高中物理 第五章 牛顿第一定律学案 沪科版必修1
沪科版高中物理必修1牛顿运动定律教案
牛顿运动定律【考点透视】一、考纲指要1．牛顿第一定律，惯性（Ⅱ）2．牛顿第二定律，质量，圆周运动中的向心力（Ⅱ）3．牛顿第三定律4．牛顿力学的适用范围（Ⅰ）5．共点力作用下的物体的平衡（Ⅱ）二、命题落点1．对牛顿第一定律、惯性的理解。
如例12．对超重、失重的理解。
如例23．牛顿第三定律。
如例34．用牛顿第二定律解决与电梯相关的问题。
如例4 5．用牛顿第二定律解决斜面上的物体的运动。
例5 6．分阶段研究物体的运动情况。
例67．用牛顿第二定律解决简单的连接体问题。
如例7【典例精析】例1：（02年春季上海大综合）根据牛顿运动定律一下选项中正确的是（）A．人只有在静止的车厢内，竖直向上跳起后，才会落在车厢的原来位置B．人在沿直线匀速前进的车厢内，竖直向上高高跳起后，将落在起跳点的后方C．人在沿直线加速前进的车厢内，竖直向上高高跳起后，将落在起跳点的后方D．人在沿直线减速前进的车厢内，竖直向上高高跳起后，将落在起跳点的后方解析：依据牛顿定律可知，人竖直向上跳起离开车厢时，人与车在水平方向上的速度相同。
如果车子静止或匀速直线运动，则依据第一定律，人都将落回原地；如果车子加速前进，则在相同的时间内人的位移小于车的位移，故落在起跳点后方（C正确）；反之，如果车子减速前进，则在相同的时间内人的位移大于车的位移，故落在起跳点前方，因此，正确答案应是C答案：C例2：（04年全国Ⅱ，20）下列哪个说法是正确的？（）A．体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时处于失重状态；B．蹦床运动员在空中上升和下落过程中都处于失重状态；C．举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内处于超重状态；D．游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于失重状态。
解析：当加速度竖直向下时，物体处于失重状态；当加速度竖直向上时，物体处于超重状态。
当运动员上升和下降时，加速度方向为向下，都处于失重状态，静止状态时加速度为零，是平衡状态，所以B选项正确。
答案：B例3：一物体受绳的拉力作用由静止开始前进，先做加速运动，然后作匀速运动，再改做减速运动，则下列说法中正确的是（）A．加速前进时，绳拉物体的力大于物体拉绳的力B．减速前进时，绳拉物体的力小于物体拉绳的力C ．只有匀速前进时，绳拉物体的力才等于物体拉绳的力D ．不管物体如何前进，绳拉物体的力与物体拉绳的力大小总相等解析：作用力与反作用力总是等大的，与物体的运动状态无关，故答案应选D答案：D例4：（05年全国Ⅰ，14）一质量为m 的人站在电梯中，电梯加速上升，加速大小为g 31，g 为重力加速度。
高中物理 必修一 5-1《牛顿第一定律》教案范例
牛顿第一定律教材分析本节是在全章导入的基础上进行新课教学的。
从力和运动状态改变之间的关系引入课题，通过随堂实验并结合学生已学过的伽利略理想实验，由此分析出力不是维持物体速度的原因，而是改变物体速度的原因。
按着人类对知识的认识顺序，从亚里士多德的观点——伽利略的研究——笛卡尔的补充，然后引入了牛顿第一定律，并在此基础上引入了惯性概念，同时讨论了决定惯性大小的因素．重点难点分析1．正确认识力和运动的关系，明确“力是维持物体运动的原因”观点是错误的。
通过牛顿第一定的学习加深对惯性概念的理解是本节教学的重点。
2．伽利略的科学思维方法以及对牛顿第一定律和惯性的理解，既是本节的重点也是本节的难点。
学情分析学生在初中学习中，已经了解了牛顿第一定律的基本内容，了解了伽利略的理想实验，但是对其认识还不够深入。
力是维持物体运动状态的原因还是改变物体运动状态的原因，学生还不是很清楚。
要正确认识它，就要克服日常经验带来的错误认识，所以一开始就用了两个实验，让他们通过观察、思考，来澄清错误的认识。
同时在课堂教学中，应引导学生特别注意伽利略的理想实验，注意它忽略次要因素、抓住主要因素的科学性，课堂教学中，还应要通过随堂小实验多种方法，包括多媒体教学手段，为学生学习创设情景。
教学目标知识与技能(1) 理解牛顿第一定律和惯性的概念；正确理解力和物体运动的关系。
(2) 培养学生的观察能力、思维能力及应用定律解决实际问题的能力。
过程与方法知道伽利略理想实验的推导分析过程，从中感悟科学推理方法领会科学思维过程情感态度与价值观进行科学态度、科学方法教育，理解实践是检验真理的唯一标准，感悟科学规律获得的过程要经过许多科学家的不懈努力，学习科学精神。
教学媒体运用1．探究实验：木块、截面为圆形的铅笔（或者玻璃棒）若干；轨道、小车、小球、毛巾、玻璃板、刻度尺、斜槽等器材2．演示实验：气垫导轨模拟近似匀速直线运动；3．视频录像片段：视频材料介绍伽利略理想斜面实验4．迷你小实验：笔帽与纸带；重球、细线；小Kitty、大气球PPT教学演示课件教学程序设计教学程序教师活动学生活动教学资源创设情境引入新课要求学生利用桌上的木块感受：轻推木块，木块就运动，撤去推力，木块就停止运动；动手实验，获得感受：用力推木块，木块才运动，撤去力，木块就会停止运动随堂探究实验器材：1.木块、截面为圆形的铅笔（或者玻璃棒）若干2．轨道、小车、小球、毛巾、玻璃板、刻度尺、斜槽问：物体的运动是不是一定需要力？思考（预测可能的回答：）1．同意。
沪科版必修一5.1《牛顿第一定律》WORD教案01
§5.1 牛顿第一定律（学案）一、教学目标1、知识与技能：知道物体的运动不需要力来维持知道牛顿第一定律的内容，知道什么是物体的惯性；2、过程与方法：通过对伽利略对接斜面实验的讲解使学生体会理想实验在物理学研究过程中的作用，了解物理学的研究方法；3、情感态度和价值观：通过对牛顿第一定律的学习，使学生感受到科学就在身边。
二、教学重点和难点：重点：1、对牛顿第一定律的理解；2、理解惯性的概念，知道质量是惯性大小的量度。
难点：1、力和运动的关系；2、对质量是惯性大小的量度的理解。
三、课题导入：一块石头我们用力推它，它才能运动；马拉车时，如果马不对车施加力马车就不会动。
那么是否物体的运动一定要有力来维持呢？力和运动有什么样的关系？这就是本节课要研究的问题。
四、导学提纲1、关于运动和力的关系，亚里士多德的观点是怎样的？伽利略的观点是怎样的？你认同哪个观点？说出你的依据。
2、伽利略通过设计对接斜面实验进行分析，并进一步推论得出结论：力不是原因，它只是的原因。
法国科学家笛卡儿对力和运动作进一步研究，它指出：3、英国科学家牛顿，总结了伽利略等人的研究成果，概括出一条重要的物理定律：物体在时，。
这就是著名的。
牛顿第一定律是通过，再进一步得出的。
虽然不可能用实验来直接验证这一定律。
但是，从定律得出的一切推论，都经受住了实践的检验，因此牛顿第一定律已成为大家公认的力学基本定律之一。
4、惯性：五教学要点要点一：对力和运动关系的认识1 亚里士多德的观点为什么能流传几千年？2 伽利略的对接斜面试验；伽利略的对接斜面试验伽利略通过理想试验进行分析：运动的车停下来是由于摩擦力的原因，运动物体减速的原因是摩擦力。
他指出：物体一旦具有某一速度，没有加速和减速的原因，这个速度将保持不变。
这里所指的减速的原因就是摩擦力。
他认为，力不是维持运动的原因，它只是使物体加速或减速的原因。
法国科学家笛卡尔补充和完善了伽利略的论点，他指出：如果没有其它原因，运动的物体将继续以同一速度沿着一条直线运动，既不会停下来，也不会偏离原来的方向。
物理必修一沪科版5.4牛顿运动定律案例分析导学案
课 题: 第五章 研究力和运动的关系§5.4 牛顿运动定律的事例剖析物理必修一沪科版 5.4 牛顿运动定律事例剖析导教案物体与平面间的动摩擦因数0.2 ，求物体 2 s 末的速度及 2 s 内的位移。
（ g 取 10 m/s 2 ）设计人审查人 : 高一物理备课组 日期 :【学习目标】1．进一步学习对物体的受力状况及运动状况进行剖析的方法。
2．掌握应用牛顿运动定律和运动学公式解答相关问题的基本思路和方法。
【要点难点】知道动力学的两大问题的解题方法，并会简单的应用.预习案1、 运动学基本公式有哪些？2、 牛顿第二定律的公式3、牛顿第二定律确立了 _______的关系，使我们能够把物体的 _______状况和 ______状况联系起来。
4．假如已知物体的受力状况， 能够由牛顿第二定律求出物体的___________，再经过 __________ 就能够确立物体的运动状况。
5．假如已知物体的运动状况，依据运动学公式求出物体的加快度，于是就能够由牛顿第二定律 确立物体所受的 ___________。
研究案研究点一：已知物体的受力状况，确立物体的运动状况对物体进行受力剖析 → 求出协力 → 求出加快度 →求出 t 、 v 、 S7、一辆小车在水平路面上行驶，车厢内悬挂的小球细线与竖直方向的夹角为 θ ，求小车的加快度。
θ研究点二： 已知物体的运动状况确立物体的受力状况依据物体运动状况→求出加快度→求出协力→受力剖析→确立各个分力的大小↑↑↑运用运动学公式依据牛顿第二定律利用分解合成法↑① S vt② Svt③ v tv oat④ vv ov t2⑤ S v o t1at 2 ⑥ v t 2 v o 22a S28、质量为 m 的物体放在倾角为 θ 的斜面上，物体与斜面间动摩擦因数为 μ 。
用一个水平力 F ，使物体沿斜面向上以加快度a 做匀加快直线运动，则力F 的大小为多大？↑↑↑利用分解合成法利用牛顿第二定律利用运动学公式v↑↑FF合① Svt② S vtv ov tF 合 =ma a③ v tv o at④ vm29、一位滑雪者假如以0 20m / s 的初速度沿直线冲上一倾角为 30°6、一个静止在水平面上的物体，质量为2 kg ，受水平拉力 F=6 N 的作用从静止开始运动，已知⑤ S v o t1 at2 2 22aS2⑥ v tv o1 / 2物理必修一沪科版 5.4 牛运定律事例剖析教案的山坡，从冲坡开始，至 3.8 s 末，雪橇速度零。
5.1《牛顿第一定律》教学设计(沪科版必修1)
《牛顿第一定律》教学设计江西金太阳新课标资源网行云流水一、教学目标1．知识与技能（1）理解牛顿第一定律的内容及意义。
