4.1.牛顿第一定律 学案——高中物理人教版（2019）必修第一册
文档属性
| 名称 | 4.1.牛顿第一定律 学案——高中物理人教版（2019）必修第一册 |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 642.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-08-18 20:13:00 | ||
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文档简介
第四章 运动和力的关系
1．牛顿第一定律
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1．牛顿第一定律的内容：_______________________。
2．思考：物体的惯性与哪些因素有关？
3．思考：运动和力的关系？
4．下列说法正确的是__________。
①物体运动状态的改变指的是速度的改变。
②物体运动状态发生改变，物体可以不受力。
③物体运动的速度越大，其惯性越大。
④物体受力越大，其惯性不一定越大。
⑤在水平面上滚动的铅球最终停下来，是由于没有外力维持铅球运动。
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1．关于物体的惯性，下列说法正确的是( )
A．只有处于静止状态或匀速直线运动状态的物体才具有惯性
B．物体做变速运动时，其惯性也不断变化
C．惯性的大小和物体的速度有关，速度大的物体惯性大
D．质量是物体惯性大小的唯一量度
2．教科书中这样表述牛顿第一定律：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。其中“改变这种状态”指的是改变物体的( )
A．速度 B．加速度
C．位置 D．受力
3.如图，一个劈形物体M(各面均光滑)放在固定的斜面上，上表面水平，在其上表面放一个光滑小球m。劈形物体由静止开始释放，则小球在碰到斜面前的运动轨迹是( )
A．沿斜面向下的直线
B．竖直向下的直线
C．无规则的曲线
D．抛物线
4．“复兴号”高铁在某段水平轨道上匀速行驶，假设高铁上固定着盛满水的水杯。若突然发现水杯中的水向右洒出，如图所示，则关于高铁在此种情况下的运动，下列描述正确的是( )
A．高铁匀速向左运动
B．高铁可能突然向右加速运动
C．高铁可能突然向左减速运动
D．高铁可能突然向右减速运动
5．伽利略对“运动和力的关系”和“自由落体运动”的研究，开创了科学实验和逻辑推理相结合的重要科学研究方法。图1、图2分别表示这两项研究中实验和逻辑推理的过程，对这两项研究，下列说法正确的是( )
A．图1中完全没有摩擦阻力的斜面是实际存在的，实验可实际完成
B．图1的实验为“理想实验”，通过逻辑推理得出物体的运动需要力来维持
C．图2通过对自由落体运动的研究，合理外推得出小球在斜面上做匀变速运动
D．图2中先在倾角较小的斜面上进行实验，可“冲淡”重力，使时间测量更容易
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6.春秋时期齐国人的著作《考工记·辀(zhou)人篇》中有“劝登马力，马力既竭，辀犹能一取焉”，意思是马拉车的时候，马虽然对车不再施力了，但车还能继续向前运动一段距离，这一现象说明了车具有惯性，下列关于惯性的说法正确的是( )
A．马对车的力越大，车的惯性越大
B．车的速度越大，惯性越大
C．车的质量越大，惯性越大
D．车的惯性与质量无关
7.打水漂是人类古老的游戏之一(如图)。仅需要一块小瓦片，在手上水平放置后，用力水平抛出，瓦片擦水面飞行，瓦片不断地在水面上向前弹跳，直至下沉。下列判断正确的是( )
A．抛出时的初速度越大，瓦片的惯性一定越大
B．飞行时所用时间越长，瓦片的惯性一定越大
C．飞出去的距离越长，瓦片的惯性一定越大
D．瓦片的质量越大，惯性一定越大
8．2021年10月16日，在神舟十三号载人飞船与天和核心舱成功实现自主快速交会对接后，三名航天员先后进入天和核心舱，标志着中国人首次进入自己的空间站，则下列说法正确的是( )
