2022年高中物理《4-1 牛頓第一定律》學(xué)案 新人教版必修1

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1、2022年高中物理《4-1 牛頓第一定律》學(xué)案 新人教版必修1 一、理想實驗的魅力. 1.亞里士多德的觀點 必須有力作用在物體上，物體才能 ；沒有力的作用，物體就要 2.伽利略的觀點 力不是 物體運(yùn)動的原因，而是 物體運(yùn)動狀態(tài)的原因. 3.笛卡爾的觀點 如果運(yùn)動中的物體沒有受到 ，它將繼續(xù)以同一速度沿同一直線運(yùn)動，既不停下來也不偏離原來的方向. 二、慣性定律 1.牛頓第一定律 一切物體總保持 狀態(tài)或 狀態(tài)，除非

2、作用在它上面的力迫使它 這種狀態(tài)，也叫慣性定律. 2.運(yùn)動狀態(tài) 如果物體速度的 或 改變了，它的運(yùn)動狀態(tài)就發(fā)生了改變；如果物體做 運(yùn)動或 ，它的運(yùn)動狀態(tài)就沒發(fā)生改變. 三、慣性與質(zhì)量 1.慣性 物體保持原來 狀態(tài)或 狀態(tài)不變的性質(zhì). 2.慣性的量度 (1) 是物體慣性大小的惟一量度. (2)質(zhì)量只有大小，沒有 ，是標(biāo)量，符號是m,國際單位制中，質(zhì)量的單位是

3、 ，符號為 . 【課堂互動探究】 對牛頓第一定律的理解 1.牛頓第一定律的意義 （1）牛頓第一定律揭示了一切物體都具有保持原來的勻速直線運(yùn)動或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)——慣性. （2）牛頓第一定律正確揭示了力和運(yùn)動的關(guān)系，糾正了力是維持物體運(yùn)動的原因的錯誤觀點，明確指出了力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因. 2．運(yùn)動狀態(tài)變化的三種情況 （1）速度的方向不變，只有大小改變.（物體作直線運(yùn)動） （2）速度的大小不變，只有方向改變.（物體做曲線運(yùn)動） （3）速度的大小和方向同時發(fā)生改變.（物體做曲線運(yùn)動） 特別提醒： （1）牛頓第一定律所描述的是物體不受外力作用時的狀態(tài)，

4、與物體所受合外力為零是等效的. （2）牛頓第一定律不是實驗定律，它是在理想實驗的基礎(chǔ)上總結(jié)得出的. （3）牛頓第一定律只適用于慣性參考系中的運(yùn)動，在非慣性參考系中不適用. 【變式訓(xùn)練】關(guān)于牛頓第一定律的下列說法中,正確的是（?。? A.牛頓第一定律是實驗定律 B.牛頓第一定律說明力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因 C.慣性定律與慣性的實質(zhì)是相同的 D.物體的運(yùn)動不需要力來維持 二、對慣性的理解及應(yīng)用 1.慣性與質(zhì)量的關(guān)系 （1）慣性是物體的固有屬性，一切物體都具有慣性. （2）質(zhì)量是物體慣性大小的惟一量度，質(zhì)量越大，慣性越大. 2.慣性與力的關(guān)系 （1）慣性不是

5、力，而是物體本身固有的一種性質(zhì)，因此說“物體受到了慣性作用”、“產(chǎn)生了慣性”、“受到慣性力”等都是錯誤的. （2）力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因，慣性是維持物體運(yùn)動狀態(tài)的原因.力越大，運(yùn)動狀態(tài)越易改變；慣性越大，運(yùn)動狀態(tài)越難改變. （3）慣性與物體的受力情況無關(guān). 特別提醒： （1）在不受力（或合外力為零）的條件下，慣性表現(xiàn)為保持原來的運(yùn)動狀態(tài). （2）在受力條件下，慣性表現(xiàn)為運(yùn)動狀態(tài)改變的難易程度. （3）慣性參考系是指以相對地面靜止或勻速直線運(yùn)動狀態(tài)的物體作為參考系，簡稱慣性系. 3.慣性與速度的關(guān)系 （1）速度是表示物體運(yùn)動快慢的物理量，慣性是物體本身固有的性質(zhì). （2）一