（2）理解惯性，知道日常生活中由于惯性而产生的简单现象，会解释日常生活中的惯性现象。
2．过程与方法：培养学生严谨的逻辑推理能力；通过对大量实例的分析，培养学生归纳、综合能力。
善于思考、善于总结，把物理与实际生活紧密结合。
3．情感态度价值观：体会科学研究过程的艰难，领悟实验加推理的科学研究方法。
二、重点与难点本节的重点是伽利略理想实验，难点是对惯性的理解。
三、教学策略与手段探究式教学，按物理史实为线索展示物理规律的形成。
四、教具准备自制理想斜面实验器（用有很小凹槽的柔软铝塑板作为轨道）、气垫导轨。
五、教学流程六、教学过程1．创设情景、新课引入引导学生看两张来自生活的图片（多媒体投影）：警察叫司机系安全带，为什么？②亚洲飞人柯受良驾车飞越黄河，他凭什么有这种胆识去飞越气势磅礴的黄河呢？演示一个惯性现象的小实验：用棒敲打叠放的象棋子。
视频展示：空间站中的生活通过生活中的一些现象引起学生探求物理知识的兴趣，同时为惯性的学习打下伏笔。
2．历史回顾、新课教学首先让同学看一个实验：用手推车，车前进，停止用力，车停止。
设问：生活中还有哪些类似此类的现象？（由学生思考后回答）学生答：可能有如静止的自行车用力踩脚踏板才开始运动，如没有对车继续用力，它最终会停下来。
静止的秋千用力时，它会摆动起来。
停止用力时，它会最终停下来。
等等）历史的回顾：1．亚里士多德观点：力是维持物体运动的原因在得出亚里士多德的观点后，设问：你认为这个观点有什么问题？学生思考后回答学生也许有不同的观点，由于初中已学习过这部分知识，所以学生会得到此观点是错误的，但不少同学心中的疑虑还是存在的。
在学生提出的观点后指出：亚里士多德的观点一直维持和统治人们的思想近两千年，才到三百年前伽俐略才指出：力不是维持物体运动的原因，物体运动不需要力。
沪科版高中物理必修一第5章《牛顿运动定律的案例分析》word学案
沪科版高中物理必修一第5章《牛顿运动定律的案例分析》word学案[学习目标定位] 1.把握应用牛顿运动定律解决动力学问题的差不多思路和方法.2.学会处理动力学的两类差不多问题．一、牛顿运动定律的适用范畴研究说明，通常宏观物体做低速(即远小于光速)运动时，都服从牛顿运动定律．二、动力学的两类差不多问题1．从受力确定运动情形求解此类题的思路是：已知物体的受力情形，依照牛顿第二定律，求出物体的加速度，再由物体的初始条件，依照运动学规律求出未知量(速度、位移、时刻等)，从而确定物体的运动情形．2．从运动情形确定受力求解此类题的思路是：依照物体的运动情形，利用运动学公式求出加速度，再依照牛顿第二定律就能够确定物体所受的力，从而求得未知的力，或与力相关的某些量，如动摩擦因数、劲度系数、力的角度等．三、解决动力学问题的关键对物体进行正确的受力分析和运动情形分析，并抓住受力情形和运动情形之间联系的桥梁——加速度.一、从受力确定运动情形已知物体的受力情形――→F＝ma求得a，⎩⎪⎨⎪⎧s＝v0t＋12at2v t＝v0＋atv2t－v20＝2as→求得s、v0、v t、t.例1如图1所示，质量m＝2 kg的物体静止在水平地面上，物体与水平面间的动摩擦因数为0.25，现对物体施加一个大小F＝8 N、与水平方向成θ＝37°角斜向上的拉力，已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g取10 m/s2.求：图1(1)画出物体的受力图，并求出物体的加速度； (2)物体在拉力作用下5 s 末的速度大小； (3)物体在拉力作用下5 s 内通过的位移大小． 解析 (1)对物体受力分析如图：由图可得：⎩⎪⎨⎪⎧F cos θ－μN ＝maF sin θ＋N ＝mg解得：a ＝1.3 m/s 2，方向水平向右 (2)v t ＝at ＝1.3×5 m/s＝6.5 m/s (3)s ＝12at 2＝12×1.3×52m ＝16.25 m答案 (1)见解析图 1.3 m/s 2，方向水平向右 (2)6.5 m/s (3)16.25 m二、从运动情形确定受力已知物体运动情形――→匀变速直线运动公式求得a ――→F ＝ma物体受力情形．例2 民用航空客机的机舱除通常的舱门外还设有紧急出口，发生意外情形的飞机着陆后，打开紧急出口的舱门，会自动生成一个由气囊组成的斜面，机舱中的乘客就能够沿斜面迅速滑行到地面上．若某型号的客机紧急出口离地面高度为4.0 m ，构成斜面的气囊长度为5.0 m ．要求紧急疏散时，乘客从气囊上由静止下滑到地面的时刻不超过2.0 s(g 取10 m/s 2)，则：(1)乘客在气囊上下滑的加速度至少为多大？ (2)气囊和下滑乘客间的动摩擦因数不得超过多少？ 解析 (1)由题意可知，h ＝4.0 m ，L ＝5.0 m ，t ＝2.0 s. 设斜面倾角为θ，则sin θ＝h L.乘客沿气囊下滑过程中，由L ＝12at 2得a ＝2L t2，代入数据得a ＝2.5 m/s 2.(2)在乘客下滑过程中，对乘客受力分析如图所示，沿x 轴方向有mg sin θ－f ＝ma ，沿y 轴方向有N －mg cos θ＝0， 又f ＝μN ，联立方程解得μ＝g sin θ－a g cos θ≈0.92.答案 (1)2.5 m/s 2(2)0.92针对训练 质量为0.1 kg 的弹性球从空中某高度由静止开始下落，该下落过程对应的v —t图像如图2所示．弹性球与水平地面相碰后离开地面时的速度大小为碰撞前的34.设球受到的空气阻力大小恒为f ，取g ＝10 m/s 2，求：图2(1)弹性球受到的空气阻力f 的大小； (2)弹性球第一次碰撞后反弹的高度h . 答案 (1)0.2 N (2)0.375 m解析 (1)由v －t 图像可知，弹性球下落过程的加速度为a 1＝Δv Δt ＝4－00.5 m/s 2＝8 m/s 2依照牛顿第二定律，得mg －f ＝ma 1 因此弹性球受到的空气阻力f ＝mg －ma 1＝(0.1×10－0.1×8) N＝0.2 N(2)弹性球第一次反弹后的速度v 1＝34×4 m/s＝3 m/s依照牛顿第二定律mg ＋f ＝ma 2，得弹性球上升过程的加速度为a 2＝mg ＋f m ＝0.1×10＋0.20.1m/s 2＝12 m/s 2依照v 2t －v 21＝－2a 2h ，得弹性球第一次反弹的高度h ＝v 212a 2＝322×12 m ＝0.375 m. 三、整体法和隔离法在连接体问题中的应用1．整体法：把整个连接体系统看做一个研究对象，分析整体所受的外力，运用牛顿第二定律列方程求解．其优点在于它不涉及系统内各物体之间的相互作用力．2．隔离法：把系统中某一物体(或一部分)隔离出来作为一个单独的研究对象，进行受力分析，列方程求解．其优点在于将系统内物体间相互作用的内力转化为研究对象所受的外力，容易看清单个物体的受力情形或单个过程的运动情形，问题处理起来比较方便、简单． 注意 整体法要紧适用于各物体的加速度相同，不需要求内力的情形；隔离法对系统中各部分物体的加速度相同或不相同的情形均适用．例3 如图3所示，两个用轻线相连的位于光滑水平面上的物块，质量分别为m 1和m 2.拉力F 1和F 2方向相反，与轻线沿同一水平直线，且F 1>F 2.试求在两个物块运动过程中轻线的拉力T 的大小．图3解析 以两物块整体为研究对象，依照牛顿第二定律得F 1－F 2＝(m 1＋m 2)a ①隔离物块m 1，由牛顿第二定律得F 1－T ＝m 1a ②由①②两式解得T ＝m 1F 2＋m 2F 1m 1＋m 2答案 m 1F 2＋m 2F 1m 1＋m 2专门多动力学问题中，是先分析合力列牛顿第二定律方程，依旧先分析运动情形列运动学方程，并没有严格的顺序要求，有时能够交叉进行．但不管是哪种情形，其解题的差不多思路都能够概括为六个字：“对象、受力、运动”，即：(1)明确研究对象；(2)对物体进行受力分析，并进行力的运算，列牛顿第二定律方程；(3)分析物体的运动情形和运动过程，列运动学方程；(4)联立求解或定性讨论．1．(从受力确定运动情形)一个滑雪运动员从静止开始沿山坡滑下，山坡的倾角θ＝30°，如图4所示，滑雪板与雪地间的动摩擦因数是0.04，求5 s 内滑下来的路程和5 s 末速度的大小(运动员一直在山坡上运动)．图4答案 58.2 m 23.3 m/s解析 以滑雪运动员为研究对象，受力情形如图所示．研究对象的运动状态为：垂直于山坡方向，处于平稳状态；沿山坡方向，做匀加速直线运动． 将重力mg 沿垂直于山坡方向和平行于山坡方向分解，据牛顿第二定律列方程：N －mg cos θ＝0① mg sin θ－f ＝ma ②又因为f ＝μN ③由①②③可得：a ＝g (sin θ－μcos θ)故s ＝12at 2＝12g (sin θ－μcos θ)t 2＝12×10×(12－0.04×32)×52m≈58.2 m v t ＝at ＝10×(12－0.04×32)×5 m/s≈23.3 m/s 2．(从运动情形确定受力)一物体沿斜面向上以12 m/s 的初速度开始滑动，它沿斜面向上以及沿斜面向下滑动的v －t 图像如图5所示，求斜面的倾角θ以及物体与斜面间的动摩擦因数μ.(g 取10 m/s 2)图5答案 30°315解析 由题图可知上滑过程的加速度大小为：a 上＝122m/s 2＝6 m/s 2，下滑过程的加速度大小为：a 下＝125－2m/s 2＝4 m/s 2上滑过程和下滑过程对物体受力分析如图上滑过程a 上＝mg sin θ＋μmg cos θm＝g sin θ＋μg cos θ下滑过程a 下＝g sin θ－μg cos θ，联立解得θ＝30°，μ＝3153．(整体法和隔离法的应用)如图6所示，质量分别为m 1和m 2的物块A 、B ，用劲度系数为k 的轻弹簧相连．当用力F 沿倾角为θ的固定光滑斜面向上拉两物块，使之共同加速运动时，弹簧的伸长量为多少？图6答案m1F k m1＋m2解析对整体分析得：F－(m1＋m2)g sin θ＝(m1＋m2)a①隔离A得：kx－m1g sin θ＝m1a②联立①②得x＝m1Fk m1＋m2题组一从受力确定运动情形1．粗糙水平面上的物体在水平拉力F作用下做匀加速直线运动，现使F不断减小，则在滑动过程中( )A．物体的加速度不断减小，速度不断增大B．