4.1 牛顿第一定律 学案（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 4.1 牛顿第一定律 学案（word版含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 253.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-11-23 22:38:26 | ||
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文档简介
《运动和力的关系》
“牛顿第一定律”章节考点归纳&典例示范
一、理想实验
1．人类对运动和力的关系的认识历程
2．伽利略的理想实验
(1)斜面实验：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，如果没有摩擦，小球将到达原来的高度。如果第二个斜面的倾角减小，小球在这个斜面上仍将到达原来的高度，但这时它运动的距离更长。继续减小第二个斜面的倾角，球达到同一高度时运动的距离就会更长。
(2)推理结论：若将第二个斜面放平，小球将永远运动下去。这说明，力不是维持物体运动的原因。
3. 对伽利略理想实验的理解
（1）“理想实验”揭示了力不是维持物体运动的原因，物体的运动不需要力来维持。
（2）“理想实验”是一种思维活动，是人们在抽象思维中设想出来的，而实际上无法做到的实验。
（3）“理想实验”是一种以可靠的事实为依据，忽略次要因素，并把实验的情况合理外推到理想状态，从而揭示自然现象本质的假想实验。所以说伽利略理想实验方法是科学的，结论是可靠的。
【思考】
“理想实验”能否通过科技的不断发展而变成真实的科学实验？
提示：不能，理想实验是人们在抽象思维中设想出来而实际上无法做到的实验。
【解题技巧】
“理想实验”在自然科学的理论研究中有着重要的作用，但“理想实验”的方法有一定的局限性，“理想实验”是一种逻辑推理的思维过程，它的作用只限于逻辑上的证明与反驳，而不能用作检验认识正确与否的标准。由“理想实验”所得出的任何推论，都必须由观察或实验的结果来检验。
【典例示范】
在探究物体运动的原因时，伽利略利用两个对接的斜面，一个斜面固定，让小球从固定斜面上滚下，又滚上另一个倾角可以改变的斜面，斜面倾角逐渐改变至零，如图所示。伽利略设计这个实验的目的是为了说明( )
A．如果没有摩擦，小球将运动到与释放时相同的高度
B．即使没有摩擦，小球最终也一定会停下来
C．力不是维持物体运动的原因
D．如果物体不受力的作用就不会运动
[答案] C
(多选)下列关于伽利略的理想实验的叙述中正确的是( )
A．这个实验是凭空想象的
B．这个实验虽然是想象的，但它得出的结论是可靠的
C．理想实验是一种科学方法
D．理想实验是一个纯思维实验，其正确性应该再接受实验验证
[答案] BC
二、牛顿第一定律
1．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。
2．惯性：物体这种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。
3．意义
(1)揭示了运动和力的关系
①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，即物体保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质，因此牛顿第一定律也被叫作惯性定律。
4. 对牛顿第一定律的理解
(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发生改变。
(2)牛顿第一定律所描述的状态是一种理想状态，它是利用逻辑思维进行分析的产物，不可能用实验直接验证。
【思考】
如图所示，用力踢球，球才会运动起来，难道不能证明有力才有运动，运动需要外力来维持吗？
提示：不能，正是由于脚对球的力，改变了足球原来的运动状态(静止)，故力是改变物体运动状态的原因。脚离开球后，脚不再给球作用力，球仍然运动，故不是有力才有运动，力不是维持物体运动的原因。
【解题技巧】
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；而物体因为具有惯性而总是保持这种运动状态，除非有力作用在它上面迫使它改变这种运动状态，这是牛顿第一定律，也被叫作惯性定律，两者是不同的。
【典例示范】
关于牛顿第一定律，以下说法错误的是( )
A．牛顿第一定律又叫惯性定律
B．牛顿第一定律是牛顿通过大量实验总结出来的实验结论
C．牛顿第一定律说明一切物体都有惯性
D．牛顿第一定律说明力可以改变物体的运动状态
[答案] B
(多选)关于牛顿第一定律有下列说法，其中正确的是( )
A．牛顿第一定律可用实验来验证
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
[答案] BD
三、惯性与质量
1．描述物体惯性的物理量是它的质量。质量大的物体惯性大。
2．质量：只有大小，没有方向，是标量。在国际单位制中，质量的单位是千克，符号为kg。
