀速直线运动。 [2]该研究过程中，实验是在不同粗糙程度的水平面上进行的，得出小车在不受阻力时做匀速直线运动，结论是在实验的基础上，通过合理的推理得到的，所以采用了实验加推理的方法。 [3]如果物体的运动状态发生了改变（即速度大小或方向改变），那么一定是这个物体受到了力的作用，即力是改变物体运动状态的原因。 17．（2025·上海·期末）“牛顿第一定律”的形成，经历了伽利略、笛卡尔和牛顿等科学家不断完善的过程。 (1)如图是意大利物理学家伽利略提出的“斜面理想实验”，实验设想的步骤如下： ①两个对接的斜面A、B，小球由斜面A静止释放后，在斜面B上所达到的高度与原释放时的高度几乎相等； ②如果斜面A、B是光滑斜面，小球将上升到原来释放时的高度； ③减小光滑斜面B的坡度，小球若要到达原来的高度将滑行更长的路程； ④若光滑斜面B变成光滑水平面，小球再也达不到原来的高度，将在光滑水平面上永远运动下去。伽利略通过此实验揭示了力与运动的关系： 。 (2)笛卡尔在伽利略观点之上进一步完善：如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿直线运动，既不停下来也不偏离原来的方向。牛顿在他们研究的基础上提出了“牛顿第一定律”。相对于“牛顿第一定律”，你认为笛卡尔的观点有什么不足？ 【答案】(1)力是改变物体运动状态的原因 (2)没有涉及静止物体的运动规律 【详解】（1）伽利略提出的“斜面理想实验”中得出物体不受阻力时将做匀速直线运动，即运动状态不变；故揭示了力与运动的关系：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。 （2）牛顿第一定律明确指出一切物体在没有受到外力时，总保持原来的静止状态或匀速直线运动状态，笛卡尔只是说明运动的物体不受力，将做匀速直线运动，没有涉及到静止物体的运动规律，所以不够全面。 18．（2025·广东深圳·期末）深圳沿海规划了很多骑行道，集风光与休闲于一体。小明在骑行时经过一段下坡路，最终在平地停下。对此他产生一些思考，并展开科学探究。 【探究目的】阻力对物体运动的影响 【实验装置】小明选用毛巾、棉布和木板进行实验 【设计实验】 (1)实验过程中，应分别将毛巾、棉布平铺在题图中的 （用字母表示）段； (2)实验时让小车从斜面 静止释放，目的是使小车到达水平面时的初速度相等； (3)【收集证据】 接触材料 小车受阻力情况 小车在水平面滑行距离 毛巾 大 23.2cm 棉布 较大 45.3cm 木板 小 　 三次实验中，小车仅在木板表面运动时冲出了C点， （选填“需要” 或 “不需要”）重做本实验以获取可靠的证据； (4)【得出结论】， 分析表中内容，初步得出结论；在其他条件相同时，小车受到的阻力越小，其速度减小得越 （选填“快”或 “慢”），滑行的距离越远； (5)进一步推理：在水平面上运动的小车，如果受到的阻力为零，它将做 运动。 【答案】(1)BC (2)同一高度 (3)不需要 (4)慢 (5)匀速直线 【详解】（1）本实验的探究目的是“阻力对物体运动影响”，要改变水平面的粗糙程度，实验过程中，应分别将毛巾、棉布平铺在题图中的BC段。 （2）根据控制变量法可知，实验时让小车从斜面的同一高度由静止滑下，目的是使小车到达水平面时的初速度相等。 （3）实验时，通过观察小车滑行距离的大小来反映阻力对物体运动的影响，三次实验中，小车仅在木板表面运动时冲出了C点，表明运动的距离最远，即三次实验小车运动的距离均不相等，故不需要重做本实验以获取可靠的证据。 （4）分析表中内容可知，小车受到的阻力越小，运动的距离越远，速度减小的越慢，初步得出结论：在其他条件相同时，小车受到的阻力越小，小车速度减小的越慢，滑行的距离越远。 （5）在水平面上运动的小车，如果受到的阻力为零，小车的速度将不会减小，它将做匀速直线运动。 【课后反思】 本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？ 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $