泰山国际学校学案
物理（2019人教版）第一册
4.1?牛顿第一定律
1.知道伽利略的理想实验及其推理过程.
2.理解牛顿第一定律的内容及意义.
3.理解惯性的概念，会解释有关的惯性现象．
一、伽利略的理想实验
1．关于运动和力的两种对立的观点
(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
在一个地方．力是
的原因．
这种错误的观点统治了人们的思维近两千年．
(2)伽利略的观点(伽利略第一次提出)：物体的运动
(填“需要”或“不需要”)力来维持．
2．伽利略的理想实验的意义
(1)伽利略的理想实验将可靠的事实和理论思维结合起来，即采用“可靠事实＋抽象思维＋科学推论”的方法推翻了亚里士多德的观点，初步揭示了运动和力的正确关系．
(2)第一次确立了物理实验在物理学中的地位．
1.历史上首先正确认识运动与力的关系，批驳“力是维持物体运动的原因”观点的物理学家是( )
A．
阿基米德
B．
牛顿
C．
伽利略
D．
亚里士多德
2.(多选)伽利略的理想斜面实验的意义是( )
A．
证明了力不是维持物体运动的原因
B．
证明了力是维持物体运动的原因
C．
物体不受力时，一定处于静止状态
D．
亚里士多德的运动和力的关系是错误的
3.(多选)如图所示，伽利略用两个对接的斜面，一个斜面A固定，让小球从固定斜面上由静止滚下，又滚上另一个倾角可以改变的斜面B，如果没有摩擦，小球将上升到原来的高度，减小斜面倾角重复实验，直到斜面倾角为零．伽利略设计这个实验的目的是为了说明( )
A．
日常生活中，不存在摩擦时物体的运动情形
B．
物体做匀速直线运动并不需要力
C．
如果物体不受到力，就不会运动
D．
力不是维持物体运动状态的原因
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
．
2．对牛顿第一定律的理解
(1)定性说明了力和运动的关系．
①说明了物体不受外力时的运动状态：
或
．
②说明力是
的原因．
(2)揭示了一切物体都具有的一种固有属性——惯性．因此牛顿第一定律也叫
定律．
3．物体运动状态的变化即物体运动速度的变化，有以下三种情况：
(1)速度的方向不变，只有
改变．(物体做直线运动)
(2)速度的大小不变，只有
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)
1.关于牛顿第一定律，下列说法正确的是( )
A．
力是维持物体运动的原因，没有力的物体将保持静止，比如自行车
B．
物体的速度不断增大，表示物体必受力的作用
C．
物体如果向正北方向运动，其受外力方向必须指向正北
D．
不受力的物体将保持静止或匀速直线运动状态，而受力的物体运动状态一定改变
2.下列对牛顿第一定律的理解正确的是( )
A．
牛顿第一定律是说当弹簧的劲度系数一定时，弹簧的弹力与形变量成正比
B．
牛顿第一定律表明物体有保持原来运动状态不变的性质
C．
选择不同的参考系时物体的运动状态不同，但牛顿第一定律总是成立
D．
可以用实验直接验证牛顿第一定律
3.如图所示，在一辆表面光滑的小车上，有质量分别为m1、m2的两个小球随车一起匀速运动，当车突然停止时，如不考虑其他阻力，设车足够长，则( )
A．
若m1＜m2，则两个小球一定相碰
B．
若m1＝m2，则两个小球一定相碰
C．
若m1＞m2，则两个小球一定相碰
D．
两个小球一定不相碰
三、惯性与质量
1．惯性：物体具有保持原来
的性质，我们把这个性质叫做惯性．牛顿第一定律又叫
．
2．惯性与质量的关系
(1)惯性是物体的
，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
．
3．惯性与力无关
(1)惯性不是力，而是物体本身固有的一种性质，因此物体“受到了惯性作用”、“产生了惯性”、“受到惯性力”等说法都是错误的．
(2)力是改变物体运动状态的原因．
是维持物体运动状态的原因．
4．惯性的表现
(1)不受力时，惯性表现为保持原来的匀速直线运动状态或静止状态，有“惰性”的意思．
(2)受力时，惯性表现为
的难易程度．质量越大，惯性越大，运动状态越难改变．
1.(多选)我国(道路交通安全法)中规定：各种小型车辆前排乘坐的人(包括司机)必须系好安全带，这是因为( )
A．
系好安全带可以减小惯性
B．
是否系好安全带对人和车的惯性没有影响
C．
系好安全带可以防止因车的惯性而造成的伤害
D．
系好安全带可以防止因人的惯性而造成的伤害
2.(多选)在水平的路面上有一辆匀速行驶的小车，车上固定一盛满水的碗．现突然发现碗中的水洒出，水洒出的情况如图所示，则关于小车在此种情况下的运动，下列叙述正确的是( )
A．
小车匀速向左运动
B．
小车可能突然向左加速运动
C．
小车可能突然向右减速运动
D．
小车可能突然向左减速运动
1.在谷物的收割和脱粒过程中，小石子、草屑等杂物很容易和谷物混在一起，另外，谷还有瘪粒，为了将它们分离，农民常用一种叫作“风谷”的农具分选，如图所示，它的分选原理是( )
A．
小石子质量大，飞得最近
B．
草屑和瘪粒质量小，飞得最远
C．
草屑和瘪粒的惯性最大，飞得最近
D．
空气阻力作用使它们速度变化快慢不同
2．(多选)如图所示，一向右运动的车厢顶部悬挂两个小球M与N，它们只能在图示平面内摆动，某一瞬时出现图示情境，由此可知车厢的运动情况及两小球相对车厢运动的可能情况是( )
A．
车厢做匀速直线运动，M在摆动，N静止
B．
车厢做匀速直线运动，M在摆动，N也在摆动
C．
车厢做匀速直线运动，M静止，N在摆动
D．
车厢做匀加速直线运动，M静止，N也静止
3.(多选)下列过程中，力改变物体运动状态的是( )
A．
把橡皮泥捏成不同造型
B．
进站的火车受阻力缓缓停下
C．
苹果受重力竖直下落
D．
用力把铅球推出
4.理想实验有时更能深刻地反映自然规律．伽利略设计了一个如图所示的理想实验，他的设想步骤如下：
①减小第二个斜面的倾角，小球在这个斜面上仍然要达到原来的高度；②两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面；③如果没有摩擦，小球将上升到原来释放的高度；④继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成为水平面，小球将沿水平面做持续的匀速运动．
请将上述理想实验的设想步骤按照正确的顺序排列______(只要填写序号即可)．在上述的设想步骤中，步骤________属于可靠的事实，步骤______是理想化的推论．泰山国际学校学案
物理（2019人教版）第一册
4.1?牛顿第一定律
1.知道伽利略的理想实验及其推理过程.
2.理解牛顿第一定律的内容及意义.
3.理解惯性的概念，会解释有关的惯性现象．
一、伽利略的理想实验
1．关于运动和力的两种对立的观点
(1)亚里士多德的观点：必须有力作用在物体上，物体才能运动；没有力的作用，物体就要静止在一个地方．力是维持物体运动的原因．
这种错误的观点统治了人们的思维近两千年．
(2)伽利略的观点(伽利略第一次提出)：物体的运动不需要(填“需要”或“不需要”)力来维持．
2．伽利略的理想实验的意义
(1)伽利略的理想实验将可靠的事实和理论思维结合起来，即采用“可靠事实＋抽象思维＋科学推论”的方法推翻了亚里士多德的观点，初步揭示了运动和力的正确关系．
(2)第一次确立了物理实验在物理学中的地位．
1.历史上首先正确认识运动与力的关系，批驳“力是维持物体运动的原因”观点的物理学家是( )
A．
阿基米德
B．
牛顿
C．
伽利略
D．
亚里士多德
【答案】C
【解析】物理学中，提出“力是维持物体运动的原因”观点的物理学家是亚里士多德，伽利略最早提出“力不是维持物体运动的原因”，并在斜面实验基础上推理得出：运动的物体在不受外力作用时，保持运动速度不变．故C正确．
2.(多选)伽利略的理想斜面实验的意义是( )
A．
证明了力不是维持物体运动的原因
B．
证明了力是维持物体运动的原因
C．
物体不受力时，一定处于静止状态
D．
亚里士多德的运动和力的关系是错误的
【答案】AD
【解析】伽利略的理想斜面实验证明了力不是维持物体运动的原因，没有力作用的物体能保持原来的运动状态，说明了亚里士多德的观点是错误的，故A、D正确，B错误；物体不受力时，可能处于静止状态，也可能处于匀速直线运动状态，故C错误．
3.(多选)如图所示，伽利略用两个对接的斜面，一个斜面A固定，让小球从固定斜面上由静止滚下，又滚上另一个倾角可以改变的斜面B，如果没有摩擦，小球将上升到原来的高度，减小斜面倾角重复实验，直到斜面倾角为零．伽利略设计这个实验的目的是为了说明( )
A．
日常生活中，不存在摩擦时物体的运动情形
B．
物体做匀速直线运动并不需要力
C．
如果物体不受到力，就不会运动
D．
力不是维持物体运动状态的原因
【答案】
BD
【解析】伽利略通过“理想斜面实验”证明了：运动不需力来维持，物体不受外力作用时，总保持原来的匀速直线运动状态或静止状态，推翻了由亚里士多德提出的“力是维持物体运动的原因”的错误观点，选项B、D正确．
二、惯性定律
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．对牛顿第一定律的理解
(1)定性说明了力和运动的关系．
①说明了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说明力是改变物体运动状态的原因．
(2)揭示了一切物体都具有的一种固有属性——惯性．因此牛顿第一定律也叫惯性定律．
3．物体运动状态的变化即物体运动速度的变化，有以下三种情况：
(1)速度的方向不变，只有大小改变．(物体做直线运动)
(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)
1.关于牛顿第一定律，下列说法正确的是( )
A．
力是维持物体运动的原因，没有力的物体将保持静止，比如自行车
B．
物体的速度不断增大，表示物体必受力的作用
C．
物体如果向正北方向运动，其受外力方向必须指向正北
D．
不受力的物体将保持静止或匀速直线运动状态，而受力的物体运动状态一定改变
【答案】B
【解析】根据牛顿第一定律的内容可以判断力是改变物体运动状态的原因，不受力的物体将保持静止或匀速直线运动状态，故A错误，B正确；若物体向正北方向做匀速直线运动，则物体不受力或所受合外力为零，C错误；物体
受到力的作用，若合外力为0，则物体也可以保持运动状态不变，故D错误．
2.下列对牛顿第一定律的理解正确的是( )
A．
牛顿第一定律是说当弹簧的劲度系数一定时，弹簧的弹力与形变量成正比
B．
牛顿第一定律表明物体有保持原来运动状态不变的性质
C．
选择不同的参考系时物体的运动状态不同，但牛顿第一定律总是成立
D．
可以用实验直接验证牛顿第一定律
【答案】B
【解析】胡克定律是说当弹簧的劲度系数一定时，弹簧的弹力与形变量成正比，
A错误，牛顿第一定律表明物体有保持原来运动状态不变的性质，故B正确，选择非惯性参考系牛顿第一定律不成立，
C错误，牛顿第一定律是在实验的基础上进一步的推理概括出来的科学理论，不能直接通过实验得出，但能接受住实践的检验，故D错误．
3.如图所示，在一辆表面光滑的小车上，有质量分别为m1、m2的两个小球随车一起匀速运动，当车突然停止时，如不考虑其他阻力，设车足够长，则( )
A．
若m1＜m2，则两个小球一定相碰
B．
若m1＝m2，则两个小球一定相碰
C．
若m1＞m2，则两个小球一定相碰
D．
两个小球一定不相碰
【答案】D
【解析】小车表面光滑，因此两小球在水平方向上没有受到外力的作用．原来两个小球与小车具有相同的速度，当车突然停止运动时，由于惯性，两个小球的速度不变，所以不会相碰(与质量大小无关)．
三、惯性与质量
1．惯性：物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质，我们把这个性质叫做惯性．牛顿第一定律又叫惯性定律．
2．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唯一量度，质量越大，惯性越大．
3．惯性与力无关
(1)惯性不是力，而是物体本身固有的一种性质，因此物体“受到了惯性作用”、“产生了惯性”、“受到惯性力”等说法都是错误的．
(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．
4．惯性的表现
(1)不受力时，惯性表现为保持原来的匀速直线运动状态或静止状态，有“惰性”的意思．
(2)受力时，惯性表现为运动状态改变的难易程度．质量越大，惯性越大，运动状态越难改变．
1.(多选)我国(道路交通安全法)中规定：各种小型车辆前排乘坐的人(包括司机)必须系好安全带，这是因为( )
A．
系好安全带可以减小惯性
B．
是否系好安全带对人和车的惯性没有影响
C．
系好安全带可以防止因车的惯性而造成的伤害