A．航天员在太空中由于离开了地球，所以没有惯性
B．航天员进入核心舱需借助外力，说明力是维持物体运动的原因
C．载人飞船加速升空的过程中，航天员对座椅的压力与其受到的支持力大小相等
D．航天员在空间站内用力F双手互拉弹簧两端时，弹簧弹力大小为2F
9．(多选)如图所示，重球系于绳DC下端，重球下再系一根同样的绳BA，下列说法正确的是( )
A.在绳的A端缓慢增加拉力，结果CD绳先断
B．在绳的A端缓慢增加拉力，结果AB绳先断
C．在绳的A端突然猛拉，结果AB绳先断
D．在绳的A端突然猛拉，结果CD绳先断
1．牛顿第一定律
必备知识 落实 INCLUDEPICTURE "../箭头.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "../箭头.TIF" \* MERGEFORMAT
1．一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．惯性只与物体的质量有关，质量越大，惯性越大。
3．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。
4．①④
知能素养 进阶 INCLUDEPICTURE "../箭头.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "../箭头.TIF" \* MERGEFORMAT
1. 惯性是指物体保持原来的静止状态或匀速直线运动状态的性质，一切物体都有惯性，物体的惯性和物体的运动状态、受力情况无关，质量是物体惯性大小的唯一量度，选项D正确。
2. 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。其中“改变这种状态”指的是速度。所以A正确，B、C、D错误。
3. 由于小球处在物体M上，接触面光滑，在物体M下滑过程中，小球在水平方向上不受外力作用，则小球在水平方向上保持原来的静止状态，仅沿竖直方向运动，故B正确。
4. 根据图中的情景可知，只有高铁的加速度方向向左，由于惯性，水才会向右洒出，匀速运动或向右加速运动均不会出现这种现象。如果速度方向向左，加速度方向和高铁速度方向相同，高铁向左加速运动；如果速度方向向右，加速度方向和高铁速度方向相反，高铁向右减速运动。
5. 完全没有摩擦阻力的斜面是实际不存在的，故实验不可能实际完成，故A错误；图2的实验为“理想实验”，通过逻辑推理得出物体的运动不需要力来维持，故B错误；伽利略设想物体下落的速度与时间成正比，因为当时无法测量物体的瞬时速度，所以伽利略通过数学推导证明，如果速度与时间成正比，那么位移与时间的平方成正比；由于当时用滴水法计算，无法记录自由落体的较短时间，伽利略设计了让小球沿阻力很小的斜面滚下，来“冲淡”重力的作用效果，而小球在斜面上运动的加速度要比它竖直下落的加速度小得多，所用时间长得多，所以容易测量。伽利略做了上百次实验，并通过抽象思维在实验结果上做了合理外推，故C错误，D正确。
6. 惯性大小的唯一量度是质量，与速度无关，与物体是否受力无关，质量越大，惯性越大，故A、B、D错误，C正确。
7. 惯性是物体本身具有的一种性质，惯性的大小只与物体的质量有关，所以瓦片的质量越大，惯性一定越大，与初速度、时间、飞行距离等因素无关，故A、B、C错误，D正确。
8. 物体的惯性由物体质量决定，与物体所处的位置没有关系，A错误；航天员进入核心舱需借助外力，说明力是改变物体运动的原因，B错误；载人飞船加速升空的过程中，航天员对座椅的压力与其受到的支持力互为作用力和反作用力，根据牛顿第三定律可知，其大小相等，C正确；航天员在空间站内用力F双手互拉弹簧两端时，根据二力平衡可知，弹簧弹力大小为F，D错误。
9. 在绳的A端缓慢增加拉力，重球受力如图所示：
