牛頓第一定律 力與運(yùn)動(dòng)關(guān)系（基礎(chǔ)） 知識(shí)講解

牛頓第一定律力與運(yùn)動(dòng)關(guān)系（基礎(chǔ)）撰稿：馮保國(guó)審稿：史會(huì)娜【學(xué)習(xí)目標(biāo)】

1、知道牛頓第一定律的內(nèi)容；2、理解慣性是物質(zhì)的一種屬性，會(huì)解釋常見(jiàn)的慣性現(xiàn)象；3、理解力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系?！疽c(diǎn)梳理】

要點(diǎn)一、牛頓第一定律一切物體，在沒(méi)有受到力的作用時(shí)，總保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，這就是牛頓第一定律。

要點(diǎn)詮釋：

對(duì)定律的理解：

1、“一切”說(shuō)明該定律對(duì)于所有物體都適用，不是特殊現(xiàn)象。

2、“沒(méi)有受到力的作用”是定律成立的條件?！皼](méi)有受到力的作用”有兩層含義：一是該物體確定沒(méi)有受到任何力的作用，這是一種理想化的情況(實(shí)際上，不受任何力的作用的物體是不存在的)；二是該物體所受合力為零，它的作用效果可以等效為不受任何力的作用時(shí)的作用效果。

3、“或”指兩種狀態(tài)必居其一，不能同時(shí)存在，也就是說(shuō)物體在不受力的作用時(shí)，原來(lái)靜止的物體仍保持靜止?fàn)顟B(tài)，原來(lái)運(yùn)動(dòng)的物體仍保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。

4、牛頓第一定律的內(nèi)涵：物體在不受力的情況下依舊可以保持原有的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，說(shuō)明力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因，而是使物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變的原因?；蛘哒f(shuō)：物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來(lái)維持，要改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，必須對(duì)物體施加力的作用。

5、牛頓第一定律不能用實(shí)驗(yàn)直接驗(yàn)證，而是在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上通過(guò)分析、概括、推理總結(jié)出來(lái)的。

6、牛頓第一定律是關(guān)于力與運(yùn)動(dòng)關(guān)系的規(guī)律，它反映了物體在不受力(或受合力為零)時(shí)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，在不受任何力時(shí)，物體要保持原有的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變。

要點(diǎn)二、慣性物體具有保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的性質(zhì)，叫做慣性。要點(diǎn)詮釋：

對(duì)慣性的理解。

1、一切物體都有慣性，一切物體是指無(wú)論是氣體、液體、還是固體；無(wú)論是靜止還是運(yùn)動(dòng)；無(wú)論受力還是不受力都具有慣性。慣性是物體本身的一種屬性。

2、慣性指物體保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的性質(zhì)。即靜止的物體總要保持靜止?fàn)顟B(tài)，運(yùn)動(dòng)的物體總要保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。

3、慣性是物體的屬性，不是力。因此在提到慣性時(shí)，只能說(shuō)“物體具有慣性”，或“由于慣性”，而不能說(shuō)“受到慣性作用”或“慣性力”等。慣性只有大小，慣性的大小僅取決于物體的質(zhì)量，質(zhì)量大，慣性也大。

要點(diǎn)三、力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系1、力的作用效果力的作用效果包括兩方面：改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、改變物體的形狀。

2、力與運(yùn)動(dòng)力是使物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的原因。要點(diǎn)詮釋：