物体的加速度不断增大，速度不断减小C．物体的加速度先变大再变小，速度先变小再变大D．物体的加速度先变小再变大，速度先变大再变小答案 D解析合力决定加速度的大小，滑动过程中物体所受合力是拉力和地面摩擦力的合力．因为F逐步减小，因此合力先减小后反向增大，而速度是增大依旧减小与加速度的大小无关，而是要看加速度与速度的方向是否相同．前一时期加速度与速度方向同向，因此速度增大，后一时期加速度与速度方向相反，因此速度减小，因此D正确．2．A、B两物体以相同的初速度滑上同一粗糙水平面，若两物体的质量为m A>m B，两物体与粗糙水平面间的动摩擦因数相同，则两物体能滑行的最大距离s A与s B相比为( )A．s A＝s B B．s A>s BC．s A<s B D．不能确定答案 A解析通过分析物体在水平面上滑行时的受力情形能够明白，物体滑行时受到的滑动摩擦力μmg为合力，由牛顿第二定律知：μmg＝ma得：a＝μg，可见：a A＝a B.物体减速到零时滑行的距离最大，由运动学公式可得：v2A＝2a A s A，v2B＝2a B s B，又因为v A＝v B，a A＝a B.因此s A＝s B，A正确．3．假设洒水车的牵引力不变且所受阻力与车重成正比，未洒水时，车匀速行驶，洒水时它的运动将是( )A．做变加速运动B ．做初速度不为零的匀加速直线运动C ．做匀减速运动D ．连续保持匀速直线运动 答案 A 解析 a ＝F 合m ＝F －kmg m ＝F m－kg ，洒水时质量m 减小，则a 变大，因此洒水车做加速度变大的加速运动，故A 正确．4．在交通事故的分析中，刹车线的长度是专门重要的依据，刹车线是汽车刹车后，停止转动的轮胎在地面上发生滑动时留下的滑动痕迹．在某次交通事故中，汽车的刹车线长度是14 m ，假设汽车轮胎与地面间的动摩擦因数恒为0.7，g 取10 m/s 2，则汽车刹车前的速度为( ) A ．7 m/s B ．14 m/s C ．10 m/sD ．20 m/s答案 B解析 设汽车刹车后滑动过程中的加速度大小为a ，由牛顿第二定律得：μmg ＝ma ，解得：a ＝μg .由匀变速直线运动的速度位移关系式得v 20＝2as ，可得汽车刹车前的速度为：v 0＝2as ＝2μgs ＝2×0.7×10×14 m/s ＝14 m/s ，因此B 正确．5．用30 N 的水平外力F 拉一静止在光滑的水平面上质量为20 kg 的物体，力F 作用3 s 后消逝，则第5 s 末物体的速度和加速度分别是( ) A ．v ＝7.5 m/s ，a ＝1.5 m/s 2B ．v ＝4.5 m/s ，a ＝1.5 m/s 2C ．v ＝4.5 m/s ，a ＝0D ．v ＝7.5 m/s ，a ＝0 答案 C解析 前3 s 物体由静止开始做匀加速直线运动，由牛顿第二定律得：F ＝ma ，解得：a ＝F m＝3020m/s 2＝1.5 m/s 2,3 s 末物体的速度为v t ＝at ＝1.5×3 m/s＝4.5 m/s ；3 s 后，力F 消逝，由牛顿第二定律可知加速度赶忙变为0，物体做匀速直线运动，因此5 s 末的速度仍是3 s 末的速度，即4.5 m/s ，加速度为a ＝0，故C 正确． 题组二 从运动情形确定受力6．一个物体在水平恒力F 的作用下，由静止开始在一个粗糙的水平面上运动，通过时刻t ，速度变为v ，假如要使物体的速度变为2v ，下列方法正确的是( ) A ．将水平恒力增加到2F ，其他条件不变 B ．将物体质量减小一半，其他条件不变C ．物体质量不变，水平恒力和作用时刻都增为原先的两倍D ．将时刻增加到原先的2倍，其他条件不变 答案 D解析 由牛顿第二定律得F －μmg ＝ma ，因此a ＝F m－μg ，对比A 、B 、C 三项，均不能满足要求，故选项A 、B 、C 均错，由v t ＝at 可得选项D 对．7．某气枪子弹的射出速度达100 m/s ，若气枪的枪膛长0.5 m ，子弹的质量为20 g ，若把子弹在枪膛内的运动看做匀变速直线运动，则高压气体对子弹的平均作用力为( ) A ．1×102N B ．2×102N C ．2×105 ND ．2×104N答案 B解析 依照v 2t ＝2as ，得a ＝v 2t 2s ＝10022×0.5m/s 2＝1×104 m/s 2，从而得高压气体对子弹的作用力F ＝ma ＝20×10－3×1×104 N ＝2×102N.8．行车过程中，假如车距不够，刹车不及时，汽车将发生碰撞，车里的人可能受到损害，为了尽可能地减轻碰撞所引起的损害，人们设计了安全带．假定乘客质量为70 kg ，汽车车速为90 km/h ，从踩下刹车闸到车完全停止需要的时刻为5 s ，安全带对乘客的平均作用力大小约为(不计人与座椅间的摩擦)( ) A ．450 N B ．400 N C ．350 ND ．300 N答案 C解析 汽车的速度v 0＝90 km/h ＝25 m/s设汽车匀减速的加速度大小为a ，则a ＝v 0t＝5 m/s 2对乘客应用牛顿第二定律可得：F ＝ma ＝70×5 N＝350 N ，因此C 正确．9．某消防队员从一平台上跳下，下落2 m 后双脚触地，接着他用双腿弯曲的方法缓冲，使自身重心又下降了0.5 m ，在着地过程中地面对他双脚的平均作用力为( ) A ．自身所受重力的2倍 B ．自身所受重力的5倍 C ．自身所受重力的8倍 D ．自身所受重力的10倍 答案 B解析 由自由落体规律可知：v 2t ＝2gH 缓冲减速过程：v 2t ＝2ah 由牛顿第二定律列方程F －mg ＝ma 解得F ＝mg (1＋H /h )＝5mg ，故B 正确．题组三 整体法和隔离法的应用10.两个叠加在一起的滑块，置于固定的、倾角为θ的斜面上，如图1所示，滑块A 、B 质量分别为M 、m ，A 与斜面间的动摩擦因数为μ1，B 与A 之间的动摩擦因数为μ2，已知两滑块都从静止开始以相同的加速度从斜面滑下，滑块B 受到的摩擦力( )图1A ．等于零B ．方向沿斜面向上C ．大小等于μ1mg cos θD ．大小等于μ2mg cos θ答案 BC解析 把A 、B 两滑块作为一个整体，设其下滑加速度为a ，由牛顿第二定律得(M ＋m )g sin θ－μ1(M ＋m )g cos θ＝(M ＋m )a ，得a ＝g (sin θ－μ1cos θ)，因此a <g sin θ，故B 随A 一起下滑过程中，必受到A 对它沿斜面向上的摩擦力，设摩擦力为f (如图所示)．由牛顿第二定律得mg sin θ－f ＝ma ，得f ＝mg sin θ－ma ＝mg sin θ－mg (sin θ－μ1cos θ)＝μ1mg cos θ.11.物体M 放在光滑水平桌面上，桌面一端附有轻质光滑定滑轮，如图2甲所示，若用一根跨过滑轮的轻绳系住M ，另一端挂一质量为m 的物体，M 的加速度为a 1；如图乙所示，若另一端改为施加一竖直向下、大小为F ＝mg 的恒力，M 的加速度为a 2，则( )图2A ．a 1>a 2B ．a 1＝a 2C ．a 1<a 2D ．无法确定答案 C解析 对M 和m 组成的整体，由牛顿第二定律有mg ＝(M ＋m )a 1，a 1＝mgM ＋m，另一端改为施加一竖直向下的恒力时，F ＝mg ＝Ma 2，a 2＝mgM，因此a 1<a 2，C 正确． 题组四 综合应用12.大伙儿明白质量能够用天平测量，但是在宇宙空间如何样测量物体的质量呢？如图3所示是采纳动力学方法测量空间站质量的原理图．若已知“双子星号”宇宙飞船的质量为3 200 kg ，其尾部推进器提供的平均推力为900 N ，在飞船与空间站对接后，推进器工作8 s测出飞船和空间站速度变化是1.0 m/s.则：图3(1)空间站的质量为多大？(2)在8 s 内飞船对空间站的作用力为多大？ 答案 (1)4 000 kg (2)500 N解析 (1)飞船和空间站的加速度a ＝Δv Δt ＝0.125 m/s 2，以空间站和飞船整体为研究对象，依照牛顿第二定律有F ＝Ma ，得M ＝F a＝7 200 kg. 故空间站的质量m ＝7 200 kg －3 200 kg ＝4 000 kg. (2)以空间站为研究对象，由牛顿第二定律得F ′＝ma ＝500 N13．ABS 系统是一种能防止车轮被抱死而导致车身失去操纵的安全装置，全称防抱死刹车系统．它既能保持足够的制动力，又能坚持车轮缓慢转动，差不多广泛应用于各类汽车内．有一汽车没有安装ABS 系统，急刹车后，车轮抱死，在路面上滑动．(1)若车轮与干燥路面间的动摩擦因数是0.7，汽车以14 m/s 的速度行驶，急刹车后，滑行多远才停下？(2)若车轮与湿滑路面间的动摩擦因数为0.1，汽车急刹车后的滑行距离不超过18 m ，刹车前的最大速度是多少？(取g ＝10 m/s 2) 答案 (1)14 m (2)6 m/s 解析 (1)汽车加速度a 1＝－μ1mg m＝－μ1g ＝－7 m/s 2由0－v 201＝2a 1s 1得s 1＝0－v 2012a 1＝－1422×－7 m ＝14 m(2)汽车加速度a 2＝－μ2mg m＝－μ2g ＝－1 m/s 2依照0－v 202＝2a 2s 2得v 02＝－2a 2s 2＝－2×－1×18 m/s ＝6 m/s.。
高中物理必修一第五章《牛顿运动定律》精品学案(新教材全章整理)