使得重球在足够的时间发生了微小的位移，以致CD绳的拉力FT2逐渐增大，这个过程进行缓慢，可以认为重球始终处于平衡状态，即FT2＝FT1＋mg，随着FT1增大，FT2也增大，且FT2总是大于FT1，所以CD绳先被拉断，故A正确，B错误；若在A端突然猛拉，因为重球质量很大，力的作用时间极短，由于惯性，重球向下的位移极小(可以看成运动状态未来得及改变)，以致CD绳的拉力几乎未增加，故AB绳先断。
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1．牛顿第一定律
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1．牛顿第一定律的内容：_______________________。
2．思考：物体的惯性与哪些因素有关？
3．思考：运动和力的关系？
4．下列说法正确的是__________。
①物体运动状态的改变指的是速度的改变。
②物体运动状态发生改变，物体可以不受力。
③物体运动的速度越大，其惯性越大。
④物体受力越大，其惯性不一定越大。
⑤在水平面上滚动的铅球最终停下来，是由于没有外力维持铅球运动。
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1．关于物体的惯性，下列说法正确的是( )
A．只有处于静止状态或匀速直线运动状态的物体才具有惯性
B．物体做变速运动时，其惯性也不断变化
C．惯性的大小和物体的速度有关，速度大的物体惯性大
D．质量是物体惯性大小的唯一量度
2．教科书中这样表述牛顿第一定律：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。其中“改变这种状态”指的是改变物体的( )
A．速度 B．加速度
C．位置 D．受力
3.如图，一个劈形物体M(各面均光滑)放在固定的斜面上，上表面水平，在其上表面放一个光滑小球m。劈形物体由静止开始释放，则小球在碰到斜面前的运动轨迹是( )
A．沿斜面向下的直线
B．竖直向下的直线
C．无规则的曲线
D．抛物线
4．“复兴号”高铁在某段水平轨道上匀速行驶，假设高铁上固定着盛满水的水杯。若突然发现水杯中的水向右洒出，如图所示，则关于高铁在此种情况下的运动，下列描述正确的是( )
A．高铁匀速向左运动
B．高铁可能突然向右加速运动
C．高铁可能突然向左减速运动
D．高铁可能突然向右减速运动
5．伽利略对“运动和力的关系”和“自由落体运动”的研究，开创了科学实验和逻辑推理相结合的重要科学研究方法。图1、图2分别表示这两项研究中实验和逻辑推理的过程，对这两项研究，下列说法正确的是( )
A．图1中完全没有摩擦阻力的斜面是实际存在的，实验可实际完成
B．图1的实验为“理想实验”，通过逻辑推理得出物体的运动需要力来维持
C．图2通过对自由落体运动的研究，合理外推得出小球在斜面上做匀变速运动
D．图2中先在倾角较小的斜面上进行实验，可“冲淡”重力，使时间测量更容易
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6.春秋时期齐国人的著作《考工记·辀(zhou)人篇》中有“劝登马力，马力既竭，辀犹能一取焉”，意思是马拉车的时候，马虽然对车不再施力了，但车还能继续向前运动一段距离，这一现象说明了车具有惯性，下列关于惯性的说法正确的是( )
A．马对车的力越大，车的惯性越大
B．车的速度越大，惯性越大
C．车的质量越大，惯性越大
D．车的惯性与质量无关
7.打水漂是人类古老的游戏之一(如图)。仅需要一块小瓦片，在手上水平放置后，用力水平抛出，瓦片擦水面飞行，瓦片不断地在水面上向前弹跳，直至下沉。下列判断正确的是( )
A．抛出时的初速度越大，瓦片的惯性一定越大
B．飞行时所用时间越长，瓦片的惯性一定越大
C．飞出去的距离越长，瓦片的惯性一定越大
D．瓦片的质量越大，惯性一定越大
8．2021年10月16日，在神舟十三号载人飞船与天和核心舱成功实现自主快速交会对接后，三名航天员先后进入天和核心舱，标志着中国人首次进入自己的空间站，则下列说法正确的是( )
A．航天员在太空中由于离开了地球，所以没有惯性
B．航天员进入核心舱需借助外力，说明力是维持物体运动的原因
