牛頓第一定律-【新教材】人教版高中物理必修講義

物理概念和規(guī)律：一、17世紀(jì)前對運動和力的關(guān)系的認(rèn)識1．亞里士多德的觀點：力是維持物體的原因亞里士多德認(rèn)為運動有兩類：一類是天然運動，這類運動無需外力幫助，自身就能實現(xiàn)；一類是受迫運動，這類運動必須來維持．證據(jù)：有力作用在物體上，物體才；沒有力的作用，物體就要在一個地方．方法：觀察＋直覺(由生活經(jīng)驗得出直觀印象)2．伽利略的觀點：物體的運動力來維持，力是改變物體運動的原因在水平面上運動的物體之所以會停下來，是因為受到根據(jù)：伽利略理想實驗．方法：實驗＋科學(xué)推理(將可靠事實和理論思維結(jié)合起來)．3．意義(1)伽利略用“”的方法推翻了亞里士多德的觀點．(2)第一次確立了物理實驗在物理研究中的基礎(chǔ)地位．(3)揭示了不是維持物體運動的原因．4.理想實驗與真實的科學(xué)實驗（1）“理想實驗”在自然科學(xué)的理論研究中有著重要的作用．“理想實驗”只不過是一種邏輯推理的，它的作用只限于邏輯上的證明與反駁，而不能用來作為正確與否的標(biāo)準(zhǔn)．相反，由“理想實驗”所得出的任何推論，都必須由觀察或?qū)嶒灥慕Y(jié)果來檢驗．（2）真實的科學(xué)實驗是一種實踐活動，而理想實驗則是一種思維活動．（3）真實的科學(xué)實驗是可以的實驗，而理想實驗是由人們在抽象思維中設(shè)想出來而實際上無法做到的實驗二、牛頓第一定律1.內(nèi)容：一切物體總保持狀態(tài)或狀態(tài)，直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止．2．慣性：物體具有保持或狀態(tài)的性質(zhì)，這種性質(zhì)叫慣性，是物體的固有屬性．牛頓第一定律也叫．3．慣性的量度：是慣性大小的唯一量度，越大，物體的慣性越大，物體運動狀態(tài)越難改變．4．運動狀態(tài)變化的三種情況(1)速度的方向不變，只有大小改變．(2)速度的大小不變，只有方向改變．(3)速度的大小和方向同時發(fā)生改變．5．對牛頓第一定律的理解(1)明確了慣性的概念牛頓第一定律的前半句話“一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)”，提示了物體所具有的一個重要的屬性——，即物體保持勻速直線運動狀態(tài)或狀態(tài)的性質(zhì)，牛頓第一定律指出一切物體在都具有慣性．因此牛頓第一定律又叫慣性定律．(2)揭示了力和運動的關(guān)系牛頓第一定律的后半句話“除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)”，實質(zhì)上是揭示了的關(guān)系，即力是改變物體運動狀態(tài)的原因，而不是維持物體運動的原因．(3)反映了物體不受外力時的運動狀態(tài)勻速直線運動或靜止(即原來運動的保持其速度不變，原來靜止的保持靜止)．不受外力作用的物體是不存在的，但物體所受的與不受外力在效果上是等效的，這就使牛頓第一定律具有了實際意義．6．對慣性的理解(1)是物體的固有屬性，慣性不是—種力．(2)任何物體在下(不管是否受力，不管是否運動或怎樣運動)都具有慣性．(3)慣性的大小只由物體的決定，與其他因素?zé)o關(guān)，切勿認(rèn)為物體的速度越大，慣性越大．(4)慣性與慣性定律不同．慣性是萬物皆有的保持原運動狀態(tài)的一種，慣性定律則是物體不受外力作用時的．