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第七章 力与运动 第一节 牛顿第一定律（第1课时）
班级：________ 姓名：________ 座号：________
课前预习·引思提问
1.要使静止的课桌在水平地面运动起来，可采用哪些方法？
2.撤去推动课桌的推力后，原本运动的课桌最终会处于什么状态？
3.结合前两问思考：物体的运动和力之间存在怎样的联系？没有力的作用，物体还能运动吗？
课时训练·情境与实验探究
一、生活情境分析：小方练习滑板车
小方单脚蹬地时（如图1），人和滑板车一同向前滑行，结合该场景回答下列问题：
1.脚向后蹬地，人和滑板车却向前滑行，该现象说明力的作用是________的。
2.停止蹬地后，滑板车仍会向前滑行一段距离，这一现象表明物体的运动不需要_______来维持。
3.用相同的力向后蹬地，滑板车在光滑的地面上比在粗糙的地面上滑行的距离更________。
二、实验探究：阻力对物体运动的影响
实验器材（如图2）：斜面、木板、棉布、毛巾、小车
1.实验操作：固定斜面，让小车从斜面上________（选填“同一”或“不同”）位置由静止滑下，目的是使小车到达水平面时的速度大小________（选填“相同”或“不相同”）。
2.阻力判断：小车受到的阻力大小无法直接测量，可通过观察________________________来间接判断，这里用到的实验方法是________。
3.现象记录：
（1）小车在毛巾上：阻力最大，速度减小得最快，运动的距离________；
（2）小车在棉布上：阻力较小，速度减小得________，运动的距离________；
（3）小车在木板上：阻力最小，速度减小得最________，运动的距离________。
（4）实验推理：若水平面绝对光滑，小车不受阻力作用，则运动的小车将在水平面上作________________运动。
课后巩固·分层达标
基础性练习（夯实核心概念）
1.牛顿总结伽利略等人的研究成果，概括出牛顿第一定律的内容：________________________________________________________________。该定律是在大量经验事实的基础上，用________的方法概括出来的；这种不能用实验直接证明，需采用实验加推理的研究方法叫做________。
2.意大利物理学家________用“理想实验”有力反驳了“物体的运动需要力来维持”的观点；为纪念牛顿的杰出贡献，物理学中用他的名字命名了________的单位。
3.如图3所示，将一小球由A点释放，沿光滑的AB弧形轨道运动到B点时，小球将沿着图中的________轨迹运动；若此时小球所受外力突然全部消失，则小球将沿着图中的________轨迹运动。
4.一架在空中水平向右匀速直线飞行的飞机上，自由落下了一颗炸弹。下列给出了几种炸弹落地前与飞机位置关系的情形，如图所示。不计空气对炸弹的阻力，炸弹与飞机的位置关系为___________图，实际上，由于空气阻力的存在，炸弹与飞机的位置关系为_____________。
5.内容
一切物体总保持_______状态或 _______状态，除非作用在它上面的______迫使它改变这种状态。
6．对牛顿第一定律的理解
（1）关键词
关键词 深度解读 通俗记忆
一切 普适性：自然界普遍规律，对宏观物体无条件成立，无例外。 天地万物，全都适用。
总保持 惯性本质：物体具有 “不愿改变运动状态” 的固有属性，这是惯性的物理定义。 原来动的一直动，原来静的赖着不动。
或 状态互斥：物体只能处于两种状态之一，静止与匀速直线运动不能同时存在。 非静即动，二选一。
力迫使它改变 力的功效：力是改变运动状态的原因，不是维持运动状态的原因。 想让它变向、变速或停下，必须有力帮忙。
（2）力是物体运动状态改变的原因，若不受力，则物体的运动状态一定不改变；如果物体的运动状态发生了改变，则物体一定受到了力的作用。
（3）牛顿第一定律不是实验定律，它是在大量经验事实的基础上，通过进一步的推理而概括出来的（理想实验法），牛顿第一定律不能用实验直接验证。
能力提升练习（深化实验与推理）
在探究“阻力对物体运动的影响”实验中，让小车从斜面滑下，观察小车在不同材料的水平表面滑行的距离，回答下列问题：
1.实验时将小车从斜面上______(选填“同一”或“不同”)位置由静止释放，目的是使小车到达斜面底部时具有相同的________，这种研究方法是________。
2.在木板表面铺上毛巾、棉布等不同材料，目的是改变小车前进过程中所受________的大小。
3.调试装置时，小车从斜面顶端滑下后滑出水平木板右端掉落，为让小车不滑出木板，下列做法不可行的是( )