C．载人飞船加速升空的过程中，航天员对座椅的压力与其受到的支持力大小相等
D．航天员在空间站内用力F双手互拉弹簧两端时，弹簧弹力大小为2F
9．(多选)如图所示，重球系于绳DC下端，重球下再系一根同样的绳BA，下列说法正确的是( )
A.在绳的A端缓慢增加拉力，结果CD绳先断
B．在绳的A端缓慢增加拉力，结果AB绳先断
C．在绳的A端突然猛拉，结果AB绳先断
D．在绳的A端突然猛拉，结果CD绳先断
1．牛顿第一定律
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1．一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．惯性只与物体的质量有关，质量越大，惯性越大。
3．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。
4．①④
知能素养 进阶 INCLUDEPICTURE "../箭头.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "../箭头.TIF" \* MERGEFORMAT
1. 惯性是指物体保持原来的静止状态或匀速直线运动状态的性质，一切物体都有惯性，物体的惯性和物体的运动状态、受力情况无关，质量是物体惯性大小的唯一量度，选项D正确。
2. 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。其中“改变这种状态”指的是速度。所以A正确，B、C、D错误。
3. 由于小球处在物体M上，接触面光滑，在物体M下滑过程中，小球在水平方向上不受外力作用，则小球在水平方向上保持原来的静止状态，仅沿竖直方向运动，故B正确。
4. 根据图中的情景可知，只有高铁的加速度方向向左，由于惯性，水才会向右洒出，匀速运动或向右加速运动均不会出现这种现象。如果速度方向向左，加速度方向和高铁速度方向相同，高铁向左加速运动；如果速度方向向右，加速度方向和高铁速度方向相反，高铁向右减速运动。
5. 完全没有摩擦阻力的斜面是实际不存在的，故实验不可能实际完成，故A错误；图2的实验为“理想实验”，通过逻辑推理得出物体的运动不需要力来维持，故B错误；伽利略设想物体下落的速度与时间成正比，因为当时无法测量物体的瞬时速度，所以伽利略通过数学推导证明，如果速度与时间成正比，那么位移与时间的平方成正比；由于当时用滴水法计算，无法记录自由落体的较短时间，伽利略设计了让小球沿阻力很小的斜面滚下，来“冲淡”重力的作用效果，而小球在斜面上运动的加速度要比它竖直下落的加速度小得多，所用时间长得多，所以容易测量。伽利略做了上百次实验，并通过抽象思维在实验结果上做了合理外推，故C错误，D正确。
6. 惯性大小的唯一量度是质量，与速度无关，与物体是否受力无关，质量越大，惯性越大，故A、B、D错误，C正确。
7. 惯性是物体本身具有的一种性质，惯性的大小只与物体的质量有关，所以瓦片的质量越大，惯性一定越大，与初速度、时间、飞行距离等因素无关，故A、B、C错误，D正确。
8. 物体的惯性由物体质量决定，与物体所处的位置没有关系，A错误；航天员进入核心舱需借助外力，说明力是改变物体运动的原因，B错误；载人飞船加速升空的过程中，航天员对座椅的压力与其受到的支持力互为作用力和反作用力，根据牛顿第三定律可知，其大小相等，C正确；航天员在空间站内用力F双手互拉弹簧两端时，根据二力平衡可知，弹簧弹力大小为F，D错误。
9. 在绳的A端缓慢增加拉力，重球受力如图所示：
使得重球在足够的时间发生了微小的位移，以致CD绳的拉力FT2逐渐增大，这个过程进行缓慢，可以认为重球始终处于平衡状态，即FT2＝FT1＋mg，随着FT1增大，FT2也增大，且FT2总是大于FT1，所以CD绳先被拉断，故A正确，B错误；若在A端突然猛拉，因为重球质量很大，力的作用时间极短，由于惯性，重球向下的位移极小(可以看成运动状态未来得及改变)，以致CD绳的拉力几乎未增加，故AB绳先断。
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