(5)慣性的兩種表現(xiàn)形式:．在不受力(或合外力為零)的條件下，慣性表現(xiàn)為保持原來的運動狀態(tài);在受力條件下，慣性表觀為．針對訓(xùn)練單項選擇題1.下列說法正確的是()A．伽利略認(rèn)為力是維持物體運動的原因B．亞里士多德認(rèn)為物體的運動不需要力來維持C．牛頓最早指出力不是維持物體運動的原因D．伽利略認(rèn)為力是改變物體運動狀態(tài)的原因2.做自由落體運動的物體，如果下落過程中某時刻重力突然消失，物體的運動情況將是()A．懸浮在空中不動B．速度逐漸減小C．保持一定速度向下做勻速直線運動D．無法判斷3.理想實驗有時能更深刻地反映自然規(guī)律．伽利略設(shè)想了一個理想實驗，如圖所示的斜面實驗，其中有一個是實驗事實，其余是推論．①．兩個對接的斜面，讓靜止的小球沿一個斜面滾下，小球?qū)L上另一個斜面②．如果沒有摩擦，小球?qū)⑸仙皆瓉磲尫艜r的高度③．減小第二個斜面的傾角，小球在這個斜面上仍然要達到原來的高度④繼續(xù)減小第二個斜面的傾角，最后使它成水平面，小球要沿水平面做持續(xù)的勻速運動．在上述的設(shè)想步驟中，有的屬于可靠的事實，有的則是理想化的推論．下列關(guān)于事實和推論的分類正確的是()A．①是事實，②③④是推論B．②是事實，①③④是推論C．③是事實，①②④是推論D．④是事實，①②③是推論4.關(guān)于牛頓第一定律，下面說法中不正確的是()A．牛頓第一定律反映了物體不受外力作用時物體的運動規(guī)律B．牛頓第一定律就是慣性C．不受外力作用時，物體運動狀態(tài)保持不變是由于物體具有慣性D．運動的物體狀態(tài)發(fā)生變化時，物體必定受到外力的作用5.下列說法正確的是()A．牛頓第一定律是科學(xué)家憑空想象出來的，沒有實驗依據(jù)B．牛頓第一定律無法用實驗直接驗證，因此是不成立的C．理想實驗的思維方法與質(zhì)點概念的建立一樣，都是一種科學(xué)抽象的思維方法D．由牛頓第一定律可知，靜止的物體一定不受外力作用6.如圖3-1-3，冰壺在冰面運動時受到的阻力很小，可以在較長時間內(nèi)保持運動速度的大小和方向不變，我們可以說冰壺有較強的抵抗運動狀態(tài)變化的“本領(lǐng)”．這里所指的“本領(lǐng)”是冰壺的慣性，則慣性的大小取決于()圖3-1-3A．冰壺的速度B．冰壺的質(zhì)量C．冰壺受到的推力D．冰壺受到的阻力7.汽車在路面情況相同的公路上直線行駛，下面關(guān)于車速、慣性、質(zhì)量和滑行路程的討論，正確的是（）A．車速越大，它的慣性越大 B．質(zhì)量越大，它的慣性越大 C．車速越大，剎車后滑行的路程越短 D．車速越大，剎車后滑行的路程越長，所以慣性越大8.甲車快速倒車時車尾撞上靜止的同型號的乙車車頭，導(dǎo)致兩車司機受傷．甲車司機、乙車司機最有可能的傷情分別是（）A．胸部受傷，胸部受傷 B．胸部受傷，背部受傷C．背部受傷，胸部受傷 D．背部受傷，背部受傷9.用繩子拴一個小球在光滑的水平面上做勻速圓周運動，當(dāng)繩子突然斷了以后，小球的運動情況是（）A．沿半徑方向接近圓心 B．沿切線方向做直線運動 C．沿半徑方向遠(yuǎn)離圓心 D．仍維持圓周運動10．春秋末年齊國人的著作《考工記》中有“馬力既竭，辀猶能一取焉”，意思是馬對車不施加拉力了，車還能繼續(xù)向前運動，這是關(guān)于慣性的最早記述。下列說法正確的是（）A．“馬力既竭”時車的慣性為0 B．“馬力既竭”時馬的慣性不變 C．馬的拉力越大，車的慣性越大 D．