高中物理必修一第五章《牛顿运动定律》精品学案第1节牛顿第一运动定律一、力与运动的关系1．亚里士多德的观点：有外力的作用时物体才能运动，要维持物体的运动就需要外力．2．伽利略的观点(1)理想实验：小球沿光滑斜面从左侧某一高度滚下，无论右侧坡度如何，小球都会沿斜面上升到与出发点几乎等高的地方．(2)结论：维持物体的运动不需要外力．3．笛卡儿的观点：若没有其他原因，运动物体将继续以原来的速度沿直线运动．4．力和运动的关系：力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因．[判断正误](1)物体的运动状态发生了变化，该物体速度大小一定发生了变化．(×)(2)亚里士多德认为物体的自然状态是静止，只有当它受到力的作用才会运动．(√)(3)伽利略认为力不是维持物体运动的原因．(√)(4)笛卡儿认为只有当物体受到力的作用才会运动．(×)二、牛顿第一定律及其意义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，除非有外力迫使它改变这种状态，也称为惯性定律．2．惯性：任何物体都有保持静止或匀速直线运动状态不变的属性，物理学中将这种属性称为惯性．3．意义：牛顿第一定律揭示了运动和力的关系，力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因．[思考]一个在足球场上滚动的足球最终会静止下来，没有保持匀速直线运动状态．这与牛顿第一定律是否矛盾？为什么？提示：这与牛顿第一定律不矛盾．牛顿第一定律指出物体不受外力时处于静止状态或匀速直线运动状态，即物体的运动状态不改变．只有在受到外力的作用时，物体的运动状态才会发生改变．足球最终会静止下来，是受到了摩擦力的作用．要点一对牛顿第一定律的理解1．牛顿第一定律的实验基础牛顿第一定律是在伽利略理想实验的基础上加以科学推理得到的，由理想实验得出的结论经受了广泛、严谨的实验验证，证明结论是正确的．2．牛顿第一定律揭示了惯性的概念定律中“一切物体总保持静止状态或匀速直线运动状态”揭示了物体所具有的一个重要属性——惯性，即物体具有保持原来静止状态或匀速直线运动状态的性质．牛顿第一定律指出一切物体在任何情况下都具有惯性．3．牛顿第一定律揭示了力的本质定律中“除非有外力迫使它改变这种状态”，这句话揭示了力与运动关系的本质，即力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动状态的原因．[易错提醒](1)牛顿第一定律所描述的是物体不受外力作用时的状态，与物体所受合力为零是等效的.(2)牛顿第一定律不是实验定律，它是在理想实验的基础上总结得出的.[典例1](多选)由牛顿第一定律可知()A．物体的运动是依靠惯性来维持的B．力停止作用后，物体的运动就不能维持C．物体做变速运动时，一定有外力作用D．力是改变物体惯性的原因[解析]物体具有保持原来静止状态或匀速直线运动状态的性质，称为惯性，由于惯性的存在，物体才保持原来的运动状态，A对．力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动的原因，B错，C对．惯性是物体的固有属性，力不能改变物体的惯性大小，D错．[答案]AC[方法技巧]巧用牛顿第一定律(1)由“因”索“果”：在判断力与运动之间的关系时，一定要把握准牛顿第一定律的含义，即力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动的原因．(2)由“果”索“因”：如果物体的运动状态发生改变，则物体必然受到不为零的合外力的作用，所以判断物体的运动状态是否改变以及如何改变，应分析物体的受力情况．(3)应用步骤：应用牛顿第一定律解释有关现象时，一要看物体原来的运动状态，二要看物体现在的受力情况及所受合力是否为零，最后判断由于物体具有惯性将会出现的现象．1．(多选)下列物理现象中，可以用牛顿第一定律解释的是()A．必须有力作用在物体上，物体才能运动，没有力的作用，物体就要静止下来B．物体如果向正北方向运动，其受外力方向必须指向正北C．如果没有外力作用，运动的物体将继续以同一速度沿着一条直线运动，既不会停下来，也不会偏离原来的方向D．力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因解析：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态不变，直到有外力迫使它改变这种状态为止．没有外力作用时，物体可以做匀速直线运动，不一定静止，故A错误；物体向正北方向做匀速直线运动时，可以不受外力，当有向正北方向的力作用时，它向北运动的速度会变大，当有向正南方向的力作用时，它向北运动的速度会减小，但仍可以向正北方向运动，B错误；C、D两种说法均符合牛顿第一定律，C、D正确．答案：CD要点二对惯性的理解[探究导入](1)根据生活经验分辨下面两幅图片中哪个是刹车哪个是启动呢？(2)你能否用物理知识解释一下为什么出现这种现象吗？提示：(1)第一幅图片是车启动的时候，人由于惯性向后仰，第二幅图片是刹车的时候，人由于惯性向前倾．(2)加速运动时，人的上半身还保持原来的静止状态，而下半身与车一起加速前进，于是由于惯性人向后仰．减速运动时，人的上半身还保持原来的运动状态，而下半身与车一起减速前进，于是由于惯性人向前倾．1．对惯性的理解(1)惯性是物体保持原来运动状态的一种属性，是物体维持运动状态的原因．(2)一切物体都具有惯性，惯性是物体的固有属性．2．惯性的表现形式(1)物体不受力时，惯性表现为保持原来的运动状态．(2)物体受力且合力不为零时，物体仍然具有惯性，此时惯性表现为物体运动状态改变的难易程度，惯性越大，物体运动状态越难改变．3．几个关系(1)惯性与质量的关系：质量是物体惯性大小的唯一量度，质量越大，惯性越大．(2)惯性与力的关系：惯性不是力，而是物体本身固有的一种性质，惯性大小与物体的受力情况无关．(3)惯性与速度：一切物体都有惯性，惯性大小与物体是否有速度及速度的大小无关．[易错提醒]惯性不是惯性定律，惯性是物体具有的一种固有属性，惯性定律是物体不受外力时所遵循的一条规律，属性不同于规律.惯性定律揭示了物体的惯性.[典例2](多选)关于惯性，下列说法正确的是()A．惯性是物体固有的属性，惯性越大的物体，它的运动状态越难改变B．同一物体运动时的惯性大于静止时的惯性C．“嫦娥四号”卫星在地球上的惯性与它绕月球飞行时的惯性相同(燃料消耗忽略不计) D．各种机床和发电机的底座都做得很笨重，并用螺丝固定在地面上，目的是增大惯性[解析]惯性是物体固有的属性，惯性越大的物体，保持原来运动状态的性质越强，即它的运动状态越难改变，A正确；质量是惯性大小的唯一量度，惯性大小与运动状态无关，B错误；“嫦娥四号”卫星在地球上的质量与它绕月球飞行时的质量不变，惯性不变，C正确；质量大的物体惯性大，各种机床和发电机的底座做得很笨重，目的是增大惯性，D正确．[答案]ACD[规律总结]理解惯性应注意的三个性质(1)普遍性：一切物体在任何情况下都具有惯性；(2)无关性：惯性与物体的运动状态和受力情况均无关；(3)唯一性：惯性由物体的质量唯一决定．2．关于物体的惯性，下列说法中正确的是()A．射出枪膛的子弹在运动一段距离后连一件棉衣也穿不透，这表明它的惯性小了B．战斗机在空战时，甩掉副油箱是为了减小惯性，提高飞行时战斗机的灵活性C．用力推一个物体，没有推动，原因是物体的惯性太大了D．高速公路上要限速，是因为车速越大惯性越大解析：惯性是物体本身的一种属性，它不随物体速度的大小变化而变化，所以子弹运动一段距离后，速度变小了，高速公路上的限速等都不是因为物体的惯性发生了变化，A、D 错误；而用力推一个物体时，没有推动，说明地面对物体有摩擦力的作用，而不是因为惯性太大了，C错误；战斗机甩掉副油箱减小了质量，而惯性与质量有关，质量越小惯性越小，改变它的状态就越容易，所以可以提高战斗机的灵活性，B正确．答案：B科学思维与科学探究的综合应用——伽利略的理想实验1．实验过程将两个斜面末端平滑地对接在一起，让小球沿一个斜面从静止滚下来，小球将滚上另一个斜面．伽利略认真观察，注意到小球在第二个斜面上所达到的高度同它在第一个斜面上开始滚下时的高度几乎相等．他断定高度上的这一微小差别是由于摩擦产生的，如能将摩擦完全消除的话，则高度将恰好相等．于是他进行推论：在完全没有摩擦的情况下，若使第二个斜面的倾角越来越小，则不管第二个斜面倾角多么小，小球在第二个斜面上总要达到相同的高度，只是小球要通过更长的路程；如果第二个斜面的倾角接近于0°(成为水平面)，那么小球从第一个斜面上滚下来之后，为达到原有高度将以恒定的速度在无限长的水平面上永远不停地运动下去．2．物理意义伽利略的理想实验是在可靠事实的基础上进行抽象思维的一种科学推理，是科学研究中的一种重要方法，在自然科学的研究中有着重要的作用，它可以深刻揭示自然规律，被爱因斯坦誉为“是人类思想史上最伟大的成就之一”，伽利略也当之无愧地成为动力学的创始人，实验科学的奠基人．理想实验有时能更深刻地反映自然规律．伽利略设想了一个理想实验，下面对如图所示的斜面实验的设想步骤中，有一个是实验事实，其余是推论．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时的高度．④继续减小第二个斜面的倾角，最后使它变成水平面，小球将沿水平面做持续的匀速运动．(1)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).(2)在上述的设想步骤中，有的属于可靠的事实，有的则是理想化的推论．下列关于事实和推论的分类正确的是________.A．①是事实，②③④是推论B．②是事实，①③④是推论C．③是事实，①②④是推论D．④是事实，①②③是推论解析：根据伽利略理想实验可知，②是实验事实，应放在第一步，①③是在实验事实基础上提出的设想(斜面没有摩擦)，④是进行合理外推得出的推论，因此，正确的排列顺序是②③①④，其中②是事实，其余的是推论．答案：(1)②③①④(2)B1．伽利略理想实验揭示了()A．若物体运动，那么它一定受力B．力不是维持物体运动的原因C．只有受力才能使物体处于静止状态D．只有受力才能使物体运动解析：伽利略理想实验指出：如果水平面没有摩擦，那么在水平面上的物体一旦获得某一速度，物体将保持这一速度一直运动下去，而不需要外力来维持，故A、D错误；运动和静止都不需要力来维持，故B正确，C错误．答案：B2．下列关于惯性的说法中，正确的是()A．物体只有在静止或做匀速直线运动时才有惯性B．抛出去的物体，脱手后能继续向远处运动靠的是惯性C．同一物体在地球上的惯性比在月球上的惯性大D．物体在高速运动时不容易停下来，所以物体的速度越大，惯性越大解析：任何物体在任何情况下都有惯性，故A错误；抛出去的物体，脱手后能继续向远处运动靠的是惯性，故B正确；质量是决定惯性大小的唯一量度，故同一物体在地球上的惯性和在月球上一样，故C错误；惯性与速度大小无关，故D错误．答案：B3．如图所示，冰壶在冰面运动时受到的阻力很小，可以在较长时间内保持运动速度的大小和方向不变，我们可以说冰壶有较强的抵抗运动状态变化的“本领”．