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

4.1 牛顿第一定律 情景导入 我们在生活中经常看到这样的现象：用力推桌子，桌子就动起来；停止推它，桌子慢慢停下。古希腊亚里士多德当年就从这类现象得出结论：物体的运动需要力来维持。 这个说法对吗？ 那为什么足球、桌子最后都会停下来？是什么在阻碍它们？今天我们就沿着伽利略、笛卡尔的研究思路，一起探究力和运动的关系，学习牛顿第一定律。 学习目标 1．知道伽利略理想实验及其推理方法，理解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．理解牛顿第一定律（惯性定律），知道惯性是物体的固有属性，知道质量是描述惯性的物理量，会用惯性解释生活中的现象。 知识点一　牛顿第一定律 知识预习 1．亚里士多德的观点：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。 2．伽利略理想实验：如果没有摩擦，小球沿第二个斜面总能到达原来的高度；当第二个斜面变为水平面时，小球将永远运动下去。由此得出：力不是维持物体运动的原因。 3．笛卡儿的补充：运动中的物体如果不受力，将继续以同一速度沿同一直线运动。 4．牛顿第一定律：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。 5．力是改变物体运动状态的原因，不是维持物体运动的原因。 📖要点提醒 ① 牛顿第一定律所描述的状态是一种理想状态，因为不受力的物体是不存在的，它不可能用实验直接验证。 ② 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。 ③ 牛顿第一定律揭示了运动和力的关系，也叫作惯性定律。 判断题 1．力是维持物体运动的原因。（　） 2．牛顿第一定律可以用实验直接验证。（　） 3．物体的运动不需要力来维持。（　） 答案：1.×　2.×　3.√ 【例1】关于力和运动的关系，下列说法正确的是（　） A．力是维持物体运动的原因 B．力是改变物体运动状态的原因 C．物体不受力时一定保持静止 D．物体运动必须要有力来维持 答案：B　解析：由牛顿第一定律，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，A、D错、B对；物体不受力时保持静止或匀速直线运动，C错。 【例2】关于牛顿第一定律，下列说法正确的是（　） A．牛顿第一定律可以用实验直接验证 B．牛顿第一定律说明力是维持物体运动的原因 C．牛顿第一定律说明物体的运动不需要力来维持 D．牛顿第一定律是凭空想象出来的 答案：C　解析：牛顿第一定律描述的是理想状态，不能用实验直接验证，A错；它说明力是改变运动状态的原因，不是维持运动的原因，B错、C对；它是逻辑思维分析的产物，以实验和推理为基础，D错。 知识点二　惯性与质量 知识预习 1．惯性：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。 2．惯性是物体的固有属性，一切物体都具有惯性，惯性不是外界强加给物体的。 3．质量是描述物体惯性的物理量，质量大的物体惯性大。 4．质量只有大小、没有方向，是标量，单位是千克（kg）。 📖要点提醒 (1) 惯性与力无关:惯性不是力，不能说“物体受到惯性作用”“产生了惯性”“受到惯性力”“克服惯性”等。 (2) 惯性与速度无关:惯性的大小只由物体的质量决定，与其他因素无关。 切勿认为物体的速度越大，惯性越大，也不要认为运动的物体有惯性，静止的物体没有惯性。 (3) 无论外力多大，物体的速度都不会发生“突变”的原因是物体具有惯性. (4) 惯性不同于惯性定律:惯性是物体本身具有的属性，无先决条件;惯性定律是一条规律，揭示了物体不受外力时的运动状态，“不受外力”是先决条件。 判断题 1．物体的速度越大，惯性越大。（　） 2．惯性是物体的固有属性，一切物体都具有惯性。（　） 3．质量是描述物体惯性的物理量。（　） 答案：1.×　2.√　3.√ 【例3】关于惯性，下列说法正确的是（　） A．物体速度越大，惯性越大 B．物体受力越大，惯性越大 C．物体的质量越大，惯性越大 D．物体运动状态改变时，惯性也随之改变 答案：C　解析：惯性大小只由质量决定，与速度、受力、运动状态均无关，A、B、D错；质量越大，惯性越大，C对。 【例4】学校春季运动会海报图文并茂，其中有三幅图描述了几个项目中运动员的运动情况，下列几种说法正确的是（　　） A．用力踢足球，足球会飞出去，说明力能使物体运动状态发生改变 B．投篮球时，篮球脱手后地球对篮球有力的作用，篮球对地球没有力的作用，所以篮球落到地上 C．击出的羽毛球能在空中继续飞行，是由于羽毛球具有向前的冲力 D．图中的三种情况，球一直在运动，说明持续受到运动员的力的作用 【答案】A【详解】A．力是改变物体运动状态的原因，故A正确；B．力是物体间的相互作用，地球对篮球有力的作用，篮球对地球也有力的作用，故B错误；C．羽毛球在空中继续飞行，是由于惯性，而不是受到了向前的冲力，故C错误；D．三种情况中，球飞出时，已经不受运动员的作用力了，故D错误。故选A。 【例5】在水平路面上有一辆匀速行驶的小车，小车上固定着盛满水的碗．若突然发现碗中的水向右洒出，如图所示，则关于小车在此种情况下的运动，下列描述正确的是（　　） A．小车匀速向左运动 B．小车一定突然向左加速运动 C．小车可能突然向左减速运动 D．小车可能突然向右减速运动 【答案】D【详解】A．若小车匀速向左运动，小车、碗、水速度相同且不变，三者无相对运动，水不会洒出，A错误；C．若小车原来向左匀速运动，突然向左减速运动，碗随小车一起开始向左减速，根据牛顿第一定律可知，水由于惯性，仍保持向左的匀速运动状态，水相对于碗向左运动，水向左洒出，C错误；BD．若小车原来向左匀速运动，突然开始向左加速运动，碗随小车开始向左加速，根据牛顿第一定律可知，碗中水由于惯性仍保持原来向左的匀速运动状态，水相对于碗向右运动，水向右洒出；若小车原来向右匀速运动，突然向右减速运动，碗随小车开始向右减速，根据牛顿第一定律可知，水由于惯性仍要保持向右的匀速运动状态，水相对于碗向右运动，水将向右洒出，B错误，D正确。故选D。 【例6】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运动时，“九天”无人机的惯性不变 B．“九天”无人机在空中投送物资后，“九天”无人机的惯性增大 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”无人机在减速降落时惯性逐渐减小 【答案】A【详解】A．惯性只与物体的质量有关，与运动状态无关。“九天”无人机在空中做加速运动时，质量不变，惯性不变，故A正确；B．“九天”无人机在空中投送物资后，质量减小，惯性减小，故B错误；C．“九天”无人机在地面上滑行时，若撤去动力，由于惯性，它会继续运动，不会立即停止，故C错误；D．“九天”无人机在减速降落时，如果质量不变，惯性不变，故D错误。故选A。 学科网（北京）股份有限公司 $