3．对惯性的理解
(1)惯性与力
①惯性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。
(2)惯性与质量
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唯一量度。质量越大，惯性越大。
(3)惯性与惯性定律
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。惯性定律是物体不受外力作用时物体运动所遵循的一条规律。
(4)惯性与速度
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，惯性和物体是否有速度及速度的大小均无关。不能说“速度大惯性就大”。
【特别注意】
(1)物体在不受力(或合力为零)的条件下，惯性表现为物体保持原来的运动状态。
(2)在受力条件下，惯性表现为物体运动状态改变的难易程度。
【思考】
有人说“只有做匀速直线运动或静止的物体才具有惯性”，也有人说“速度越大惯性越大”“受力越大惯性越小”，这些说法对吗？
提示：不对，惯性是物体的固有属性，只与物体的质量有关，与物体的运动状态和受力情况无关。
【解题技巧】
利用惯性解释现象的步骤：
(1)明确研究的物体原来处于怎样的运动状态。
(2)明确当外力作用在该物体的某一部分或与该物体有关联的其他物体上时，这一部分或其他物体的运动状态的变化情况。
(3)明确该物体由于惯性保持怎样的运动状态，判断最后会出现什么现象。
【典例示范】
判断正误
(1)亚里士多德认为物体的自然状态是静止，只有当它受到力的作用才会运动。( )
(2)伽利略认为力不是维持物体运动的原因。( )
(3)伽利略理想实验结论是以可靠事实为基础，经科学抽象、运用分析推理得出的。( )
(4)牛顿第一定律可以用实验直接验证。( )
(5)物体的惯性总是以保持“原状”或反抗“改变”两种形式表现出来。( )
(6)力无法改变物体的惯性。( )
[答案]
(1)√ (2)√ (3)√ (4)× (5)√ (6)√
2. (多选)如图所示，小车上竖直放置一个木块，让木块随小车沿着桌面向右运动，当小车被挡板制动时，车上的木块向右倾倒。下列分析正确的是( )
A．木块上部有惯性，下部没有惯性
B．木块倾倒是因为木块有惯性
C．小车碰到挡板时，木块上部受到了惯性力的作用而向前运动
D．木块底部受到摩擦力很快停止运动，上部没有受摩擦力由于惯性要继续运动
[答案] BD
打水漂是人类最古老的游戏之一。如图所示，仅需要一块小瓦片，在手上呈水平放置后，用力使它水平飞出，瓦片擦水面飞行，不断地在水面上向前弹跳，直至下沉。下列判断正确的是( )
A．瓦片飞出时的初速度越大，它的惯性一定越大
B．瓦片飞行时所用时间越长，它的惯性一定越大
C．瓦片飞出去的距离越长，它的惯性一定越大
D．瓦片的质量越大，它的惯性一定越大
[答案] D
“牛顿第一定律”章节考点归纳&典例示范
一、理想实验
1．人类对运动和力的关系的认识历程
2．伽利略的理想实验
(1)斜面实验：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，如果没有摩擦，小球将到达原来的高度。如果第二个斜面的倾角减小，小球在这个斜面上仍将到达原来的高度，但这时它运动的距离更长。继续减小第二个斜面的倾角，球达到同一高度时运动的距离就会更长。
(2)推理结论：若将第二个斜面放平，小球将永远运动下去。这说明，力不是维持物体运动的原因。
3. 对伽利略理想实验的理解
（1）“理想实验”揭示了力不是维持物体运动的原因，物体的运动不需要力来维持。
（2）“理想实验”是一种思维活动，是人们在抽象思维中设想出来的，而实际上无法做到的实验。
（3）“理想实验”是一种以可靠的事实为依据，忽略次要因素，并把实验的情况合理外推到理想状态，从而揭示自然现象本质的假想实验。所以说伽利略理想实验方法是科学的，结论是可靠的。
【思考】
“理想实验”能否通过科技的不断发展而变成真实的科学实验？
提示：不能，理想实验是人们在抽象思维中设想出来而实际上无法做到的实验。
【解题技巧】
“理想实验”在自然科学的理论研究中有着重要的作用，但“理想实验”的方法有一定的局限性，“理想实验”是一种逻辑推理的思维过程，它的作用只限于逻辑上的证明与反驳，而不能用作检验认识正确与否的标准。由“理想实验”所得出的任何推论，都必须由观察或实验的结果来检验。
【典例示范】
在探究物体运动的原因时，伽利略利用两个对接的斜面，一个斜面固定，让小球从固定斜面上滚下，又滚上另一个倾角可以改变的斜面，斜面倾角逐渐改变至零，如图所示。伽利略设计这个实验的目的是为了说明( )
A．如果没有摩擦，小球将运动到与释放时相同的高度
B．即使没有摩擦，小球最终也一定会停下来
C．力不是维持物体运动的原因
D．如果物体不受力的作用就不会运动
[答案] C
(多选)下列关于伽利略的理想实验的叙述中正确的是( )
A．这个实验是凭空想象的
B．这个实验虽然是想象的，但它得出的结论是可靠的
C．理想实验是一种科学方法
D．理想实验是一个纯思维实验，其正确性应该再接受实验验证
[答案] BC
二、牛顿第一定律