这里所指的“本领”是冰壶的惯性，则惯性的大小取决于()A．冰壶的速度B．冰壶的质量C．冰壶受到的推力D．冰壶受到的阻力解析：一个物体惯性的大小，与其运动状态，受力情况是没有任何关系的，衡量物体惯性大小的唯一量度是质量，故B正确．答案：B4．如图所示，在一辆表面光滑足够长的小车上，有质量为m1和m2的两个小球(m1>m2)，两小球原来随车一起运动．当车突然停止时，如不考虑其他阻力，则两个小球()A．一定相碰B．一定不相碰C．不一定相碰D．无法确定解析：因小车表面光滑，因此球在水平方向上没有受到外力作用．原来两球与小车有相同速度，当车突然停止时，由于惯性，两小球的速度不变，所以不会相碰，故选B.答案：B[A组素养达标]1．在物理学史上，正确认识运动与力的关系并且推翻“力是维持运动的原因”的物理学家和建立惯性定律的物理学家分别是()A．亚里士多德、伽利略B．亚里士多德、牛顿C．伽利略、牛顿D．伽利略、爱因斯坦解析：在物理学史上，正确认识运动与力的关系并且推翻“力是维持运动的原因”的物理学家和建立惯性定律的物理学家分别是伽利略和牛顿，故选C.答案：C2．下列关于牛顿第一定律的说法中正确的是()A．牛顿第一定律是实验定律B．牛顿第一定律只是提出了惯性的概念C．牛顿第一定律提出了当物体受到的合外力为零时，物体将处于静止状态D．牛顿第一定律既提出了物体不受外力作用时的运动规律，又提出了力是改变物体运动状态的原因解析：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，而不是直接通过实验得出的，故A错误；牛顿第一定律既提出了物体不受力作用时的运动规律，即惯性，又提出了力是改变物体运动状态的原因，故B错误，D正确；当物体受到的合外力为零时，物体可以处于匀速直线运动状态，故C错误．答案：D3．如图所示，惯性最大的是()解析：质量是物体惯性大小的唯一量度，质量越大，惯性越大，故选B.答案：B4．下列关于惯性的说法正确的是()A．战斗机战斗前抛弃副油箱，是为了增大战斗机的惯性B．物体的质量越大，其惯性就越大C．火箭升空时，火箭的惯性随其速度的增大而增大D．做自由落体运动的物体没有惯性解析：质量是物体惯性大小的唯一量度，物体的质量越大则惯性越大，故战斗机抛弃副油箱，减小了惯性，增大了战斗机的灵活性，故A错误，B正确．火箭的速度大小与火箭的惯性大小无关，故C错误．在物体自由下落的过程中质量不变，惯性大小不变，故D错误．答案：B5．(多选)运动着的物体，若所受的一切力突然同时消失，那么它将()A．立即停止B．做匀速直线运动C．惯性改变D．惯性不变解析：因为物体在运动，当物体所受的一切外力都消失时，物体将保持原来的速度做匀速直线运动，故A错误，B正确；惯性只与质量有关，质量不变，惯性不变，与受力情况无关，故C错误，D正确．答案：BD6．人从行驶的汽车上跳下来后容易()A．向汽车行驶的方向跌倒B．向汽车行驶的反方向跌倒C．向汽车右侧跌倒D．向汽车左侧跌倒解析：当人在汽车上时与车具有相同的速度，因此，当人从车上跳下来时，身体由于惯性要保持原有状态继续向前运动，而脚着地后，受摩擦力作用，运动状态要发生改变，速度要减小，故人将向汽车行驶的方向跌倒．答案：A7．对于一些实际生活中的现象，某同学试图从惯性角度加以解释，其中正确的是() A．采用了大功率的发动机后，某些一级方程式赛车的速度甚至能超过某些老式螺旋桨飞机的速度，这表明：可以通过科学进步使小质量的物体获得大惯性B．“强弩之末，势不能穿鲁缟”，这表明强弩的惯性减小了C．货运列车运行到不同的车站时，经常要摘下或加挂一些车厢，这会改变它的惯性D．自行车转弯时，车手一方面要适当的控制速度，另一方面要将身体稍微向里倾斜，这是为了通过调控人和车的惯性达到安全行驶的目的解析：惯性是物体的固有属性，大小只与物体的质量有关，质量越大，惯性越大，与其他任何因素均无关，故A、B错误；摘下或加挂一些车厢，改变了质量，从而改变了惯性，故C正确；人和车的质量不变，则其惯性不变，故D错误．答案：C8．(多选)在水平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．小车可能突然向左减速运动D．小车可能突然向右减速运动解析：原来水和小车相对静止以共同的速度运动，水突然向右洒出有两种可能：原来小车向左运动，突然加速，碗中的水由于惯性保持原速度不变，故相对于碗向右洒出；原来小车向右运动，突然减速，碗中的水由于惯性保持原速度不变，相对于碗向右洒出，故B、D正确．答案：BD[B 组 素养提升]9．火车在长直水平轨道上匀速行驶，门窗紧闭的车厢内有一人向上跳起，发现仍落回到火车上原处．这是因为( )A ．人跳起后，车厢内空气给他一向前的力，带着他随同火车一起向前运动B ．人跳起的瞬间，车厢的地板给他一个向前的力，推动他随同火车一起向前运动C ．人跳起后，车在继续向前运动，所以人落下后必定偏后一些，只是由于时间很短，偏后距离太小，不明显而已D ．人跳起后直到落地，在水平方向上和车始终具有相同的速度解析：人跳起后，由于在水平方向不受外力的作用，根据惯性和惯性定律可知，人跳起后直到落地，在水平方向上和车始终具有相同的速度．答案：D10．月球表面的重力加速度为地球表面的重力加速度的16，同一个飞行器在月球表面上时与在地球表面上时相比较( )A ．惯性减小为16，重力不变 B ．惯性和重力都减小为16C ．惯性不变，重力减小为16D ．惯性和重力都不变解析：物体的惯性大小仅与物体的质量有关，因同一物体的质量与它所在的位置及运动状态无关，即同一物体质量恒定，所以这个飞行器从地球到月球，其惯性大小不变．物体的重力是个变量，这个飞行器在月球表面上的重力为G 月＝mg 月＝m ·16g 地＝16G 地．故正确选项为C.答案：C11.如图所示，一个劈形物体M ，各面均光滑，放在固定的斜面上，上表面水平，在上表面放一个光滑小球m .劈形物体由静止开始释放，则小球在碰到斜面前的运动轨迹是( )A ．沿斜面向下的直线B ．竖直向下的直线C ．无规则的曲线D ．抛物线解析：由于小球处在物体M 上，接触面光滑，在M 滑下过程中，由于小球水平方向上不受外力作用，该方向上运动状态不会改变，原来静止，则下滑过程中，小球在水平方向上没有位移，故B正确．答案：B12.(多选)如图所示，一个盛水的容器固定在一个小车上，在容器中分别悬挂和拴住一个铁球和一个乒乓球．容器中的水、铁球和乒乓球都处于静止状态．当容器随小车突然向右运动时，两球的运动状况是(以小车为参考系)()A．铁球向左B．铁球向右C．乒乓球向左D．乒乓球向右解析：因为小车突然向右运动，铁球和乒乓球都有向右运动的趋势，但由于与同体积的“水球”相比，铁球质量大、惯性大，铁球的运动状态难改变，即速度变化慢，而同体积的水球的运动状态容易改变，即速度变化快，且水和车一起加速运动，所以小车加速运动时，铁球相对小车向左运动，A正确；同理，由于乒乓球与同体积的“水球”相比，质量小，惯性小，乒乓球相对小车向右运动，D正确．答案：AD13.如图所示，滑板运动员沿水平地面向前滑行，在横杆前相对于滑板竖直向上起跳，人与滑板分离，分别从横杆的上、下通过，忽略人和滑板在运动中受到的阻力，则运动员()A．起跳时脚对滑板的作用力斜向后B．在空中水平方向先加速后减速C．越过杆后落在滑板的后方D．越过杆后仍落在滑板上起跳的位置解析：运动员相对于滑板竖直向上起跳，所以脚对滑板的作用力竖直向下，A错；人在空中时，水平方向不受力的作用，水平方向速度不变，B错；由于人和滑板的水平速度始终相同，所以人落在滑板上起跳的位置，C错，D对．答案：D14．有一仪器的内部电路如图所示，其中M是质量较大的一个金属块，两端与弹簧相连接．将仪器固定在一辆汽车上，当汽车启动时，哪只灯亮？当汽车急刹车时，哪只灯亮？为什么？解析：当汽车启动时，汽车的速度变大了，而金属块由于惯性，将保持原来的静止状态，从而使绿灯所在的电路被接通，所以启动时绿灯亮；急刹车时，汽车的速度变小了，而金属块由于惯性，将保持原来的速度运动，从而使红灯所在的电路被接通，所以急刹车时红灯亮．当汽车匀速行驶时，弹簧将使金属块复位，两灯均不亮．答案：当汽车启动时，绿灯亮当汽车急刹车时，红灯亮原因见解析15.如图所示，一较高木块在小车上和小车一起做匀速直线运动，当小车碰到一障碍物的瞬间(设小车碰后立即停下)，则：(1)若小车上表面粗糙，则木块将如何运动？(2)若小车上表面光滑，则木块将如何运动？解析：当小车遇到障碍物时，小车将停下．(1)如果上表面粗糙，则木块上部由于惯性将继续前进向右运动，木块下部虽然也要继续向右运动，但下部受到一个向左的摩擦力，使得下部的运动状态发生改变，很快停止，故此时木块将向右倾倒．(2)如果小车上表面光滑，则木块下部不受摩擦力，此时整个木块都将由于惯性而保持向右的匀速直线运动状态．答案：(1)木块将向右倾倒(2)木块将向右做匀速直线运动[C组学霸冲刺]16.(多选)如图所示，重球系于线DC下端，重球下再系一根同样的绳BA，下列说法正确的是()A．在绳的A端缓慢增加拉力，结果CD绳先断B．在绳的A端缓慢增加拉力，结果AB绳先断C．在绳的A端突然猛一拉，结果AB绳先断D．在绳的A端突然猛一拉，结果CD绳先断解析：受力如图所示，在绳的A端缓慢增加拉力，使得重球在足够的时间发生了微小的。
沪科版必修1高中物理牛顿第一定律教案
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，直到有外力迫使它改变这种状态为止，这就是牛顿第一定律，又叫惯性定律。
这种保持原来的匀速直线运动或静止状态的性质叫做惯性。
1.牛顿第一定律
牛顿第一定律揭示了宇宙中一切物体(或物质)的存在形式，即一切物体在不受外力作用时处于匀速直线运动状态，或处于静止状态，并且运动是绝对的，而静止是相对的。
同时牛顿第一定律也说明了力不是维持物体速度的原因，而是改变物体速度的原因。
2.惯性
(1)惯性是物体本身的固有属性，不论物体处于怎样的运动状态，物体均具有惯性。
(2)质量是物体惯性大小的量度。
质量越大，惯性也就越大。
【难点突破】
惯性是物体最基本的属性。
