2022年高中物理《4-1 牛顿第一定律》学案 新人教版必修1

2022年高中物理4-1 牛顿第一定律学案 新人教版必修1一、理想实验的魅力.1.亚里士多德的观点必须有力作用在物体上，物体才能 ；没有力的作用，物体就要 2.伽利略的观点力不是 物体运动的原因，而是 物体运动状态的原因.3.笛卡尔的观点如果运动中的物体没有受到 ，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.二、惯性定律1.牛顿第一定律一切物体总保持 状态或 状态，除非作用在它上面的力迫使它 这种状态，也叫惯性定律.2.运动状态如果物体速度的 或 改变了，它的运动状态就发生了改变；如果物体做 运动或 ，它的运动状态就没发生改变.三、惯性与质量1.惯性物体保持原来 状态或 状态不变的性质.2.惯性的量度(1) 是物体惯性大小的惟一量度.(2)质量只有大小，没有 ，是标量，符号是m,国际单位制中，质量的单位是 ，符号为 .【课堂互动探究】对牛顿第一定律的理解1.牛顿第一定律的意义（1）牛顿第一定律揭示了一切物体都具有保持原来的匀速直线运动或静止状态的性质惯性.（2）牛顿第一定律正确揭示了力和运动的关系，纠正了力是维持物体运动的原因的错误观点，明确指出了力是改变物体运动状态的原因.2运动状态变化的三种情况（1）速度的方向不变，只有大小改变.（物体作直线运动）（2）速度的大小不变，只有方向改变.（物体做曲线运动）（3）速度的大小和方向同时发生改变.（物体做曲线运动）特别提醒：（1）牛顿第一定律所描述的是物体不受外力作用时的状态，与物体所受合外力为零是等效的.（2）牛顿第一定律不是实验定律，它是在理想实验的基础上总结得出的.（3）牛顿第一定律只适用于惯性参考系中的运动，在非惯性参考系中不适用.【变式训练】关于牛顿第一定律的下列说法中,正确的是（）A.牛顿第一定律是实验定律B.牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因C.惯性定律与惯性的实质是相同的D.物体的运动不需要力来维持二、对惯性的理解及应用1.惯性与质量的关系（1）惯性是物体的固有属性，一切物体都具有惯性.（2）质量是物体惯性大小的惟一量度，质量越大，惯性越大.2.惯性与力的关系（1）惯性不是力，而是物体本身固有的一种性质，因此说“物体受到了惯性作用”、“产生了惯性”、“受到惯性力”等都是错误的.（2）力是改变物体运动状态的原因，惯性是维持物体运动状态的原因.力越大，运动状态越易改变；惯性越大，运动状态越难改变.（3）惯性与物体的受力情况无关.特别提醒：（1）在不受力（或合外力为零）的条件下，惯性表现为保持原来的运动状态.（2）在受力条件下，惯性表现为运动状态改变的难易程度.（3）惯性参考系是指以相对地面静止或匀速直线运动状态的物体作为参考系，简称惯性系.3.惯性与速度的关系（1）速度是表示物体运动快慢的物理量，惯性是物体本身固有的性质.（2）一切物体都有惯性，和物体是否有速度及速度的大小均无关.4.惯性与惯性定律（1）惯性不是惯性定律，惯性没有条件限制，是物体的一种固有属性.（2）惯性定律是物体不受外力作用时物体运动所遵守的一条规律.【典例2】下列关于惯性的说法中，正确的是 ( )A.人走路时没有惯性，被绊倒时有惯性B.百米赛跑到终点时不能立即停下来是由于惯性，停下来时就没有惯性了C.物体没有受外力作用时有惯性，受外力作用后惯性被克服了D.物体的惯性与物体的运动状态及受力情况均无关【审题指导】注意惯性是物体的固有属性，与其它因素无关. 一切物体在任何情况下都有惯性，即物体具有惯性是不需要条件的.不要以为只有静止或匀速直线运动的物体才具有惯性，变速运动的物体没有惯性，或者误以为运动状态改变了，惯性也改变了.物体惯性的有无、惯性的大小与运动状态无关，与物体的受力情况无关.【自主解答】【变式训练】关于惯性,下列说法中正确的是（ ）A.受力越大的物体惯性越大B.速度越大的物体惯性越大C.已知月球上的重力加速度是地球上的1/6,故一个物体从地球移到月球惯性减小为1/6D.