第4节《牛顿第一定律》重点归纳与精析提升（第1课时）

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　　第4节《牛顿第一定律》重点归纳与精析提升（第1课时）
【知识梳理】
1．牛顿第一定律：一切物体在 作用的时候，总保持 状态或 状态。即当物体 时原来静止的物体保持 状态；原来运动的物体保持 状态。
2．牛顿第一定律揭示了力和运动的关系，力是改变 的原因。
3．了解科学家对力和运动关系的认识和发展过程。
【精选例析】
【例1】“牛顿第一定律”的形成，经历了伽利略、笛卡尔和牛顿等科学家不断完善的过程。
(1)伽利略经过如图3.4 1所示的实验和推理得出结论：如果没有摩擦阻力和空气阻力的影响，在水平面上运动的物体将会一直运动下去。结合伽利略的结论写出图中各实验和推理的先后顺序：________(用字母表示)。
(2)笛卡尔在伽利略观点的基础上进一步完善：如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿直线运动，既不停下来也不偏离原来的方向。牛顿在他们研究的基础上提出了“牛顿第一定律”。相对于“牛顿第一定律”，笛卡尔的观点有什么不足？ 。
　(1)牛顿第一定律的形成过程采用了逐渐逼近的方法，即先实验再推理，图C中有空气阻力，图A中没有空气阻力，所以C在A前，而图B中，是推理得出了在无空气阻力和无摩擦的情况下，物体将做匀速直线运动，故正确的顺序应该是CAB。
(2)牛顿第一定律的内容是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，而笛卡尔的观点中，只涉及了物体做匀速直线运动的情况，没有提及静止物体的运动规律，所以这是他的观点的不足之处。
【例2】用水平向右的拉力拉着小车在光滑的水平面上向右运动，在拉力逐渐减小的过程中，小车的速度将（ ）
A. 逐渐变大　 B. 逐渐变小 C. 不变　 D. 无法判断
【解析】在光滑的水平面上，水平方向不受力时，物体处于匀速直线运动状态，当在水平方向增加一个力，而且与运动方向相同时，则物体的运动速度会变大。力在减小，只是单位时间内速度的增加量减少，但速度还是在增加。
【例3】若小球在运动过程中只受到力F的作用，且运动过程中力F始终保持不变，则小球的运动轨迹(用虚线表示)不可能是（ ）
【解析】力是改变物体运动状态的原因，A、B、C的运动状态均发生改变，A、B肯定改变了运动方向，C改变了运动速度，而D没改变运动方向，所以是不可能的。
【例4】某同学利用如图所示装置研究阻力对物体运动的影响。甲、乙木板上分别铺有毛巾和棉布，丙木板上不铺任何材料，让小车从相同斜面的顶端由静止开始滑下，观察现象。
(1)科学实验需要控制变量。本实验中，影响小车在水平面上运动距离的因素，除了阻力外，还有 ，该因素可以采用小车从相同斜面的顶端由静止开始滑下的方法来控制。
(2)实验可得出“阻力越小，运动速度减小得越慢”的结论，支持该结论的证据是
。
(3)实验结果能证明 (填字母)。
A. 物体运动需要力 B. 力可以改变物体的运动状态 C. 牛顿第一定律
【解析】　(1)此实验研究阻力对物体运动的影响，除了阻力不同，其他条件都要相同，而影响小车在水平面上运动距离的因素，除了阻力外还有小车到达水平面的速度大小。(2)由实验现象可得，小车在丙木板上运动的距离最远即速度减小得越慢。(3)牛顿第一定律是在实验的基础上推理得到的，并不是该实验直接得到的；该实验中，小车因受到阻力由运动变为静止，说明力可以改变物体的运动状态。
【重点归纳】
1．牛顿第一定律是描述物体不受外力作用时的运动规律。它告诉我们：①要改变物体的运动状态，必须对它施加力的作用，所以，力是物体运动状态发生改变的原因；②物体不受外力作用时，原来运动的物体将保持匀速直线运动状态，说明物体的运动并不需要力来维持。可见，力不是维持物体运动的原因。
2．牛顿第一定律是在大量实验的基础上通过科学推理的方法得到的。它不能通过实验来直接证明，但它能经受实践的检验，并已成为大家公认的力学基本定律之一。
【巩固提升】
1．关于牛顿第一定律，下列说法正确的是（ ）
A. 该定律是通过实验直接得到的
B. 该定律不能用实验证明，只是一种猜想
C. 定律是在大量实验的事实基础上，通过推理概括出来的
D. 该定律可以用实验证明，因为它是力学的一个基本定律该
2．如图所示，小球沿弧形斜槽从A点运动到水平轨道的B点时，如果小球受到的外力突然全部消失，那么小球的运动状态将是（ ）
A. 匀速直线运动 B. 立即停止运动
C. 速度越来越快 D. 速度越来越慢
3．如图所示，吊在天花板下面的电灯处于静止状态，如果某一天，吊线突然间断开的同时，电灯所受外力全部消失，则电灯将（ ）
A. 竖直向上匀速运动
B. 竖直向下加速运动
C. 竖直向下匀速运动
D. 保持原来的静止状态
4．同学们在讨论力和运动的关系时，提出了下列四种观点，其中正确的是（ ）
A. 一切物体没有受到力的作用时，总保持静止状态
B. 一切物体只有受到力的作用，才能保持静止状态
C. 物体的运动需要力来维持
D. 一切物体没有受到力的作用时，总保持静止或匀速直线运动状态
5．如图所示是炮弹的运行轨迹，当其运动到最高点时，若外力突然消失，则炮弹将（ ）
A. 处于静止状态
B. 向左做匀速直线运动
C. 竖直向下做匀速直线运动
D. 按原来的轨迹运动
6．下列有关运动和力的说法中，正确的是(　　)
