2019版新教材高中物理 第4章 第1節(jié) 牛頓第一定律學(xué)案 新人教版必修第一冊

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1、第1節(jié)　牛頓第一定律 1．人類對運(yùn)動與力的關(guān)系的認(rèn)識歷程 代表人物 主要觀點(diǎn) 亞里士多德 必須有力作用在物體上，物體才能運(yùn)動；沒有力的作用，物體就要靜止 伽利略 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 笛卡兒 如果運(yùn)動中的物體沒有受到力的作用，它將繼續(xù)以同一速度沿同一直線運(yùn)動，既不會停下來，也不會偏離原來的方向 2．伽利略的理想實(shí)驗(yàn) (1)斜面實(shí)驗(yàn)：讓靜止的小球從第一個斜面滾下，沖上第二個斜面，如果沒有摩擦，小球?qū)⑸仙脚c原來釋放時相同的高度。減小第二個斜面的傾角，小球仍將到達(dá)原來的高度，但是運(yùn)動距離更長。當(dāng)把第二個斜面放平時，小球要到達(dá)原有高度

2、將永遠(yuǎn)運(yùn)動下去。 (2)推理結(jié)論：力不是(填“是”或者“不是”)維持物體運(yùn)動的原因。 3．牛頓第一定律 (1)內(nèi)容：一切物體總保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)。 (2)意義 ①揭示了物體具有的一個固有屬性，即物體具有保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)——慣性。 ②揭示了運(yùn)動和力的關(guān)系：力不是維持物體運(yùn)動狀態(tài)的原因，而是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因。 4．慣性與質(zhì)量 (1)描述物體慣性的物理量是它的質(zhì)量。質(zhì)量大的物體慣性大。 (2)質(zhì)量只有大小，沒有方向，是標(biāo)量。在國際單位制中，質(zhì)量的單位是千克，符號為kg。 5．慣性參考系 如果在一個參考

3、系中，一個不受力的物體會保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，這樣的參考系叫作慣性參考系，簡稱慣性系。 　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 典型考點(diǎn)一　　　對理想實(shí)驗(yàn)的理解 1．(多選)關(guān)于伽利略的理想實(shí)驗(yàn)的敘述中正確的是(　　) A．這個實(shí)驗(yàn)是憑空想象的 B．這個實(shí)驗(yàn)雖然是想象的，但它得出的結(jié)論是可靠的 C．理想實(shí)驗(yàn)是一種科學(xué)方法 D．理想實(shí)驗(yàn)是一個純思維實(shí)驗(yàn)，其正確性應(yīng)接受實(shí)踐的檢驗(yàn) 答案　BC 解析　伽利略的理想實(shí)驗(yàn)并不是脫離實(shí)際的主觀臆想，而是以實(shí)踐為基礎(chǔ)，經(jīng)過嚴(yán)密的邏輯推理得到科學(xué)的結(jié)論。所以伽利略的理想實(shí)驗(yàn)是科學(xué)的，結(jié)論是可靠的，故B、C正確，A、

4、D錯誤。 2．理想實(shí)驗(yàn)有時能更深刻地反映自然規(guī)律。伽利略設(shè)想了一個理想實(shí)驗(yàn)，如圖所示。下面是關(guān)于該實(shí)驗(yàn)被打亂的步驟： ①減小第二個斜面的傾角，小球在這個斜面上仍然要到達(dá)原來的高度。 ②如圖為兩個對接的斜面，讓靜止的小球沿一個斜面滾下，小球?qū)L上另一個斜面。 ③如果沒有摩擦，小球?qū)⑸仙皆瓉磲尫艜r的高度。 ④繼續(xù)減小第二個斜面的傾角，最后使它成為水平面，小球?qū)⒀厮矫孀龀掷m(xù)的勻速運(yùn)動。 (1)請將上述理想實(shí)驗(yàn)的設(shè)想步驟按照正確的順序排列________(填寫序號即可)。 (2)在上述的設(shè)想實(shí)驗(yàn)步驟中，有的屬于可靠的實(shí)驗(yàn)事實(shí)，有的則是理想化的推論，請問步驟②屬于_________