质量越大的物体惯性越大【典例3】如图所示,在一辆表面光滑的足够长的小车上,有质量为m1和m2的两个小球（m1m2）,两个小球原来随车一起运动,当车突然停止时,如不考虑其他阻力,则两个小球（ ）A.一定相碰 B.一定不相碰C.不一定相碰 D.无法确定【审题指导】当车突然停止时，应注意分析两球水平方向的受力情况，并利用牛顿第一定律确定两球的运动状态.【自主解答】【变式训练】 我国公安部规定各种小型车辆的驾驶员和前排的乘客都应在胸前系上安全带，这主要是为防止下列哪种情况可能带来的危害（ ）A.倒车 B.紧急刹车 C.突然起动 D.车速太慢【基础知识达标】1关于牛顿第一定律的下列说法正确的是（ ）A.牛顿第一定律是科学家凭空想象出来的，没有实验依据B.惯性定律与惯性实质是相同的C.物体不受外力作用时，一定处于静止状态D.物体运动状态发生变化时，必定受到外力的作用2关于惯性，下列说法中正确的是（ ） A速度大的物体不能很快地停下来，是因为物体速度越大，惯性越大 B小球在做自由落体运动时，没有惯性 C乒乓球的运动状态容易改变，是因为乒乓球惯性较小的缘故D物体受到的外力越大，其惯性越小，受到的外力越小，惯性越大 3. 下列说法正确的是（ ）A.物体处于静止时才有惯性 B.物体只受到一个力的作用，其运动状态一定改变C.没有力的推动作用，小车就不能运动D.汽车的速度越大则惯性越大 4关于运动状态与所受外力的关系，下面说法中正确的是（ ）A.物体受到恒定的力作用时，它的运动状态不发生改变B.物体受到不为零的合力作用时，它的运动状态要发生改变C.物体受到的合力为零时，它一定处于静止状态D.物体的运动方向与它所受的合力的方向可能相同5下列运动中，物体的运动状态不变的是（ ）A.匀速直线运动 B.匀加速直线运动C.匀减速直线运动 D.自由落体运动【知能巩固作业】1根据牛顿第一定律，以下选项中正确的是（ ）A.加速运动的物体没有惯性B.物体运动得快慢决定惯性的大小C.力是维持物体运动的原因D.力是改变物体运动状态的原因2下列说法中不正确的是（ ）A.亚里士多德认为物体的自然状态是静止的,只有当它受到力的作用时才会运动B.伽利略认为力不是维持物体运动的原因C.牛顿认为力的真正效果是改变物体的速度,而不仅仅是使之运动D.伽利略根据理想实验推论出,如果没有摩擦,在水平面上的物体,一旦具有某一个速度,将保持这个速度继续运动下去 3. 物体的运动状态改变了，不可能发生的是（ ）A.速率不变 B.速度不变C.惯性大小随之变化 D.物体未受任何力 4关于力和运动的关系，下列说法正确的是 （ ）A.物体不受任何力作用时，一定保持静止B.物体不受任何外力作用时，一定保持匀速直线运动C.物体做曲线运动，一定受到了力的作用D.物体受到力的作用时，物体才能向前运动 5. 如图所示，正在向右行驶的火车车厢内,有一人相对车厢静止释放一小球,则小球会落在（ ）A.可能落在A处B.可能落在B处C.可能落在C处D.以上都有可能6. 关于力和运动状态的改变，下列说法不正确的是（ ）A.物体加速度为零，则运动状态不变B.只要速度大小和方向二者中有一个发生变化，或者二者都变化，都叫运动状态发生变化C.物体运动状态发生改变就一定受到力的作用D.物体运动状态的改变就是指物体的加速度在改变 第1节 牛顿第一定律【课前基础梳理】一1运动 静止 2.维持 改变 3.力的作用二、1.匀速直线运动 静止 改变 2.大小 方向 匀速直线 静止三、1.静止 匀速直线运动 2.质量 方向 千克 kg【课堂互动探究】【典例1】选A、B、D. 牛顿第一定律描述的是物体不受外力作用时的状态，总保持匀速直线运动状态或静止状态不变，A、B正确；牛顿第一定律还揭示了力和运动的关系，力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动状态的原因，在水平地面上滑动的木块最终停下来，是由于摩擦阻力的作用而改变了运动状态，飞跑的运动员，遇到障碍而被绊倒，是因为他受到外力作用而改变了运动状态，C错误，D正确.【变式训练】【解析】选B、D.牛顿第一定律强调了物体在不受力的情况下的运动规律,也说明了在受力时运动状态的改变,但自然界中不受力的物体是不存在的,故A错误;惯性是物体保持原来运动状态不变的一种性质,惯性定律（即牛顿第一定律）则反映物体在一定条件下的运动规律,故C错误;由牛顿第一定律可知,物体的运动不需要力来维持,但要改变物体的运动状态,则必须有力的作用,B、D正确.