A．力是维持物体运动的原因
B．力只能改变物体运动的快慢，不能改变物体运动的方向
C．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
D．重力的方向总是竖直向上的
7．在探究“力和运动关系”的活动中，小明让同一小车从相同高度滑下，分别在水平面上铺上毛巾、纸板、玻璃等物品。关于小车在不同物体上的运动情况，以下四个说法中有一个是理想化的推论，其余三个是可靠的事实，其中是理想化推论的是(　　)
A．小车在毛巾、纸板、玻璃上都将向前滑行一段距离后停止
B．小车在玻璃上滑行的距离比在毛巾上滑行的距离远
C．小车在玻璃上所受阻力小
D．如果没有阻力，则小车将一直运动下去
8．用绳子拉小车在光滑的水平面上运动，当绳子突然断裂后，小车的运动速度将(　　)
A．变小 B．不发生变化 C．变大 D．立即变为零
9．设想在光滑的水平面上，有一个物体在力F的作用下沿如图所示的曲线由A向B运动，当到B点时突然撤去力F，那么此后物体的运动路线是(　　)
A．a B． c
C．b D．无法确定
10．如图所示，不计空气阻力，将排球竖直向上击出后，其运动速度越来越小，原因是排球受到的重力方向与运动方向 。而将排球向斜上方击出后，其运动速度的大小和方向都会发生变化，原因是 。
11．在研究牛顿第一定律的实验中，同学们已经知道滑块在水平面上滑行的距离与它刚滑到水平面上时的速度v0和水平面的粗糙程度有关，有些同学还认为与滑块的质量有关。下面是甲、乙、丙三位同学在探究“滑块在水平面上滑行的距离与滑块质量是否有关”的课题时所设计的实验步骤，请你也参与进来。他们选择的器材有：质量相同、粗糙程度不同的木块、铁块、铜块、铝块各一个，斜面，木板，钩码若干。
(1)实验中应控制____________________和________________不变。
(2)甲、乙、丙三位同学设计的实验步骤分别如下，你认为符合本课题探究要求的是________同学的设计。
甲：让木块从斜面的顶端由静止滑下后沿水平木板滑行，观察并记录木块在水平木板上滑行的距离和木块的质量；分别在木块上放上数量不等的钩码，先后让其从同一斜面的顶端由静止滑下后沿同一水平木板滑行，观察并记录每次木块在水平木板上滑行的距离和木块及其上面钩码的质量。
乙：先后让木块从同一斜面的不同高度处由静止滑下后沿同一水平木板滑行，观察并记录每次木块在水平木板上滑行的距离和木块的质量。
丙：先后让木块、铁块、铜块、铝块从同一斜面的顶端由静止滑下后沿水平木板滑行，观察并记录它们分别在同一水平木板上滑行的距离和它们的质量。
(3)下表是按符合本探究课题要求的实验步骤操作后得到的实验数据，从中得出的结论是________________________________________。
滑块质量/克 200 250 300 350
在水平木板上滑 行的距离/米 0.651 0.651 0.651 0.651
12．某同学利用如图所示装置研究阻力对物体运动的影响。甲、乙木板上分别铺有毛巾和棉布，丙木板上不铺任何材料，让小车从相同斜面的顶端由静止开始滑下，观察现象。
试回答下列问题：
(1)科学实验需要控制变量。本实验中，影响小车在水平面上运动距离的因素，除了阻力
外，还有________________________，该因素可以采用小车从相同斜面的顶端由静止开始滑下的方法来控制。
(2)实验可得出“阻力越小，运动速度减小得越慢”的结论，支持该结论的证据是________________________________________________________________________。
第4节《牛顿第一定律》重点归纳与精析提升（第1课时） 参考答案
【知识梳理】
1．在没有受到外力作用 匀速直线运动状态 静止状态 保持静止状态 匀速直线运动状态
2．力是改变物体运动状态的原因。
【精选例析】
【例1】　　(1)CAB　(2)没有涉及静止物体的运动规律
【例2】 A
【解析】　在光滑的水平面上，水平方向不受力时，物体处于匀速直线运动状态，当在水平方向增加一个力，而且与运动方向相同时，则物体的运动速度会变大。力在减小，只是单位时间内速度的增加量减少，但速度还是在增加。
【例3】 D
【解析】　力是改变物体运动状态的原因，A、B、C的运动状态均发生改变，A、B肯定改变了运动方向，C改变了运动速度，而D没改变运动方向，所以是不可能的。
【例4】(1)小车在水平面上开始运动时的速度
(2)小车在丙木板上运动的距离最远。 (3) B(填字母)。
【解析】　(1)此实验研究阻力对物体运动的影响，除了阻力不同，其他条件都要相同，而影响小车在水平面上运动距离的因素，除了阻力外还有小车到达水平面的速度大小。(2)由实验现象可得，小车在丙木板上运动的距离最远即速度减小得越慢。(3)牛顿第一定律是在实验的基础上推理得到的，并不是该实验直接得到的；该实验中，小车因受到阻力由运动变为静止，说明力可以改变物体的运动状态。
【巩固提升】
1-5．CADDB
6-9.CDBC
10．是排球的运动方向与所受重力的方向不在一条直线上。
11．(1)滑块的静止释放高度　接触面粗糙程度　(2)甲　(3)滑块在水平面上滑行的距离与滑块质量无关
12．(1)小车到达水平面时的初速度　(2)小车在丙木板上运动的距离最远
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