1．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。
2．惯性：物体这种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。
3．意义
(1)揭示了运动和力的关系
①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，即物体保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质，因此牛顿第一定律也被叫作惯性定律。
4. 对牛顿第一定律的理解
(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发生改变。
(2)牛顿第一定律所描述的状态是一种理想状态，它是利用逻辑思维进行分析的产物，不可能用实验直接验证。
【思考】
如图所示，用力踢球，球才会运动起来，难道不能证明有力才有运动，运动需要外力来维持吗？
提示：不能，正是由于脚对球的力，改变了足球原来的运动状态(静止)，故力是改变物体运动状态的原因。脚离开球后，脚不再给球作用力，球仍然运动，故不是有力才有运动，力不是维持物体运动的原因。
【解题技巧】
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；而物体因为具有惯性而总是保持这种运动状态，除非有力作用在它上面迫使它改变这种运动状态，这是牛顿第一定律，也被叫作惯性定律，两者是不同的。
【典例示范】
关于牛顿第一定律，以下说法错误的是( )
A．牛顿第一定律又叫惯性定律
B．牛顿第一定律是牛顿通过大量实验总结出来的实验结论
C．牛顿第一定律说明一切物体都有惯性
D．牛顿第一定律说明力可以改变物体的运动状态
[答案] B
(多选)关于牛顿第一定律有下列说法，其中正确的是( )
A．牛顿第一定律可用实验来验证
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
[答案] BD
三、惯性与质量
1．描述物体惯性的物理量是它的质量。质量大的物体惯性大。
2．质量：只有大小，没有方向，是标量。在国际单位制中，质量的单位是千克，符号为kg。
3．对惯性的理解
(1)惯性与力
①惯性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。
(2)惯性与质量
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唯一量度。质量越大，惯性越大。
(3)惯性与惯性定律
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。惯性定律是物体不受外力作用时物体运动所遵循的一条规律。
(4)惯性与速度
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，惯性和物体是否有速度及速度的大小均无关。不能说“速度大惯性就大”。
【特别注意】
(1)物体在不受力(或合力为零)的条件下，惯性表现为物体保持原来的运动状态。
(2)在受力条件下，惯性表现为物体运动状态改变的难易程度。
【思考】
有人说“只有做匀速直线运动或静止的物体才具有惯性”，也有人说“速度越大惯性越大”“受力越大惯性越小”，这些说法对吗？
提示：不对，惯性是物体的固有属性，只与物体的质量有关，与物体的运动状态和受力情况无关。
【解题技巧】
利用惯性解释现象的步骤：
(1)明确研究的物体原来处于怎样的运动状态。
(2)明确当外力作用在该物体的某一部分或与该物体有关联的其他物体上时，这一部分或其他物体的运动状态的变化情况。
(3)明确该物体由于惯性保持怎样的运动状态，判断最后会出现什么现象。
【典例示范】
判断正误
(1)亚里士多德认为物体的自然状态是静止，只有当它受到力的作用才会运动。( )
(2)伽利略认为力不是维持物体运动的原因。( )
(3)伽利略理想实验结论是以可靠事实为基础，经科学抽象、运用分析推理得出的。( )
(4)牛顿第一定律可以用实验直接验证。( )
(5)物体的惯性总是以保持“原状”或反抗“改变”两种形式表现出来。( )
(6)力无法改变物体的惯性。( )
[答案]
(1)√ (2)√ (3)√ (4)× (5)√ (6)√
2. (多选)如图所示，小车上竖直放置一个木块，让木块随小车沿着桌面向右运动，当小车被挡板制动时，车上的木块向右倾倒。下列分析正确的是( )
A．木块上部有惯性，下部没有惯性
B．木块倾倒是因为木块有惯性
C．小车碰到挡板时，木块上部受到了惯性力的作用而向前运动
D．木块底部受到摩擦力很快停止运动，上部没有受摩擦力由于惯性要继续运动
[答案] BD
打水漂是人类最古老的游戏之一。如图所示，仅需要一块小瓦片，在手上呈水平放置后，用力使它水平飞出，瓦片擦水面飞行，不断地在水面上向前弹跳，直至下沉。下列判断正确的是( )
A．瓦片飞出时的初速度越大，它的惯性一定越大
B．瓦片飞行时所用时间越长，它的惯性一定越大
C．瓦片飞出去的距离越长，它的惯性一定越大
D．瓦片的质量越大，它的惯性一定越大
[答案] D