(1)力可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變包括三種情況：

①物體的運(yùn)動(dòng)方向不變，速度大小發(fā)生改變。

例如：剛駛出站臺(tái)的火車，做變速直線運(yùn)動(dòng)。

②物體的速度大小不變，運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生改變。

例如：勻速行駛的汽車拐彎了。

③物體的速度大小和運(yùn)動(dòng)方向同時(shí)發(fā)生改變。例如：向斜上方拋出的鉛球，速度的大小和方向都在發(fā)生變化。

(2)力可以改變物體的形狀。

例如：用力捏橡皮泥，使橡皮泥變成各種形狀；用力拉弓，使弓張開(kāi)；將尺變彎等。都是在力的作用下，使物體的形狀發(fā)生改變。

(3)物體受力平衡時(shí)，將保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；物體受力不平衡時(shí)，其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)會(huì)發(fā)生改變?！镜湫屠}】類型一、牛頓第一定律1、人類對(duì)“運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系”的認(rèn)識(shí)就經(jīng)歷了一個(gè)曲折漫長(zhǎng)的探索過(guò)程。（1）古希臘哲學(xué)家亞里士多德認(rèn)為：。這一根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)和事物表象得出的錯(cuò)誤觀點(diǎn)被人們沿用了近2000年。（2）十七世紀(jì)，伽利略通過(guò)理想斜面實(shí)驗(yàn)，正確地揭示了“運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系”。如圖所示，伽利略的斜面實(shí)驗(yàn)有如下步驟：①減小第二個(gè)斜面的傾角，小球在這個(gè)斜面上仍然要達(dá)到原來(lái)的高度。②兩個(gè)對(duì)接的斜面，讓小球沿一個(gè)斜面從靜止?jié)L下，小球?qū)L上另一個(gè)斜面。③如果沒(méi)有摩擦，小球?qū)⑸仙皆瓉?lái)釋放時(shí)的高度。④繼續(xù)減小第二個(gè)斜面的傾角，最后使它成水平面，小球?qū)⒀厮矫嬉院愣ㄋ俣瘸掷m(xù)運(yùn)動(dòng)下去。上述步驟中，有的屬于可靠事實(shí)，有的則是科學(xué)推論。將這些事實(shí)和推論進(jìn)行分類排序，以下正確的是A．事實(shí)②→事實(shí)①→推論③→推論④B．事實(shí)②→推論①→推論③→推論④C．事實(shí)②→推論①→推論④→推論③D．事實(shí)②→推論③→推論①→推論④（3）伽利略得出：運(yùn)動(dòng)物體如果不受其它物體的作用，將會(huì)。伽利略由此開(kāi)創(chuàng)了實(shí)驗(yàn)和推理相結(jié)合的科學(xué)研究方法?！舅悸伏c(diǎn)撥】結(jié)合實(shí)驗(yàn)，理解力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，對(duì)歷史上的不同觀點(diǎn)對(duì)比記憶。【答案】（1）力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因；（2）D；（3）永遠(yuǎn)勻速運(yùn)動(dòng)下去?！窘馕觥浚海?）關(guān)于力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，亞里士多德的觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的，他說(shuō)力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因，根據(jù)物理學(xué)歷史事實(shí)回答第一空。（2）這是依據(jù)思維程序排序的問(wèn)題，伽利略的觀點(diǎn)是在實(shí)驗(yàn)事實(shí)的基礎(chǔ)上，經(jīng)過(guò)推理概括得出結(jié)論，第一步是實(shí)驗(yàn)事實(shí)，即②；小球滾到右側(cè)斜面的高度與小球自由放手的位置接近，摩擦越小越接近，得出推理，如果無(wú)摩擦，小球上升的高度與自由放手位置相同，即第二步是③；繼續(xù)推理，在無(wú)摩擦的情況下如果改變右側(cè)斜面的傾斜程度，減小傾角，仍能使小球上升的高度與自由放手的位置相同，即第三步是①；繼續(xù)大膽推理，在無(wú)摩擦的情況下，右側(cè)斜面繼續(xù)減小傾角為0，即水平，則小球永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)，即第四步是④。按照這樣的思維程序排列順序。（3）這是實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，再推理得出的結(jié)論，實(shí)驗(yàn)無(wú)法直接驗(yàn)證，運(yùn)動(dòng)物體不受力將永遠(yuǎn)勻速運(yùn)動(dòng)下去?！究偨Y(jié)升華】關(guān)于力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，歷史上有兩種對(duì)立的觀點(diǎn)：亞里士多德認(rèn)為，力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因；伽利略等人認(rèn)為，力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因?，F(xiàn)在人們普遍認(rèn)為力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因的觀點(diǎn)是正確的，這一觀點(diǎn)無(wú)法經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)直接證實(shí)，而是在大量實(shí)驗(yàn)事實(shí)的基礎(chǔ)上，經(jīng)過(guò)推理概括得出的。2、在太空中飛行的宇宙飛船，如果它受到的一切外力消失，那么宇宙飛船將（）A．立即靜止B．減速飛行C．加速飛行D．勻速飛行【答案】D【解析】在一切外力消失前，宇宙飛船是運(yùn)動(dòng)的，當(dāng)一切外力消失后，就再也沒(méi)有能夠改變飛船運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的力，所以飛船不會(huì)停下來(lái)，不會(huì)減速飛行也不會(huì)加速飛行，飛船只能按原來(lái)的運(yùn)動(dòng)速度永遠(yuǎn)的勻速飛行下去?！究偨Y(jié)升華】解答本題可根據(jù)牛頓第一定律來(lái)分析，牛頓第一定律告訴我們：一切物體在不受外力作用時(shí)，總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，直到有外力改變它為止。舉一反三：【變式】小冬用繩子拴著一石塊，使石塊繞手做圓周運(yùn)動(dòng)，如果石塊受到的力突然全部消失，石塊將（）A．立即停止運(yùn)動(dòng)B．做勻速直線運(yùn)動(dòng)C．繼續(xù)做圓周運(yùn)動(dòng)D．速度越來(lái)越慢直到停止運(yùn)動(dòng)【答案】B類型二、慣性