D．
系好安全带可以防止因人的惯性而造成的伤害
【答案】BD
【解析】质量是物体惯性大小的唯一量度，系好安全带不可以改变人的惯性，故A错误，B正确；安全带系在人的身上，对人有一定的作用力，可以改变人的运动状态，所以系好安全带可以防止因人的惯性而造成的伤害，故C错误，D正确．
2.(多选)在水平的路面上有一辆匀速行驶的小车，车上固定一盛满水的碗．现突然发现碗中的水洒出，水洒出的情况如图所示，则关于小车在此种情况下的运动，下列叙述正确的是( )
A．
小车匀速向左运动
B．
小车可能突然向左加速运动
C．
小车可能突然向右减速运动
D．
小车可能突然向左减速运动
【答案】BC
【解析】小车匀速向左运动，则水也匀速运动，速度相等，不会从碗中洒出，故A错误；小车突然向左加速，由于惯性，水还没有来得及加速，所以小车向左的速度大于水向左的速度，可以出现图示情况，故B正确；小车突然向右减速，由于惯性，水还没有来得及减速，所以小车向右的速度小于水向右的速度，水向右洒出，故C正确；小车突然向左减速，由于惯性，水还没有来得及减速，所以小车向左的速度小于水向左的速度，水应向左洒出，故D错误．
1.在谷物的收割和脱粒过程中，小石子、草屑等杂物很容易和谷物混在一起，另外，谷还有瘪粒，为了将它们分离，农民常用一种叫作“风谷”的农具分选，如图所示，它的分选原理是( )
A．
小石子质量大，飞得最近
B．
草屑和瘪粒质量小，飞得最远
C．
草屑和瘪粒的惯性最大，飞得最近
D．
空气阻力作用使它们速度变化快慢不同
【答案】D
【解析】石子、实谷粒、草屑和瘪粒飞出时初速度基本相同，但由于质量不同，它们受到相同阻力时速度变化快慢不同，质量大的速度变化慢，质量小的速度变化快，草屑和瘪粒惯性小，速度变化得快，故落点近；小石子惯性大，速度变化得最慢，故落点最远．
2．(多选)如图所示，一向右运动的车厢顶部悬挂两个小球M与N，它们只能在图示平面内摆动，某一瞬时出现图示情境，由此可知车厢的运动情况及两小球相对车厢运动的可能情况是( )
A．
车厢做匀速直线运动，M在摆动，N静止
B．
车厢做匀速直线运动，M在摆动，N也在摆动
C．
车厢做匀速直线运动，M静止，N在摆动
D．
车厢做匀加速直线运动，M静止，N也静止
【答案】AB
【解析】由牛顿第一定律知，当车厢做匀速直线运动时，相对于车厢静止的小球，其基线应在竖直方向上，故M球一定不能在图示情况下相对静止，说明M正在摆动，而N既有可能相对车厢静止，也有可能是相对车厢刚好摆到图示位置，则A、B正确，C错误．当车厢做匀加速直线运动时，物体运动状态改变，合外力一定不为零，故不会出现N球悬线竖直静止的情况．D错误．
3.(多选)下列过程中，力改变物体运动状态的是( )
A．
把橡皮泥捏成不同造型
B．
进站的火车受阻力缓缓停下
C．
苹果受重力竖直下落
D．
用力把铅球推出
【答案】
BCD
【解析】
把橡皮泥捏成不同造型，橡皮泥的形状发生变化，属于力改变物体的形状，故A不符合题意；进站的火车受阻力缓缓停下，速度在减小，属于力改变物体的运动状态，故B符合题意；苹果受重力竖直下落，苹果在重力作用下，速度越来越快，属于力改变物体的运动状态，故C符合题意；用力把铅球推出，铅球在重力作用下，运动速度和运动方向都在发生改变，属于力改变物体的运动状态，故D符合题意．
4.理想实验有时更能深刻地反映自然规律．伽利略设计了一个如图所示的理想实验，他的设想步骤如下：
①减小第二个斜面的倾角，小球在这个斜面上仍然要达到原来的高度；②两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面；③如果没有摩擦，小球将上升到原来释放的高度；④继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成为水平面，小球将沿水平面做持续的匀速运动．
请将上述理想实验的设想步骤按照正确的顺序排列______(只要填写序号即可)．在上述的设想步骤中，步骤________属于可靠的事实，步骤______是理想化的推论．
【答案】
②③①④ ② ①③④
【解析】本题是在可靠事实的基础上进行合理的推理，将实验理想化，并符合物理规律，得到正确的结论．而②是可靠事实，因此放在第一步，③①是在斜面上无摩擦的设想，最后推导出水平面上的理想实验④.因此正确顺序是②③①④.