馬車速度越大，車的慣性越大二、多項選擇題11.下列有關(guān)慣性的說法正確的是（）A．火車以更大的速度行駛時具有更大的慣性 B．飛機靜止時有慣性，一旦飛起來就失去了慣性 C．質(zhì)量越小的物體慣性越小 D．物體做勻速直線運動時具有慣性，做自由落體運動時也具有慣性12．關(guān)于慣性，下列說法中正確的是（）A．貨運列車在途經(jīng)車站加掛車廂，這會增大它的慣性 B．“強弩之末，勢不能穿魯縞”，是因為強弩的慣性減小了 C．汽車超速行駛易引發(fā)交通事故，是因為速度大的汽車慣性大 D．被拋出的籃球沿曲線運動，速度的大小和方向均發(fā)生了變化但慣性不變13．關(guān)于慣性，下列說法中正確的是（）A．物體的慣性僅與質(zhì)量有關(guān)，質(zhì)量越大的物體慣性越小 B．物體被豎直向上拋出后能繼續(xù)上升，是因為物體具有慣性 C．小球做自由落體運動時慣性不變 D．小球在月球上做自由落體運動時，因為重力變小了，所以慣性也變小了。14．根據(jù)牛頓運動定律，以下選項中正確的是（）A．人在靜止的車廂內(nèi)，豎直向上高高跳起后，會落在車廂的原來位置 B．人在沿直線勻速前進的車廂內(nèi)，豎直向上高高跳起后，將落在車廂內(nèi)原來位置的后方C．人在沿直線加速前進的車廂內(nèi)，豎直向上高高跳起后，將落在起跳點的后方 D．人在沿直線減速前進的車廂內(nèi)，豎直向上高高跳起后，將落在起跳點的后方15．關(guān)于慣性，下列說法正確的是（）A．汽車突然剎車和加速時乘客會傾斜的事實，說明只有物體狀態(tài)發(fā)生變化時物體才有慣性 B．在地球上和月球上以相同速度豎直上拋同一物體，物體在月球上上升高度較高，說明該物體在月球上慣性較小 C．機床、水泵的底座一般都很重，是為了增大其慣性，避免工作時引起振動 D．跳遠(yuǎn)運動員起跳前的助跑是為了利用慣性16．如圖所示，將一張紙剪成大小不同的兩部分，但沒有完全剪斷。當(dāng)你單手捏住A處用較大的力甩紙片時，很難將紙條B甩斷；當(dāng)你用鐵夾夾住B處，單手捏住A處用較小的力甩紙片時，輕松可以將紙條B甩斷。以下關(guān)于這個現(xiàn)象的分析正確的是（）A．慣性的大小與質(zhì)量有關(guān) B．慣性的大小與手的作用力的大小有關(guān) C．成功將紙條甩斷時，利用了紙條的慣性鐵夾 D．成功將紙條甩斷時，利用了鐵夾的慣性三、非選擇題17.如圖所示，讓一個小球從斜面上同一位置滑下，斜面末端分別放毛巾、木板和玻璃板，仔細(xì)觀察實驗現(xiàn)象．圖3-1-1實驗觀察到的現(xiàn)象是，說明，推理如果沒有摩擦。

物理概念和規(guī)律答案：一、1.運動、依靠外力、運動、靜止2.不需要、狀態(tài)、摩擦阻力3.實驗＋科學(xué)推理、力4.思維過程、檢驗認(rèn)識、實現(xiàn)二、1.勻速直線運動、靜止、2.勻速直線運動、靜止、慣性定律3.質(zhì)量、質(zhì)量5.慣性、靜止、任何情況下、力和運動、合力為零6.慣性、任何情況、質(zhì)量、屬性、運動定律、運動狀態(tài)改變的難易程度針對訓(xùn)練答案D解析:伽利略最早指出力不是維持物體運動的原因，而是改變物體運動狀態(tài)的原因，AC錯誤，D正確;亞里士多德認(rèn)為力是維持物體運動的原因,B錯誤．解析:物體自由下落時，僅受重力作用，重力消失后，物體將不受力，物體將保持重力消失時的瞬時速度做勻速直線運動．C正確，ABD錯誤．