6、切物體都有慣性，和物體是否有速度及速度的大小均無關(guān). 4.慣性與慣性定律 （1）慣性不是慣性定律，慣性沒有條件限制，是物體的一種固有屬性. （2）慣性定律是物體不受外力作用時物體運(yùn)動所遵守的一條規(guī)律. 【典例2】下列關(guān)于慣性的說法中，正確的是 ( ) A.人走路時沒有慣性，被絆倒時有慣性 B.百米賽跑到終點時不能立即停下來是由于慣性，停下來時就沒有慣性了 C.物體沒有受外力作用時有慣性，受外力作用后慣性被克服了 D.物體的慣性與物體的運(yùn)動狀態(tài)及受力情況均無關(guān) 【審題指導(dǎo)】注意慣性是物體的固有屬性，與其它因素?zé)o關(guān). 一切物體在任何情況下都有慣性，即物體具有慣性是不需要條件

7、的.不要以為只有靜止或勻速直線運(yùn)動的物體才具有慣性，變速運(yùn)動的物體沒有慣性，或者誤以為運(yùn)動狀態(tài)改變了，慣性也改變了.物體慣性的有無、慣性的大小與運(yùn)動狀態(tài)無關(guān)，與物體的受力情況無關(guān). 【自主解答】 【變式訓(xùn)練】關(guān)于慣性,下列說法中正確的是（ ） A.受力越大的物體慣性越大 B.速度越大的物體慣性越大 C.已知月球上的重力加速度是地球上的1/6,故一個物體從地球移到月球慣性減小為1/6 D.質(zhì)量越大的物體慣性越大 【典例3】如圖所示,在一輛表面光滑的足夠長的小車上,有質(zhì)量為m1和m2的兩個小球（m1＞m2）,兩個小球原來隨車一起運(yùn)動,當(dāng)車突然停止時,如不考慮其他

8、阻力,則兩個小球（ ） A.一定相碰 B.一定不相碰 C.不一定相碰 D.無法確定 【審題指導(dǎo)】當(dāng)車突然停止時，應(yīng)注意分析兩球水平方向的受力情況，并利用牛頓第一定律確定兩球的運(yùn)動狀態(tài). 【自主解答】 【變式訓(xùn)練】 我國公安部規(guī)定各種小型車輛的駕駛員和前排的乘客都應(yīng)在胸前系上安全帶，這主要是為防止下列哪種情況可能帶來的危害（ ） A.倒車 B.緊急剎車 C.突然起動 D.車速太慢 【基礎(chǔ)知識達(dá)標(biāo)】 1．關(guān)于牛頓第一定律的下列說法正確的是（ ） A.牛頓第一定律是科

9、學(xué)家憑空想象出來的，沒有實驗依據(jù) B.慣性定律與慣性實質(zhì)是相同的 C.物體不受外力作用時，一定處于靜止?fàn)顟B(tài) D.物體運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生變化時，必定受到外力的作用 2．關(guān)于慣性，下列說法中正確的是（ ） A．速度大的物體不能很快地停下來，是因為物體速度越大，慣性越大 B．小球在做自由落體運(yùn)動時，沒有慣性 C．乒乓球的運(yùn)動狀態(tài)容易改變，是因為乒乓球慣性較小的緣故 D．物體受到的外力越大，其慣性越小，受到的外力越小，慣性越大 3. 下列說法正確的是（ ） A.物體處于靜止時才有慣性 B.物體只受到一個力的作用，其運(yùn)動狀態(tài)一定改變 C.沒有力的推動作用，小車就不能運(yùn)

10、動　　 D.汽車的速度越大則慣性越大 4．關(guān)于運(yùn)動狀態(tài)與所受外力的關(guān)系，下面說法中正確的是（ ） A.物體受到恒定的力作用時，它的運(yùn)動狀態(tài)不發(fā)生改變 B.物體受到不為零的合力作用時，它的運(yùn)動狀態(tài)要發(fā)生改變 C.物體受到的合力為零時，它一定處于靜止?fàn)顟B(tài) D.物體的運(yùn)動方向與它所受的合力的方向可能相同 5．下列運(yùn)動中，物體的運(yùn)動狀態(tài)不變的是（ ） A.勻速直線運(yùn)動 B.勻加速直線運(yùn)動 C.勻減速直線運(yùn)動 D.自由落體運(yùn)動 【知能鞏固作業(yè)】 1．根據(jù)牛頓第一定律，以下選項中正確的是（ ） A.加速運(yùn)動的物體沒有慣性 B.物體運(yùn)動得