表现为：当物体不受外力或所受合外力为零时，惯性表现为物体运动状态不改变；当物体所受合外力不为零时，惯性表现为改变物体运动状态的难易程度。
【例题】如图所示，水平放置的小瓶内有水，其中有一气泡。
当瓶从静止状态突然向右运动时，小气泡在瓶内将向何方运动？
(1)甲同学认为：在瓶内的小气泡由于惯性将向左运动，你认为这个结论正确吗？并说明理由。
(2)乙同学认为：瓶中的水由于惯性保持原来的静止状态，相对于瓶子来说向左运动，而瓶中的气泡就向右移动，你认为这个结论正确吗，请说明理由。
【分析】
【题解】
【答案】。
高中物理 5.1 牛顿第一定律同步备课课件 沪科版必修1
教 学 教 法 分 析
教 学 方 案 设 计
课 前 自 主 导 学
菜单
HK ·物理 必修1
课 堂 互 动 探 究
当 堂 双 基 达 标
课 时 作 业
教 学 教 法 分 析
教 学 方 案 设 计
课 前 自 主 导 学
菜单
HK ·物理 必修1
课 堂 互 动 探 究
当 堂 双 基 达 标
课
时
演示结束
作 业
课
(ⅱ)直到外力迫使它改变运动状态为止：力是 改变物体
前
课
自 主
运动状态 的原因．
时 作
导
业
学
菜单
HK ·物理 必修1
教 学
2．思考判断
课 堂
教
互
法 分
(1)必须有力作用在物体上，物体才会运动．(×)
析
动 探 究
(2)力不是使物体运动的原因，而是使物体运动状态改
变的原因．(√)
教
当
学 方
(3)物体的运动状态改变指的是速度的改变．(√)
HK ·物理 必修1
教
课
学
堂
教
互
法
分
课标解读
重点难点
析
1.知道伽利略的理想实 1.理解力和运动的关
动 探 究
验及理想实验是科学研 系．(重点)
教
究的重要方法．
2.牛顿第一定律和惯性与
当
学
2.理解牛顿第一定律的 质量关系的理解．(重点)
方 案
内容和意义．
3.惯性与质量的关系．(难
堂 双 基
设 计
3.知道惯性及决定惯性 点)
教 学 教 法 分 析
2022-2021学年沪科版必修一 5.1 牛顿第一定律 学案
学案1牛顿第肯定律[学习目标定位] 1.知道关于运动和力的两种对立的观点.2.知道伽利略的抱负试验及其推理过程，知道抱负试验是科学争辩的重要方法.3.理解牛顿第肯定律的内容及意义.4.理解惯性的概念，会解释有关的惯性现象．一、亚里士多德认为：力是维持运动的缘由．二、伽利略的抱负试验1．抱负试验：让小球从一个斜面的顶端滚下，紧接着又滚上另一个对接的斜面；假如没有摩擦力，无论对接斜面的倾角如何，小球所达到的高度相同，若将对接斜面放平，小球将以恒定的速度永久滚下去．2．试验结论：力不是(填“是”或“不是”)维持物体运动的缘由，它只是使物体加速或减速的缘由．三、牛顿第肯定律与惯性1．牛顿第肯定律：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到外力迫使它转变运动状态为止．2．惯性：物体保持匀速直线运动或静止状态的特性，叫做惯性.一、伽利略的试验和牛顿的总结[问题设计]1．日常生活中，我们有这样的阅历：马拉车，车就前进，停止用力，车就停下来．是否有力作用在物体上物体才能运动呢？马不拉车时，车为什么会停下来呢？答案不是．车之所以会停下来是由于受到阻力的作用．2．阅读课本“重新习惯地球上的生活”部分后请思考：假如没有摩擦阻力，也不受其他任何力的作用，水平面上运动的物体会怎样？答案假如没有摩擦阻力，也不受其他任何力，水平面上运动的物体将保持这个速度永久运动下去．3．伽利略是如何由抱负试验得出结论的？答案抱负试验再现：如图甲所示，让小球沿一个斜面由静止滚下，小球将滚上另一个斜面．假如没有摩擦，小球将上升到原来的高度．假如减小其次个斜面的倾斜角度，如图乙所示，小球在这个斜面上达到原来的高度就要通过更长的路程．连续减小其次个斜面的倾斜角度，如图丙所示，使它最终成为水平面，小球就再也达不到原来的高度，而将沿水平面以恒定的速度永久运动下去．[要点提炼]1．伽利略抱负斜面试验(1)伽利略为了说明力和运动的关系，设计了抱负斜面试验，并由此推想，假如对接斜面变成水平，并且没有任何阻力，小球将永久运动下去．由此得出：力不是维持物体运动的缘由，而是转变物体运动状态的缘由．(2)抱负试验是科学争辩的重要方法，是在想象中进行的试验．它能达到现实科学试验无法达到的简化和纯化的程度，充分发挥理性思维的规律力气．2．对牛顿第肯定律的理解(1)定性说明白力和运动的关系．①说明白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说明力是转变物体运动状态即产生加速度的缘由．(2)揭示了一切物体都具有的一种固有属性——惯性．因此牛顿第肯定律也叫惯性定律．3．物体运动状态的变化即物体运动速度的变化，有以下三种状况：(1)速度的方向不变，只有大小转变．(物体做直线运动)(2)速度的大小不变，只有方向转变．(物体做曲线运动)(3)速度的大小和方向同时发生转变．(物体做曲线运动)二、惯性有大小吗？[问题设计]坐在公共汽车里的人，当车突然启动时，有什么感觉？当运动的汽车突然停止时，又有什么感觉？解释上述现象．答案当汽车突然启动时，人身体后倾．当汽车突然停止时，人身体前倾．这是由于人具有惯性，原来人和车一起保持静止状态，当车突然启动时，人的身体下部随车运动了，但上部由于惯性保持原来的静止状态，所以会向后倾；原来人和车一起运动，当车突然停止时，人的身体下部随车停止了，但上部由于惯性保持原来的运动状态，故向前倾．[要点提炼]1．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．2．惯性与力的关系(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)力是转变物体运动状态的缘由．惯性是维持物体运动状态的缘由．3．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转变的难易程度．质量越大，惯性越大，运动状态越难以转变．[延长思考]人能推动冰面上的重箱子，用同样的力却推不动粗糙地面上不太重的箱子，是不是冰面上的重箱子惯性小于粗糙地面上不太重的箱子呢？为什么？答案不是．质量是物体惯性大小的唯一量度，重箱子的惯性大于轻箱子的惯性．推断物体惯性的大小应在相同状况下比较，比如用同样的力推都处于冰面上或都处于粗糙地面上质量不同的物体，比较哪个物体的运动状态更简洁转变．一、对伽利略抱负试验的生疏例1抱负试验有时能更深刻地反映自然规律．伽利略设计了一个如图1所示的抱负试验，他的设想步骤如下：图1①减小其次个斜面的倾角，小球在这个斜面上仍旧要达到原来的高度；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假如没有摩擦，小球将上升到原来释放的高度；④连续减小其次个斜面的倾角，最终使它成为水平面，小球将沿水平面做持续的匀速运动．请将上述抱负试验的设想步骤依据正确的挨次排列______(只要填写序号即可)．在上述的设想步骤中，有的属于牢靠的事实，有的则是抱负化的推论．下列有关事实和推论的分类正确的是()A．①是事实，②③④是推论B．②是事实，①③④是推论C．③是事实，①②④是推论D．④是事实，①②③是推论解析本题是在牢靠事实的基础上进行合理的推理，将试验抱负化，并符合物理规律，得到正确的结论．而②是牢靠事实，因此放在第一步，③、①是在斜面上无摩擦的设想，最终推导出水平面上的抱负试验④.因此正确挨次是②③①④.答案②③①④ B二、对牛顿第肯定律的理解例2由牛顿第肯定律可知()A．物体的运动是依靠惯性来维持的B．力停止作用后，物体的运动就不能维持C．物体做变速运动时，肯定有外力作用D．力是转变物体惯性的缘由解析物体具有保持原来静止状态或匀速直线运动状态的性质叫做惯性，由于惯性的存在，物体才保持原来的运动状态，A对．力是转变物体运动状态的缘由，而不是维持物体运动的缘由，B错，C对．惯性是物体的固有属性，力不能转变物体的惯性大小，D错．答案AC针对训练做自由落体运动的物体，假如下落过程中某时刻重力突然消逝，物体的运动状况将是() A．悬浮在空中不动B．速度渐渐减小C．保持肯定速度向下做匀速直线运动D．无法推断答案 C解析物体自由下落时，仅受重力作用，重力消逝以后，物体将不受力，依据牛顿第肯定律的描述，物体将以重力消逝瞬间的速度做匀速直线运动，故选项C正确．三、惯性的理解例3关于物体的惯性，下述说法中正确的是()A．运动速度大的物体不能很快地停下来，是由于物体速度越大，惯性也越大B ．静止的火车启动时，速度变化慢，是由于静止的物体惯性大C．乒乓球可以快速抽杀，是由于乒乓球惯性小D．在宇宙飞船中的物体不存在惯性解析惯性大小只与物体质量有关，与物体的速度无关，故A错误；质量是物体惯性大小的唯一量度，火车速度变化慢，表明它的惯性大，是由于它的质量大，与是否静止无关，故B错误；乒乓球能被快速抽杀，表明它的运动状态简洁发生转变，是由于它的惯性小，故C正确；一切物体在任何状况下都有惯性，故D错误．答案 C1.(对伽利略抱负试验的生疏)关于伽利略的抱负试验，下列说法正确的是()A．只要接触面摩擦相当小，物体在水平面上就能匀速运动下去B．这个试验实际上是永久无法做到的C．利用气垫导轨，就能使试验成功D．虽然是想象中的试验，但是它建立在牢靠的试验基础上答案BD解析只要接触面摩擦存在，物体就受到摩擦力的作用，物体在水平面上就不能匀速运动下去，故A错误．没有摩擦是不行能的，这个试验实际上是永久无法做到的，故B正确．若使用气垫导轨进行抱负试验，可以提高试验精度，但是仍旧存在摩擦力，故C错误；虽然是想象中的试验，但是它建立在牢靠的试验基础上，故D正确．2．(对牛顿第肯定律的理解)关于牛顿第肯定律的理解正确的是()A．牛顿第肯定律反映了物体不受外力作用时的运动规律B．不受外力作用时，物体的运动状态保持不变C．在水平地面上滑动的木块最终停下来，是由于没有外力维持木块运动的结果D．飞跑的运动员，由于遇到障碍而被绊倒，这是由于他受到外力作用迫使他转变原来的运动状态答案ABD解析牛顿第肯定律描述的是物体不受外力作用时的状态，即总保持匀速直线运动状态或静止状态不变，A、B正确；牛顿第肯定律揭示了力和运动的关系，力是转变物体运动状态的缘由，而不是维持物体运动状态的缘由．