解析:①小球沿一個斜面滾下，滾上另一個斜面一定能發(fā)生，是事實，②③④不可能實現(xiàn)沒有摩擦力，是推論，A正確，BCD錯誤.解析:慣性是物體的固有性質(zhì)，慣性大小僅由物體的質(zhì)量決定，與物體是否受力及物體的運動狀態(tài)無關(guān)．而慣性定律指物體在不受外力作用(合外力為零)的條件下所遵守的運動規(guī)律，它指出了力是改變物體運動狀態(tài)的原因，而不是產(chǎn)生或維持物體運動的原因．總之，慣性和慣性定律是兩個不同的概念，但慣性定律揭示出物體具有慣性．ACD正確，不符合題意，B錯誤，符合題意。解析:牛頓第一定律是在理想實驗的基礎(chǔ)上經(jīng)過合理歸納總結(jié)出來的，但無法用實驗來直接驗證，AB錯誤；理想實驗的思維方法與質(zhì)點概念的建立相同，都是突出主要因素、忽略次要因素的科學(xué)抽象的思維方法，C正確；物體靜止時不受外力或合外力為零，D錯誤．解析：質(zhì)量是物體慣性大小的唯一量度，故B正確，ACD錯誤．解析：質(zhì)量是物體慣性大小的唯一的量度，與物體的運動狀態(tài)無關(guān)，與所受的力無關(guān)，A錯誤，B正確;車速越大，所需制動距離越大，但與物體慣性的大小無關(guān)，是因為物體具有的動能較大,CD錯誤。解析：甲車向后倒車撞到乙車上而停止運動，甲車司機由于慣性相對于甲車向后運動，使背部受傷．故AB錯誤；乙車靜止，乙車車頭由于受到撞擊而向后運動，乙車司機由于慣性相對于乙車向前運動，和乙車的方向盤相碰而造成胸部受傷．故C正確，D錯誤 解析：當(dāng)繩子斷了以后，小球在光滑水平面上受力平衡，由于慣性，小球沿切線方向做勻速直線運動，ACD錯誤，B正確。解析：慣性大小的唯一量度是質(zhì)量，與速度大小無關(guān)，“馬力既竭”時馬與車的慣性都保持不變，質(zhì)量不是0，所以慣性不為0，AD錯誤，B正確；慣性大小的唯一量度是質(zhì)量，拉力不能改變車的質(zhì)量，也就不會改變車的慣性大小，C錯誤。解析：慣性大小只與質(zhì)量有關(guān)，與速度大小和運動狀態(tài)無關(guān)，AB錯誤；慣性的大小只與物體的質(zhì)量有關(guān)，物體質(zhì)量越小，物體的慣性越小，C正確；物體在任何情況下都有慣性，D正確。解析：加掛車廂，質(zhì)量增大，故慣性增大，A正確；“強弩之末，勢不能穿魯縞”，是因為強弩最后的速度減小了，但慣性不變，B錯誤；慣性的大小只與物體的質(zhì)量有關(guān)，質(zhì)量越大，慣性越大，與速度大小無關(guān)，C錯誤；拋出的籃球在運動過程中，速度的大小和方向均發(fā)生了變化，但籃球質(zhì)量不變，故慣性不變，D正確。解析：物體的慣性僅與質(zhì)量有關(guān)，質(zhì)量越大的物體慣性越大，A錯誤；把一個物體豎直向上拋出后，能繼續(xù)上升，是因為物體具有慣性，保持原來的運動狀態(tài)，B正確；質(zhì)量是慣性大小的唯一量度，質(zhì)量不變，慣性不變，與速度變化無關(guān)，與重力大小無關(guān)C正確，D錯誤14. AC解析：人起跳后，豎直方向向上加速，之后再減速上升，到最高點再做自由落體運動，水平方向保持起跳前的速度勻速運動；車速如果不變（靜止或勻速），則人水平方向的速度和車的速度一樣，落在車廂內(nèi)原來的位置；車如果加速，人的水平速度小于車的速度，落在起跳點后方，車如果減速，人水平方向的速度大于車的速度，落在起跳點前面。BD錯誤，AC正確。解析：慣性是物體的固有屬性，任何情況都具有慣性，在突然剎車或加速時容易觀察到，不剎車也