3、關(guān)于物體的慣性，下列說(shuō)法正確的是()

A．賽車能很快停下來(lái)，說(shuō)明車沒(méi)有慣性

B．跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)員起跳前助跑，是為了獲得慣性

C．足球射入球門時(shí)才具有慣性

D．百米運(yùn)動(dòng)員到達(dá)終點(diǎn)時(shí)不能立即停下來(lái)，是因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)員具有慣性

【思路點(diǎn)撥】慣性是物體的屬性只與物體質(zhì)量有關(guān)，而與其它任何因素都沒(méi)關(guān)系?！敬鸢浮緿【解析】該題考察對(duì)慣性的理解。慣性是物質(zhì)的一種屬性，一切物體在任何情況下都有慣性。無(wú)論物體運(yùn)動(dòng)還是靜止。故AC錯(cuò)。慣性不是力，它只有大小沒(méi)有方向，因此物體“獲得慣性”、“受到慣力作用”等說(shuō)法都是錯(cuò)誤的，故B錯(cuò)。

【總結(jié)升華】①慣性是一切物體都具有的，無(wú)論是氣體、液體、固體都有慣性。②物體在任何情況下都有慣性，無(wú)論運(yùn)動(dòng)、靜止、受力或不受力都有慣性。③慣性的大小只與質(zhì)量有關(guān)，與速度無(wú)關(guān)。

舉一反三：【變式】（高清課堂《牛頓第一定律》381491例1）下列說(shuō)法正確的是()

A．慣性是物體的一種屬性

B．物體只有靜止時(shí)才有慣性

C．物體只有受到力的作用時(shí)才具有慣性

D．物體只有運(yùn)動(dòng)時(shí)才有慣性

【答案】A

4、下列用于防止因慣性造成事故的交通規(guī)則是（）

A．橋梁設(shè)有限重標(biāo)志

B．車輛靠右行駛

C．嚴(yán)禁超速超載

D．紅燈停、綠燈行

E．請(qǐng)保持車距

F．小汽車駕駛員駕車時(shí)，系好安全帶

【答案】C、E、F【解析】本題考察慣性知識(shí)在交通規(guī)則中的應(yīng)用。橋梁設(shè)有限重標(biāo)志牌，是為了防止車輛過(guò)重壓壞路面故A不選。嚴(yán)禁車輛超速超載，是因?yàn)槲矬w的慣性大小與物體的質(zhì)量有關(guān)，質(zhì)量越大的物體，慣性越大，車輛不易停止，易發(fā)生交通事故。保持車距是因?yàn)檐囉袘T性，剎車后不能立即停止。行車系好安全帶是因?yàn)榫o急剎車時(shí)，駕駛員由于慣性會(huì)繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)，易碰撞車身而發(fā)生事故。

【總結(jié)升華】慣性知識(shí)的應(yīng)用一是利用慣性做事情，二是防止因慣性帶來(lái)的危害。注意加以區(qū)分。舉一反三：【變式1】以下現(xiàn)象利用慣性知識(shí)的是（）

A．洗衣機(jī)將衣服甩干

B．奔跑時(shí)被腳下的石頭絆倒

C．打籃球時(shí)投球入籃筐

D．上車后，請(qǐng)扶好把手

【答案】A、C

【變式2】（高清課堂《牛頓第一定律》381491例4）坐在公共汽車?yán)锏娜?，身體突然向前傾，這可能是由于汽車（）A．突然減速前進(jìn) B．突然加速前進(jìn)C．向前行駛時(shí)突然剎車 D．突然啟動(dòng)前進(jìn)【答案】A、C5、今年5月1日起，我國(guó)開(kāi)始實(shí)行“醉駕人刑”。如