11、快慢決定慣性的大小 C.力是維持物體運(yùn)動的原因 D.力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因 2．下列說法中不正確的是（ ） A.亞里士多德認(rèn)為物體的自然狀態(tài)是靜止的,只有當(dāng)它受到力的作用時才會運(yùn)動 B.伽利略認(rèn)為力不是維持物體運(yùn)動的原因 C.牛頓認(rèn)為力的真正效果是改變物體的速度,而不僅僅是使之運(yùn)動 D.伽利略根據(jù)理想實驗推論出,如果沒有摩擦,在水平面上的物體,一旦具有某一個速度,將保持這個速度繼續(xù)運(yùn)動下去 3. 物體的運(yùn)動狀態(tài)改變了，不可能發(fā)生的是（ ） A.速率不變 B.速度不變 C.慣性大小隨之變化 D.物體未受任何力 4．關(guān)于

12、力和運(yùn)動的關(guān)系，下列說法正確的是 （ ） A.物體不受任何力作用時，一定保持靜止 B.物體不受任何外力作用時，一定保持勻速直線運(yùn)動 C.物體做曲線運(yùn)動，一定受到了力的作用 D.物體受到力的作用時，物體才能向前運(yùn)動　 5. 如圖所示，正在向右行駛的火車車廂內(nèi),有一人相對車廂靜止釋放一小球,則小球會落在（ ） A.可能落在A處 B.可能落在B處 C.可能落在C處 D.以上都有可能 6. 關(guān)于力和運(yùn)動狀態(tài)的改變，下列說法不正確的是（ ） A.物體加速度為零，則運(yùn)動狀態(tài)不變 B.只要速度大小和方向二者中有一個發(fā)生變化，或者二者都變化，都叫運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生變化

13、 C.物體運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生改變就一定受到力的作用 D.物體運(yùn)動狀態(tài)的改變就是指物體的加速度在改變 第1節(jié) 牛頓第一定律 【課前基礎(chǔ)梳理】 一．1．運(yùn)動 靜止 2.維持 改變 3.力的作用 二、1.勻速直線運(yùn)動 靜止 改變 2.大小 方向 勻速直線 靜止 三、1.靜止 勻速直線運(yùn)動 2.質(zhì)量 方向 千克 kg 【課堂互動探究】 【典例1】選A、B、D. 牛頓第一定律描述的是物體不受外力作用時的狀態(tài)，總保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)不變，A、B正確；牛頓第一定律還揭示了力和運(yùn)動的關(guān)系，力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因，而不是維持物體

14、運(yùn)動狀態(tài)的原因，在水平地面上滑動的木塊最終停下來，是由于摩擦阻力的作用而改變了運(yùn)動狀態(tài)，飛跑的運(yùn)動員，遇到障礙而被絆倒，是因為他受到外力作用而改變了運(yùn)動狀態(tài)，C錯誤，D正確. 【變式訓(xùn)練】【解析】選B、D.牛頓第一定律強(qiáng)調(diào)了物體在不受力的情況下的運(yùn)動規(guī)律,也說明了在受力時運(yùn)動狀態(tài)的改變,但自然界中不受力的物體是不存在的,故A錯誤;慣性是物體保持原來運(yùn)動狀態(tài)不變的一種性質(zhì),慣性定律（即牛頓第一定律）則反映物體在一定條件下的運(yùn)動規(guī)律,故C錯誤;由牛頓第一定律可知,物體的運(yùn)動不需要力來維持,但要改變物體的運(yùn)動狀態(tài),則必須有力的作用,B、D正確. 【典例2】選D.慣性是物體的固有屬性，物體在任何情

15、況下都有慣性，且慣性的大小與物體的運(yùn)動狀態(tài)及受力情況均無關(guān)，它僅取決于物體的質(zhì)量大小，因此A、B、C錯誤，D正確. 【變式訓(xùn)練】選D.慣性是物體的固有屬性,物體慣性的大小與其運(yùn)動狀態(tài)和受力情況無關(guān),A、B錯誤；物體的慣性大小由其質(zhì)量大小決定,與其他因素?zé)o關(guān),C錯誤,D正確. 【典例3】選B.原來兩小球與車具有相同的速度,車突然停止后,兩球在水平方向均不受力,據(jù)牛頓第一定律知,兩球的速度均不變,即兩球仍以原來的速度向前做勻速直線運(yùn)動,兩球間的距離不變,一定不會發(fā)生碰撞,故B正確. 【變式訓(xùn)練】選B.汽車突然剎車時,乘客的下半身隨著汽車座椅速度的減小而減小,而乘客的上半身由于其慣性的影響仍以