A. 小车仍从斜面原位置滑下，更换更长的水平木板
B. 增大斜面的倾角，小车仍从斜面原位置滑下
C. 斜面倾角不变，小车从斜面原位置以下的位置滑下
D. 减小斜面的倾角，小车仍从斜面原位置滑下
4.实验结论与推理：
（1）水平面越光滑，小车受到的阻力越________(选填“大”或“小”)，在水平面上运动的距离越________(选填“远”或“近”)；
（2）理想情况下，若水平表面绝对光滑，物体受到的阻力为零，这时物体将做________________________。
5.【中考链接】（2025·江西改编）如图所示，我国航天员在处于失重环境的中国空间站中做太空抛物实验：
(1)抛出的冰墩墩将做 直线运动;
(2)该现象可以用 第一定律来解释。
(3)抛出的冰墩墩质量大小是否变化？
6.【中考链接】（2025·山东）如图所示，塔吊的水平运动机构用钢丝绳悬挂着货物一起沿水平方向向前匀速运动，水平运动机构突然停止时，货物（ ）
A．停止运动 B．向前运动 C．向后运动 D．竖直向上运动
拓展思考（链接生活，提升物理思维）
1.百米赛跑中，运动员冲到终点时无法立即停下，还会继续向前运动一段距离，请你运用惯性的相关知识，解释这一现象。
2.小方所在的科创组利用装有传感器的小车探究 “阻力对物体运动的影响” 实验，实验装置（如图甲），传感器可精准采集小车运动的路程、时间变化数据，绘制出路程随时间变化的 s-t 图像（图乙）。实验操作：让小车从斜面同一高度由静止滑下，在光滑塑料板、棉布、毛巾三种水平面上运动，传感器全程采集数据并绘制成图像乙。
（1）实验中让小车从斜面同一高度由静止滑下，运用的物理研究方法是______法；该操作的核心目的是______。
（2）小车在水平面上运动时，水平方向仅受阻力作用，其运动状态发生改变的原因是______；图乙中0~t 时间段内三条图像完全重合，说明小车在该阶段的______相同；③小车在光滑塑料板表面运动的s-t图像为图乙中的（选①、②、③），判断依据是______。
（3）为了让小车在水平面上运动的路程更长，减小实验数据采集的误差，写出一条具体、可操作的实验改进措施：______。
（4）本实验中，若斜面的倾角过大，会导致实验误差增大，原因是______。
（5）本实验无法直接得出牛顿第一定律，原因是______；牛顿第一定律的得出，是在本实验基础上结合______法（选“控制变量”/“理想实验”/“转换”）推理得出的。
参考答案与解析
课前预习 引思提问（开放性问题，给出核心思路）
答案：用手推 / 拉课桌、用脚蹬课桌等（施加水平方向的力即可）
解析：力是改变物体运动状态的原因，静止的课桌运动状态改变需要受到水平方向的作用力。
答案：最终会停下来
解析：课桌运动时受到水平地面的摩擦力（阻力），阻力会改变其运动状态，使速度逐渐减小直至静止。
答案：初步感知：力能让物体由静变动，但运动的物体撤去推力后会因阻力停止；没有力的作用，物体可以保持运动状态（后续实验会验证此结论）
解析：此问题为引思，打破 “力是维持运动的原因” 的错误认知，为后续牛顿第一定律的探究铺垫。
课时训练 情境与实验探究
一、生活情境分析：小方练习滑板车
答案：相互
解析：脚向后蹬地，地面对脚产生一个向前的反作用力，推动人和滑板车前进，体现力的作用是相互的，施力物体同时也是受力物体。
答案：力
解析：停止蹬地后，滑板车不再受向前的动力，但仍能向前滑行，说明物体的运动不需要力来维持，运动的物体在不受动力时，会因自身惯性继续运动。
答案：远
解析：光滑地面的阻力更小，阻力对滑板车运动状态的改变作用更弱，所以滑行距离更远，体现阻力大小会影响物体运动的距离。
二、实验探究：阻力对物体运动的影响
答案：同一；相同
解析：实验采用控制变量法，只有让小车从斜面同一位置由静止滑下，才能保证小车到达水平面时的初始速度相同，只改变水平面的粗糙程度（阻力大小），探究阻力对运动的影响。
答案：小车在水平面上滑行的距离；转换法
解析：阻力大小无法直接测量，通过小车滑行的距离间接判断（滑行越远，阻力越小），这种将不可直接测量的物理量转换为可观察、可测量的物理量的方法，叫做转换法。
现象记录答案 + 解析
（1）最短
解析：毛巾表面最粗糙，小车受到的阻力最大，速度减小得最快，运动的距离最短。
（2）较慢；较远
解析：棉布表面粗糙程度次之，阻力较小，对小车速度的阻碍作用较弱，速度减小得较慢，运动距离更远。
（3）慢；最远
解析：木板表面最光滑，阻力最小，小车速度减小得最慢，运动的距离最远。
（4）匀速直线
解析：实验采用科学推理法（理想实验法），根据 “阻力越小，滑行越远” 的规律推理：若水平面绝对光滑，小车不受阻力，运动状态不会改变，将保持匀速直线运动不变。
课后巩固 分层达标
