4.1 牛顿第一定律 学案 -2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册
第1节 牛顿第一定律 学案
学习目标：
1.理解牛顿第一定律的内容和意义.
2.明确惯性的概念，会用惯性解释有关现象.
3.知道质量是惯性大小的唯一量度．
知识梳理：
一、理想实验的魅力
(1)亚里士多德的结论：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。
(2)伽利略的理想实验
①让一个小球沿斜面从静止状态开始运动，小球将“冲”上另一个斜面。
②如果没有摩擦，小球将到达原来的高度。
③如果第二个斜面倾角减小，小球仍将到达原来的高度，但是运动的距离更长。
④由此可以推断，当斜面最终变为水平面时，小球要到达原有高度将永远运动下去。
⑤结论：力不是维持物体运动的原因。
(3)理想实验：依据逻辑推理把实际实验理想化的思想。
(4)笛卡儿对伽利略观点的补充：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同一直线运动，既不会停下来，也不会
偏离原来的方向。
二、牛顿第一定律
1．牛顿第一定律
(1)内容：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。
(2)意义
①揭示了物体的固有属性：一切物体都有惯性，因此牛顿第一定律也叫作惯性定律。
②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，即力是产生加速度的原因。 
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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惯性．牛顿第一定律也被叫作惯性定律．
(2)惯性是物体的固有属性，一切物体都具有惯性，与物体的运动情况和受力情况无关(选填“有关”或“无关”)。
三、惯性与质量
物体惯性大小仅与质量有关，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、运动快慢等因素均无关．
疑、难点理解：
一、伽利略理想实验
1．理想实验是一种思维活动，虽然它是抽象思维中设想出来的，在实验室无法验证，但它建立在可靠的事实基础上，以物理事实为依据，经过科学抽象和逻辑推理，从而深刻揭示了物理现象的本质，理想斜面实验反映了一种重要的物理思想．
2．理想实验的意义：伽利略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，从而更深刻地揭示了自然规律．伽利略的研究方法的核心是把实验和逻辑推理相结合．
典例1：(多选)科学家关于物体运动的研究对树立正确的自然观具有重要作用。下列说法符合历史事实的是( )
A．亚里士多德认为，必须有力作用在物体上，物体的运动状态才会改变
B．伽利略通过“理想实验”得出结论：一旦物体具有一定的速度，如果它不受力，它将以这一速度永远运动下去
C．笛卡儿指出：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同一直线运动，既不停下来也不偏离原来的方向
D．牛顿认为，物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质
答案：BCD
典例2：理想实验有时更能深刻地反映自然规律．如图所示，伽利略设想了一个理想实验，其中有一个是实验事实，其余是推论．
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①减小第二个斜面的倾角，小球在这一斜面上仍然要达到原来的高度；
②两个斜面对接，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的高度；
④继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成为水平面，小球将沿水平面做持续的匀速运动．
(1)请将上述理想实验的设想步骤按照正确的顺序排列：________(填数字序号)．
(2)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________(填选项前的字母)．
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
答案 (1)②③①④ (2)B
二、牛顿第一定律
1．运动状态改变即速度发生变化，有三种情况：
(1)速度的方向不变，大小改变．
(2)速度的大小不变，方向改变．
(3)速度的大小和方向同时改变．
2．对牛顿第一定律的理解
(1)定性揭示了力和运动的关系：
①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．
②物体不受外力时的运动状态：匀速直线运动状态或静止状态．
(2)揭示了一切物体都具有的一种固有属性——惯性．因此牛顿第一定律也叫惯性定律．
(3)牛顿第一定律是牛顿在总结前人工作的基础上得出的，是在理想实验的基础上加以科学抽象和逻辑推理得到的，但其得到的一切结论经过实践证明都是正确的．
(4)牛顿第一定律无法用实验直接验证．它所描述的是一种理想状态，即不受外力的状态．
典例3：关于牛顿第一定律(惯性定律)，下列理解正确的是( )
A．向上抛出的物体，在向上运动的过程中，一定受到向上的作用力，否则不可
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