在水平地面上滑动的木块最终停下来，是由于摩擦阻力的作用而转变了运动状态．飞跑的运动员，遇到障碍而被绊倒，是由于他受到外力作用迫使他转变了原来的运动状态，C错误，D正确．3．(力与运动的关系)某人用力推一下原来静止在水平面上的小车，小车便开头运动，以后改用较小的力就可以维持小车做匀速直线运动，可见()A．力是维持物体速度不变的缘由B．力是维持物体运动的缘由C．力是转变物体惯性的缘由D．力是转变物体运动状态的缘由答案 D解析力是转变物体运动状态的缘由，小车原来静止，在力的作用下小车开头运动，是力使其运动状态发生了转变．用较小的力就能使小车做匀速直线运动是推力与摩擦力的合力为零的原因．4．(对惯性的理解)关于惯性，下列说法中正确的是()A．受力越大的物体惯性越大B．速度越大的物体惯性越大C．已知物体在月球上所受的重力是地球上的1/6，故一个物体从地球移到月球惯性减小为1/6D．质量越大的物体惯性越大答案 D解析惯性是物体的固有属性，物体惯性的大小与其运动状态和受力状况无关，A、B错误；物体的惯性大小仅由其质量大小打算，与其他因素无关，C错误，D正确．题组一伽利略的抱负试验1．如图1是伽利略的“抱负试验”，依据该试验下列说法正确的是()图1A．该试验为牛顿其次定律的提出供应了有力的试验依据B．该试验是抱负试验，是在思维中进行的，无真实的试验基础，故其结果并不行信C．该试验充分证明白亚里士多德“力是维持物体运动的缘由”的结论D．该试验是说明白物体的运动不需要力来维持答案 D解析该试验为牛顿第肯定律的提出供应了有力的试验依据，故A错误．虽然是想象中的试验，但是它建立在牢靠的试验基础上，其结果是可信的，故B错误．伽利略由此推翻了亚里士多德的观点，认为力不是维持物体运动的缘由，而是转变物体运动状态的缘由，故C错误．该试验是说明白物体的运动不需要力来维持，故D正确．2．伽利略的抱负斜面试验的意义是()A．证明白力不是维持物体运动的缘由B．证明白力是维持物体运动的缘由C．证明小球总能滚到另一斜面上的同一高度D．证明小球总能在水平面上做匀速直线运动答案 A解析伽利略的抱负斜面试验证明力不是维持物体运动的缘由，没有力作用的物体能保持原来的运动状态，故A正确，B错误．伽利略的抱负斜面试验证明白运动的物体具有惯性，故C、D错误．题组二对牛顿第肯定律的理解3．下列说法正确的是()A．牛顿第肯定律是科学家凭空想象出来的，没有试验依据B．牛顿第肯定律无法用试验直接验证，因此是不成立的C．抱负试验的思维方法与质点概念的建立一样，都是一种科学抽象的思维方法D．由牛顿第肯定律可知，静止的物体肯定不受外力作用答案 C解析牛顿第肯定律是在抱负试验的基础上经过合理归纳总结出来的，虽无法用试验来直接验证，但它是成立的，故A、B错误；抱负试验的思维方法与质点概念的建立相同，都是突出主要因素、忽视次要因素的科学抽象的思维方法，故C正确；物体静止时不受外力或合力为零，故D错误．4．下列物理现象中，可以用牛顿第肯定律解释的是()A．必需有力作用在物体上，物体才能运动，没有力的作用，物体就要静止下来B．物体假如向正北方向运动，其受外力方向必需指向正北C．假如没有外力作用，运动的物体将连续以同一速度沿着一条直线运动，既不会停下来，也不会偏离原来的方向D．力不是维持物体运动的缘由，而是转变物体运动状态的缘由答案CD解析一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态不变，直到有外力迫使它转变这种状态为止．没有外力作用时，物体可以做匀速直线运动，不肯定静止，故A错误；物体向正北方向做匀速直线运动时，可以不受外力，当有向正北方向力的作用时，它向北运动的速度会变大，当有向正南方向力的作用时，它向北运动的速度会减小，但仍可以向正北方向运动，B错误；C、D两种说法均符合牛顿第肯定律，C、D正确．5．火车在平直轨道上做匀速直线运动，在密封的、没有空气流淌的车厢内点燃了一支卫生香，则车里乘客看到卫生香所冒出的烟的运动状况应是()A．一边上升一边向前飘B．一边上升一边向后飘C．只是上升不向任何一边飘D．无法确定答案 C解析卫生香所冒出的烟由于惯性而保持与车相同的水平速度，故C正确．6．如图2所示，桌面上有一上表面光滑的木块，木块上有一小球，快速向右推动木块，小球的位置可能落在桌面上的哪点()图2A．A点B．B点C．O点D．无法确定答案 C解析小球在水平方向上不受摩擦力的作用，水平方向运动状态不变，在重力的作用下，小球落在O点，故选C.7．如图3所示，在一辆表面光滑且足够长的小车上，有质量为m1和m2的两个小球(m1>m2)，两个小球随车一起运动，当车突然停止运动时，若不考虑其他阻力，则两个小球()图3A．肯定相碰B．肯定不相碰C．不肯定相碰D．无法确定答案 B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．8.如图4所示，一个劈形物体A，各面均光滑，放在固定的斜面上，上表面水平，在上表面上放一光滑的小球B，劈形物体A从静止开头释放，则小球在遇到斜面前的运动轨迹是()图4A．沿斜面对下的直线B．竖直向下的直线C．无规章曲线D．抛物线答案 B解析小球原来静止时受重力和支持力作用，其合力为零．当劈形物体A由静止释放，A应沿斜面下滑，故B也将运动，运动状态就要发生转变，但由于惯性，小球原来速度为零，没有水平或其他方向上的速度，而小球又光滑，除竖直方向有合力外，其他方向上没有合力，由于力是使物体运动状态转变的缘由，故小球只能在竖直方向上运动，在遇到斜面之前，运动轨迹应为一条直线，即竖直向下的直线．题组三对惯性的理解9．人从行驶的汽车上跳下来后简洁()A．向汽车行驶的方向跌倒B．向汽车行驶的反方向跌倒C．向汽车右侧跌倒D．向汽车左侧跌倒答案 A解析当人在汽车上时与车具有相同的速度，因此，当人从车上跳下来时，身体由于惯性要保持原有状态连续向前运动，而脚着地后，受摩擦力作用，运动状态要发生转变，速度要减小到零，故人将向汽车行驶的方向跌倒．10．对下列现象解释正确的是()A ．在肯定拉力的作用下，车沿水平面匀速前进，没有这个拉力，小车就会停下来，所以力是维持物体运动状态的缘由B ．向上抛出的物体由于惯性，所以向上运动，以后由于重力作用，惯性变小，所以速度也越来越小C ．急刹车时，车上的乘客由于惯性一样大，所以都会向前倾倒D ．质量大的物体运动状态不简洁转变，是由于物体的质量越大，惯性越大 答案 D解析 力是转变物体运动状态的缘由，不是维持物体运动状态的缘由，A 错．惯性仅由物体的质量大小打算，与受力无关，B 错，D 对．车上的乘客质量不一样，故惯性也不一样大，C 错． 11．关于惯性，下列说法正确的是( )A ．物体自由下落时，速度越来越大，所以物体的惯性消逝B ．物体被上抛后，速度越来越小，是由于物体具有的惯性越来越大C ．质量相同的物体，速度较大的惯性肯定大D ．质量是物体惯性的量度，惯性与速度及物体的受力状况无关 答案 D解析 质量是物体惯性大小的唯一量度，物体的惯性与速度及受力状况无关，故A 、B 、C 错误，D 正确．12．月球表面的重力加速度为地球表面的重力加速度的16，同一个飞行器在月球表面上时与在地球表面上时相比较( )A ．惯性减小为16，重力不变B ．惯性和重力都减小为16C ．惯性不变，重力减小为16D ．惯性和重力都不变 答案 C解析 物体的惯性大小仅与物体的质量有关，因同一物体的质量与它所在的位置及运动状态无关，即同一物体质量恒定，所以这个飞行器从地球到月球，其惯性大小不变．物体的重力是个变量，这个飞行器在月球表面上的重力为G 月＝mg 月＝m ·16g 地＝16G 地．故正确选项为C.13．下面是摘自上个世纪美国报纸上的一篇小文章：阿波罗登月火箭在脱离地球飞向月球的过程中，飞船内宇航员通过无线电与在家中上学校的儿子汤姆通话．宇航员：“汤姆，我们现在已关闭火箭上全部发动机，正向月球飞去．”汤姆：“你们关闭了全部发动机，那么靠什么力气推动火箭向前运动？”宇航员迟疑了半天，说：“我想或许是伽利略在推动火箭向前运动吧．”若不计星球对火箭的作用力，由上述材料可知下列说法正确的是( )A ．汤姆问话所体现的物理思想是“力是维持物体运动的缘由”B ．宇航员答话所体现的物理思想是“力是维持物体运动的缘由”C ．宇航员答话所体现的物理思想是“物体运动不需要力来维持”D ．宇航员答话的真实意思是火箭正在依靠惯性飞行 答案 ACD。
沪科版高中物理必修1牛顿第一定律教案2
牛顿第一定律一、教学目的⒈知道牛顿第一定律。
⒉培养学生观察能力、逻辑推理能力和科学想象能力。
⒊对学生进行科学态度和科学方法教育。
二、教材分析学生在前一章的第一节学过力的作用效果之一是改变物体的运动状态，本节联系这一知识提出问题：如果物体不受力将会怎样运动？通过课本图9-1所示的实验，使学生直观地看到物体所受的摩擦阻力越小，运动的就越远，为讲述伽利略的推理作准备。
然后讲述伽利略的推理方法和通过推理得出的结论：运动物体如果受到的阻力为零。
将以恒定不变的速度永远运动下去。
再介绍笛卡儿对伽利略结论的补充，牛顿最后总结出的牛顿第一定律。
通过这些使学生了解定律的得出是建立在许多人研究的基础上的。
最后指出牛顿第一定律不是通过实验得出的，而是用推理的方法概括出来的。
定律是否正确要通过实践来检验。
给学生科学方法论的教育。
三、教学用具长木板、斜面、小车、毛巾、棉布、小旗四、教学重难点重点：牛顿第一定律难点：伽利略理想实验的推理过程。
五、教学内容㈠引入新课我们知道力可以改变物体的运动状态，就是说力能使静止的物体运动，使运动的物体速度加快、减慢或改变物体的运动方向。
力和运动有着怎样的联系呢？我们将在第九章里学习力和运动的联系。
有人说：有力作用在物体上，物体就运动，没有力作用在物体上物体就静止。
这种说法对吗？如果物体不受力，它将会怎样呢？伽利略和牛顿等几位科学家通过实验和推理对力和运动的关系提出了科学的论断。
㈡新课内容⒈做图9-1所示的演示实验介绍实验器材：长木板、斜面、小车、毛巾、棉布和小旗；并说明在实验中我们采用三种粗糙程度不同的表面，用同一辆小车分别从斜面的顶端滑下，滑到铺有毛巾、棉布、木板的平面上。
观察小车速度变化的快慢，前进的距离的远近，并用小旗标志出小车各次停止的位置。