5、_______。 答案　(1)②③①④　(2)可靠的實(shí)驗(yàn)事實(shí) 解析　本題向我們展示了科學(xué)史上著名的理想實(shí)驗(yàn)的思想方法，即在實(shí)驗(yàn)事實(shí)的基礎(chǔ)上，經(jīng)過合理的想象，獲取結(jié)論。針對題目所述的實(shí)驗(yàn)步驟，正確的排列順序是②③①④，步驟②屬于可靠的實(shí)驗(yàn)事實(shí)。 典型考點(diǎn)二　　　對牛頓第一定律的理解 3．(多選)關(guān)于牛頓第一定律有下列說法，其中正確的是(　　) A．牛頓第一定律可用實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證 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(shí)質(zhì)是相同的 D．物體的運(yùn)動不需要力來維持 答案　BD 解析　牛頓第一定律不是實(shí)驗(yàn)定律，故不能用實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證，A錯誤；牛頓第一定律說明力是

6、改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因，B正確；慣性定律是物體遵循的規(guī)律，而慣性是物體的性質(zhì)，其實(shí)質(zhì)是不相同的，C錯誤；物體的運(yùn)動不需要力來維持，D正確。 4．(多選)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．物體未受任何力 D．運(yùn)動方向不變 答案　BC 解析　物體的運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生了變化，即速度發(fā)生了變化，可能是速度大小(即速率)變化，也可能是方向變化，還可能是大小和方向同時變化。物體的運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生了變化，一定是因?yàn)槲矬w受到了力的作用。故B、C符合題意。 典型考點(diǎn)三　　　對慣性的理解 5．火車在長直水平軌道上勻速行駛，門窗緊閉的車廂內(nèi)有一人向上跳起，發(fā)現(xiàn)仍落回

7、到火車上原處。這是因?yàn)?　　) A．人跳起后，車廂內(nèi)空氣給他一向前的力，帶著他隨同火車一起向前運(yùn)動 B．人跳起的瞬間，車廂的地板給他一個向前的力，推動他隨同火車一起向前運(yùn)動 C．人跳起后，火車在繼續(xù)向前運(yùn)動，所以人落下后必定偏后一些，只是由于時間很短，偏后距離太小，不明顯而已 D．人跳起后直到落地，在水平方向上和火車始終具有相同的速度 答案　D 解析　人跳起后，由于在水平方向不受外力的作用，根據(jù)慣性和慣性定律可知，人跳起后直到落地，在水平方向上和火車始終具有相同的速度，故D正確。 6.如圖所示，一個劈形物體N放在固定的斜面M上，物體N上表面水平，其上放一光滑小球P。若劈形物體各面

8、均光滑，從靜止開始釋放，則小球在碰到斜面前的運(yùn)動軌跡是(　　) A．沿斜面向下的直線 B．豎直向下的直線 C．無規(guī)則曲線 D．拋物線 答案　B 解析　小球僅豎直方向受力，水平方向上并未受到力的作用，由于慣性，水平方向運(yùn)動狀態(tài)不發(fā)生改變，故小球做豎直向下的直線運(yùn)動，小球在碰到斜面前的運(yùn)動軌跡是直線。故選B。 7．如圖所示，某同學(xué)面向行車方向坐在沿平直軌道勻速行駛的列車車廂里。這位同學(xué)發(fā)現(xiàn)面前的水平桌面上一個原來靜止的小球突然向他滾來，則可判斷(　　) A．列車正在剎車 B．列車突然加速 C．列車突然減速 D．列車仍做勻速直線運(yùn)動 答案　B 解析　慣性是物體具有的保持靜止或勻速直線運(yùn)動狀態(tài)的性質(zhì)，小球突然向后運(yùn)動，說明列車突然向前加速，小球保持原來的速度不變，導(dǎo)致列車速度大于小球的速度而產(chǎn)生了相對運(yùn)動，B正確。 - 4 -