16、原速度向前運(yùn)動,乘客向前方傾倒,故乘客應(yīng)在胸前系上安全帶,防止因慣性對人體帶來的危害，B正確. .【基礎(chǔ)知識達(dá)標(biāo)】 1.【解析】選D.牛頓第一定律是牛頓在總結(jié)前人經(jīng)驗和結(jié)論的基礎(chǔ)上得出的，雖不是由實驗得出的定律，但也不是科學(xué)家憑空想出來的，A錯誤；慣性定律是說物體不受外力作用時所遵循的規(guī)律，而慣性是無論物體受不受外力，物體總具有的一種性質(zhì)，它們的實質(zhì)不同，B錯誤；由牛頓第一定律知，物體不受外力作用時總保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，C錯誤；力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因，D正確. 2【解析】選C.物體的慣性僅由其質(zhì)量決定，一切物體都有慣性，與它是否受力及運(yùn)動情況均無關(guān)，A、B、D錯誤；乒乓球

17、的運(yùn)動狀態(tài)容易改變，是因為其質(zhì)量小慣性小的緣故，C正確. 【知能鞏固作業(yè)】 1.【解析】選D.物體的慣性大小只與其質(zhì)量大小有關(guān)，與它的運(yùn)動狀態(tài)無關(guān)，A、B錯誤；物體的運(yùn)動不需要力來維持，而是力能改變物體的運(yùn)動狀態(tài)，C錯誤，D正確. 2.【解析】選C.亞里士多德認(rèn)為力是維持物體運(yùn)動的原因,有力作用在物體上它就運(yùn)動,沒有力作用時它就靜止,A正確；伽利略認(rèn)為力不是維持物體運(yùn)動的原因,而是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因,他認(rèn)為水平面上的物體若不受摩擦力,物體會保持原速度做勻速直線運(yùn)動,B、D正確；牛頓第一定律揭示了力與物體運(yùn)動的關(guān)系,即物體的運(yùn)動不需要力來維持,力的作用是改變物體的運(yùn)動狀態(tài)（速度）,C錯

18、誤. 3.【解析】選B、C、D.物體的運(yùn)動狀態(tài)是用速度來描述的，運(yùn)動狀態(tài)改變了，則物體的速度一定改變了，但有可能速度大小不變，而方向改變，故A可能發(fā)生，B不可能發(fā)生；物體的慣性大小與物體的運(yùn)動狀態(tài)無關(guān)，只由質(zhì)量決定，質(zhì)量不變則慣性不會發(fā)生變化，C不可能發(fā)生；力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因，物體運(yùn)動狀態(tài)改變了，必定受到力的作用，D不可能發(fā)生；因此選B、C、D 4.【解析】選C. 根據(jù)牛頓第一定律，力的作用效果是改變物體運(yùn)動狀態(tài)，如果物體不受任何外力，它的運(yùn)動狀態(tài)是不會改變的，也就是保持原有的運(yùn)動狀態(tài)不變，原來是靜止的仍保持靜止，原來運(yùn)動的就保持勻速直線運(yùn)動， A、B錯誤；物體運(yùn)動是不需要力來維持

19、的，D錯誤；物體做曲線運(yùn)動，速度方向發(fā)生了變化，物體運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生了改變，一定受到了力的作用，C正確． 5.【解析】選D.正在行駛的火車怎樣運(yùn)動未知，可能加速、勻速、減速，由于慣性火車、小球保持原來運(yùn)動的狀態(tài)，所以小球落在A、B、C處都有可能，D正確. 6.【解析】選D.加速度為零，說明物體速度不變，運(yùn)動狀態(tài)不變，A正確；速度是矢量，速度的變化要從大小、方向兩方面去考慮，B正確；物體的運(yùn)動狀態(tài)變化，一定有力的作用，物體也一定有加速度，但無法知道加速度是否在改變，所以C正確，D不正確. 7.【解析】選B.選項A、C、D所講述的現(xiàn)象，都可由慣性知識即物體要保持原有的運(yùn)動狀態(tài)來解釋，都屬于慣性現(xiàn)象，選項B所講述的現(xiàn)象則是由于石塊要受重力作用的緣故，無論向那個方向拋出，由于重力作用，最后都要落回地面，屬于力的作用，使物體運(yùn)動狀態(tài)改變的事例，故B正確. 8.【解析】選B、D.如果小車正在向左勻速運(yùn)動，突然加速，則碗中的水由于慣性仍保持原有的速度，就會向右灑出，故B正確；如果小車正向右勻速運(yùn)動，突然減速，則碗中的水由于慣性仍保持原來的速度，就會向右灑出.故D正確.