基础性练习（夯实核心概念）
答案：一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态；推理；科学推理法（理想实验法）
解析：牛顿第一定律无法通过实验直接验证，因为现实中不存在 “不受力的物体”，是在大量实验事实的基础上，通过推理和概括得出的，这种方法称为科学推理法（理想实验法）。
答案：伽利略；力
解析：伽利略通过 “理想斜面实验” 率先反驳了 “物体的运动需要力来维持” 的错误观点，为牛顿第一定律的建立奠定基础；为纪念牛顿，物理学中用他的名字命名力的基本单位，符号为 N。
答案：a；b
解析：
弧形轨道光滑（无阻力），小球从 A 点释放，运动到 B 点时具有水平向前的速度，离开轨道后，在重力作用下会沿a 轨迹做曲线运动（下落的同时向前运动）；
若小球在 B 点所受外力突然全部消失，根据牛顿第一定律，小球将保持此时的运动状态，沿b 轨迹（水平向前）做匀速直线运动。
答案：炸弹与飞机在同一竖直线上；炸弹落在飞机后方
解析：
不计空气阻力时，炸弹离开飞机后，由于惯性，会保持与飞机相同的水平向右的速度，同时在重力作用下竖直下落，因此炸弹始终在飞机的正下方（同一竖直线上）；
实际存在空气阻力时，炸弹的水平速度会因阻力逐渐减小，小于飞机的水平速度，因此炸弹会落在飞机后方。
答案：静止；匀速直线运动；力
解析：牛顿第一定律的核心内容，明确物体的固有运动状态为 “静止或匀速直线运动”，只有受到力的作用，运动状态才会被改变。
对牛顿第一定律的理解：无具体作答要求，核心解析已在表格中，补充核心结论：力是改变物体运动状态的原因，不是维持物体运动的原因；物体运动状态改变（速度大小 / 方向改变），一定受到力的作用。
能力提升练习（深化实验与推理）
答案：同一；速度；控制变量法
解析：与实验探究的控制变量法一致，控制初始速度相同，只改变阻力大小，探究单一变量（阻力）对实验结果的影响。
答案：阻力
解析：毛巾、棉布、木板的粗糙程度不同，小车在不同表面上受到的摩擦力（阻力）大小不同，铺不同材料的目的是改变阻力大小。
答案：B
解析：小车滑出木板右端，是因为初始速度过大，滑行距离过长。
A 可行：更换更长木板，能容纳小车滑行；
B 不可行：增大斜面倾角，同一位置滑下时，小车的重力势能转化为动能更多，到达水平面的速度更大，滑行距离更远，会更易滑出；
C 可行：从斜面原位置以下滑下，初始高度降低，到达水平面的速度减小，滑行距离变短；
D 可行：减小斜面倾角，小车下滑的加速度变小，同一位置滑下的初始速度减小，滑行距离变短。
实验结论与推理答案 + 解析
（1）小；远
解析：水平面越光滑，摩擦力（阻力）越小，对小车运动状态的改变作用越弱，小车速度减小得越慢，运动的距离越远。
（2）匀速直线运动
解析：理想情况下，物体不受阻力，运动状态不会改变，将保持匀速直线运动状态，这是牛顿第一定律的核心推理结论。
中考链接（2025 江西改编）答案 + 解析
(1) 匀速
解析：空间站处于失重环境，抛出的冰墩墩不受阻力，根据牛顿第一定律，会保持抛出时的速度做匀速直线运动。
(2) 牛顿
解析：该现象符合牛顿第一定律的规律，即不受力的物体保持匀速直线运动或静止状态。
(3) 质量不变
解析：质量是物体的固有属性，不随位置、运动状态的改变而改变，空间站的失重环境仅改变物体的受力情况，不改变质量。
中考链接（2025 山东）答案：B
解析：货物随塔吊一起匀速直线运动时，具有水平向前的速度；水平运动机构突然停止，货物由于惯性，会保持原来的水平向前的运动状态，因此货物会向前运动。
拓展思考（链接生活，提升物理思维）
答案 + 解析：运动员冲到终点前，身体整体处于向前的匀速直线运动状态；到达终点时，运动员的脚与地面接触，受到地面的摩擦力，脚的运动状态迅速改变（停止）；但身体的其他部分由于具有惯性，要保持原来的向前运动状态，因此运动员无法立即停下，还会继续向前运动一段距离。
（1）控制变量；使小车到达水平面时的初速度相同（2）力可以改变物体的运动状态；速度；①；光滑塑料板表面最光滑，小车受到的阻力最小，速度减小得最慢，相同时间内运动的路程最远
示例 1：用气垫导轨代替水平木板，减小接触面的阻力；示例 2：将小车的车轮打磨更光滑，减小滚动摩擦；示例 3：在水平面上铺设光滑的玻璃，降低接触面粗糙程度（4）小车到达水平面的初速度过大，在水平面上运动的时间过短，传感器无法精准采集完整的运动数据
（5）现实生活中不存在不受任何阻力的物体，无法通过实验直接验证；理想实验
图1
图2
图3
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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