【典例2】选D.惯性是物体的固有属性，物体在任何情况下都有惯性，且惯性的大小与物体的运动状态及受力情况均无关，它仅取决于物体的质量大小，因此A、B、C错误，D正确.【变式训练】选D.惯性是物体的固有属性,物体惯性的大小与其运动状态和受力情况无关,A、B错误；物体的惯性大小由其质量大小决定,与其他因素无关,C错误,D正确.【典例3】选B.原来两小球与车具有相同的速度,车突然停止后,两球在水平方向均不受力,据牛顿第一定律知,两球的速度均不变,即两球仍以原来的速度向前做匀速直线运动,两球间的距离不变,一定不会发生碰撞,故B正确.【变式训练】选B.汽车突然刹车时,乘客的下半身随着汽车座椅速度的减小而减小,而乘客的上半身由于其惯性的影响仍以原速度向前运动,乘客向前方倾倒,故乘客应在胸前系上安全带,防止因惯性对人体带来的危害，B正确.【基础知识达标】1.【解析】选D.牛顿第一定律是牛顿在总结前人经验和结论的基础上得出的，虽不是由实验得出的定律，但也不是科学家凭空想出来的，A错误；惯性定律是说物体不受外力作用时所遵循的规律，而惯性是无论物体受不受外力，物体总具有的一种性质，它们的实质不同，B错误；由牛顿第一定律知，物体不受外力作用时总保持匀速直线运动状态或静止状态，C错误；力是改变物体运动状态的原因，D正确.2【解析】选C.物体的惯性仅由其质量决定，一切物体都有惯性，与它是否受力及运动情况均无关，A、B、D错误；乒乓球的运动状态容易改变，是因为其质量小惯性小的缘故，C正确.【知能巩固作业】1.【解析】选D.物体的惯性大小只与其质量大小有关，与它的运动状态无关，A、B错误；物体的运动不需要力来维持，而是力能改变物体的运动状态，C错误，D正确.2.【解析】选C.亚里士多德认为力是维持物体运动的原因,有力作用在物体上它就运动,没有力作用时它就静止,A正确；伽利略认为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,他认为水平面上的物体若不受摩擦力,物体会保持原速度做匀速直线运动,B、D正确；牛顿第一定律揭示了力与物体运动的关系,即物体的运动不需要力来维持,力的作用是改变物体的运动状态（速度）,C错误.3.【解析】选B、C、D.物体的运动状态是用速度来描述的，运动状态改变了，则物体的速度一定改变了，但有可能速度大小不变，而方向改变，故A可能发生，B不可能发生；物体的惯性大小与物体的运动状态无关，只由质量决定，质量不变则惯性不会发生变化，C不可能发生；力是改变物体运动状态的原因，物体运动状态改变了，必定受到力的作用，D不可能发生；因此选B、C、D4.【解析】选C. 根据牛顿第一定律，力的作用效果是改变物体运动状态，如果物体不受任何外力，它的运动状态是不会改变的，也就是保持原有的运动状态不变，原来是静止的仍保持静止，原来运动的就保持匀速直线运动， A、B错误；物体运动是不需要力来维持的，D错误；物体做曲线运动，速度方向发生了变化，物体运动状态发生了改变，一定受到了力的作用，C正确5.【解析】选D.正在行驶的火车怎样运动未知，可能加速、匀速、减速，由于惯性火车、小球保持原来运动的状态，所以小球落在A、B、C处都有可能，D正确.6.【解析】选D.加速度为零，说明物体速度不变，运动状态不变，A正确；速度是矢量，速度的变化要从大小、方向两方面去考虑，B正确；物体的运动状态变化，一定有力的作用，物体也一定有加速度，但无法知道加速度是否在改变，所以C正确，D不正确.7.【解析】选B.选项A、C、D所讲述的现象，都可由惯性知识即物体要保持原有的运动状态来解释，都属于惯性现象，选项B所讲述的现象则是由于石块要受重力作用的缘故，无论向那个方向抛出，由于重力作用，最后都要落回地面，属于力的作用，使物体运动状态改变的事例，故B正确.8.【解析】选B、D.如果小车正在向左匀速运动，突然加速，则碗中的水由于惯性仍保持原有的速度，就会向右洒出，故B正确；如果小车正向右匀速运动，突然减速，则碗中的水由于惯性仍保持原来的速度，就会向右洒出.故D正确.