在演示实验时，请同学们注意观察实验现象的同时，还要注意到每次实验的相同条件和不同条件分别是什么。
并将实验结果填入以下表格中。
实验次数表面材料小车速度变化快慢小车前进的距离小车受阻力大小1 毛巾快短大2 棉布较快较长较大3 木板慢长小三次实验都是让小车从斜面的顶端自由滑下，保证小车在三种粗糙程度不同的平面上开始水平运动的速度相同，这是相同的条件；不同的条件是：三种表面的粗糙程度不同，使小车在平面上受到的摩擦阴力不同。
2019-2020学年高中沪科版物理必修1学案：5.1牛顿第一定律 Word版含答案
5．1牛顿第一定律1.了解力是改变物体运动状态的原因．2.了解牛顿第一运动定律，并能用牛顿第一定律解释生活中的有关问题．(重点)3．了解惯性概念，知道惯性是物体的固有属性，知道质量是物体惯性大小的量度．(重点)一、重新习惯地球上的生活航天员回到地球上所谈的感受中蕴含着一个深刻的物理道理，那就是运动和力的关系．二、伽利略的实验和牛顿的总结1．伽利略的实验2．牛顿第一定律(1)内容：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到外力迫使它改变运动状态为止．(2)意义：揭示了力和运动的关系，力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因．1．伽利略斜面实验虽具有实验的特点但不是真实的实验，是理想实验，由此得到的结论可靠吗，为什么？提示：可靠．伽利略的斜面实验是建立在可靠的事实基础上的，以事实为依据，以抽象为指导，抓住主要因素，忽略次要因素，从而深刻地揭示了自然规律．三、惯性有大小吗1．惯性是物体的固有属性，与物体的受力情况及运动情况无关．2．质量是物体惯性大小的唯一量度．质量越大，物体的惯性越大，物体的运动状态越难改变．2．如图所示，当用铅笔猛击纸条时，纸条离开桌面，而钢笔帽依然竖立在桌上未倒．为什么？提示：纸条对钢笔帽的摩擦力作用时间很短，钢笔帽因惯性而保持原有的静止状态．对牛顿第一定律的理解[学生用书P63]1．惯性的概念定律的前半句话“一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态”揭示了物体所具有的一个重要的属性——惯性，即物体保持匀速直线运动状态或静止状态的性质，牛顿第一定律指出一切物体在任何情况下都具有惯性．2．力的含义定律的后半句话“直到有外力迫使它改变这种运动状态为止”，这句话指明了力的作用效果，即力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动状态的原因，这一点明确了力与运动的关系．3．牛顿第一定律的得出牛顿第一定律是由理想实验加以科学推理得到的，但是由它得出的一切结论都经受了广泛、严谨的实验检验，证明结论是正确的．4．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．(2)速度的大小不变，只有方向改变．(3)速度的大小和方向同时发生改变．(1)牛顿第一定律所描述的是物体不受外力时的状态，与物体所受合外力为零是等效的．(2)牛顿第一定律不是实验定律，它是在理想实验的基础上总结得出的．(多选)关于牛顿第一定律的理解正确的是()A．牛顿第一定律反映了物体不受外力作用时的运动规律B．不受外力作用时，物体的运动状态保持不变C．在水平地面上滑动的木块最终停下来，是由于没有外力维持木块运动的结果D．飞跑的运动员，由于遇到障碍而被绊倒，这是因为他受到外力作用迫使他改变原来的运动状态[思路点拨] 解此题的关键是正确理解力和运动的关系．[解析]牛顿第一定律描述的是物体不受外力作用时的状态，即总保持匀速直线运动状态或静止状态，A、B正确；牛顿第一定律揭示了力和运动的关系，力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动状态的原因，在水平地面上滑动的木块最终停下来，是由于摩擦阻力的作用而改变了运动状态，飞跑的运动员，遇到障碍而被绊倒，是因为他受到外力作用而改变了运动状态，C错误，D正确．[答案]ABD关于牛顿第一定律的问题的注意事项(1)力是改变物体运动状态的原因是指合外力不为零时，物体运动状态发生改变．但力与速度的大小、方向之间没有必然的关系．(2)物体不受力或物体所受合外力为零时，物体运动状态不发生改变．1.(多选)关于牛顿第一定律的理解，正确的是()A．牛顿第一定律只是揭示了物体具有惯性，因此也叫惯性定律B．牛顿第一定律描述物体不受外力作用时的运动规律，故物体不受力时才有惯性C．牛顿第一定律既揭示了物体不受外力作用时的运动规律，又揭示了运动状态改变的原因D．在任何情况下，物体都有惯性解析：选CD.牛顿第一定律既揭示了力和运动的关系，也揭示了物体具有惯性，故不能认为牛顿第一定律只揭示了物体具有惯性，故A项错误；一切物体都有惯性，物体的运动不需要力来维持，惯性是物体固有的属性，物体不论处于什么状态，都有惯性，与是否受力无关，故B项错误，D项正确；牛顿第一定律既揭示了物体不受外力作用时的运动规律，又揭示了力是改变物体运动状态的原因，故C项正确．对惯性的理解[学生用书P63]要点理解“惯性”的本质惯性是物体的固有属性．一切物体在任何时刻、任何情况下都具有惯性．与物体的受力情况和运动情况无关“惯性”与“第一定律”的区别牛顿第一定律是研究物体在不受外力作用时如何运动的问题，是一条运动定律，它指出了“物体保持匀速直线运动状态或静止状态”的原因．而惯性是“物体具有保持原来的匀速直线运动状态或静止状态”的特性；两者完全不同“惯性”与“力”的区别(1)物理意义不同：惯性是指物体具有保持静止状态或匀速直线运动状态的性质；而力是指物体对物体的作用．惯性是物体本身的属性，始终具有这种性质，与外界条件无关；力则只有物体与物体发生相互作用时才有，离开了物体就无所谓力(2)构成的要素不同：惯性只有大小，没有方向和作用点，而大小也没有具体数值，无单位；力是由大小、方向和作用点三要素构成，它的大小有具体的数值，单位是牛顿(3)惯性是保持物体运动状态不变的性质；力的作用则是改变物体的运动状态“惯性”与“外力作用”的关系物体原来具有某个速度，则惯性力图使其继续保持这一速度，但力图保持与能否保持则是不同的．当物体受到合外力为零时，物体可保持这个速度，当物体所受合外力不为零时，物体运动状态就发生了变化．物体的惯性和外力作用这一对矛盾的对立统一，形成了宏观物体的形形色色的各种复杂的运动．如果没有外力，物体也就没有复杂多样的运动形式；如果没有惯性，物体的运动状态改变不需要力的作用下列说法中正确的是()A．掷出的铅球速度不大，所以其惯性很小，可以用手去接B．用力打出的乒乓球速度很大，因此其惯性很大，不能用手去接C．相同的两辆车，速度大的比速度小的难以停下，是因为速度大的车惯性大D．相同的两辆车，速度大的比速度小的难以停下，是因为速度大的车运动状态变化大[思路点拨] 物体具有总保持原来的静止状态或匀速直线运动状态的性质，即惯性．比较惯性大小，由质量确定．[解析]因为惯性的大小仅由质量来决定，铅球质量很大，其惯性大，尽管速度不大，但是运动状态很难改变，故不能用手接．乒乓球则与其相反，运动状态容易改变，尽管速度很大，也可以用手去接，所以选项A、B是错误的．由C选项知，两辆相同的车应具有相同的惯性，至于为什么初速度大的物体运动的时间会长一些，应该这样理解：由于两物体所受的摩擦力相同，物体做减速运动的加速度大小相同，相同时间内速度的变化相同，初速度大的运动时间就长，但其运动状态改变的难易程度是相同的．由此可见，C选项说法是错误的，两物体的惯性一样大．[答案] D惯性是物体的固有属性，其大小与质量有关，与是否运动或是否受力无关．2.下列关于惯性的说法中正确的是()A．静止的物体有惯性，外力使它运动起来以后，惯性就被克服了B．运动的物体有惯性，外力使它停止以后惯性就被克服了C．物体运动状态改变时才有惯性D．惯性是物体的固有属性，不随运动状态变化而变化解析：选D.惯性是物体的固有属性，不随运动状态变化而变化，故D正确，C错误，有外力作用，物体运动状态发生改变，但运动状态改变不等于惯性的改变，“克服惯性”“惯性消失”说法是错误的，故A、B错误．惯性在生活中的应用[学生用书P64]卡车或拖拉机的后面，常挂有拖车．当拖车装满了货物后，质量很大，惯性也很大．汽车紧急刹车时，如果刹车装置在车头，前面的机车停住了，而后面的拖车由于惯性却仍按原来的速度往前冲，在短时间内将产生巨大的破坏力，甚至造成翻车事故．在实践中，人们找到一个借助拖车惯性进行刹车的方法，如图所示，试解释其惯性刹车的原理．[思路点拨] 解释其惯性刹车原理，关键要弄清楚惯性刹车的结构．[解析]如题图所示，在机车与拖车的连接处装上惯性刹车装置，也就是在连杆AB上套装一个弹簧，这个弹簧可以固定在拖车上的滑道C里滑动．当车头向前加速时，连杆利用顶在前面的挡圈把滑道向前拉，牵引拖车前进，当车辆紧急刹车时，AB杆突然停止牵引，可是拖车由于惯性还向前冲，滑道也随着向前运动，使弹簧迅速被压缩，这样一来，一起拉动后面的两个曲杆旋转，曲杆又带动装在后轮上的制动器，制动器动作，就会把拖车刹住．这种利用拖车惯性的制动不仅灵敏而且可靠．[答案]见解析“生活处处有物理”，只要用心就会发现更多的惯性在日常生活和生产中的应用．3.在水平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，请描述小车的运动情况并说明理由．解析：原来水和小车相对静止以共同速度运动，水突然向右洒出有两种可能：①原来小车向左运动，突然加速，碗中水由于惯性保持原速度不变，故相对碗向右洒出；②原来小车向右运动，突然减速，碗中水由于惯性保持原速度不变，相对碗向右洒出．答案：见解析[随堂检测][学生用书P65]1．如图所示，理想实验有时更能深刻地反映自然规律，伽利略设想的理想实验中的几个主要步骤如下：①减小第二个斜面的倾角，小球在这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时的高度④继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成水平面，小球要沿水平面做持续的匀速运动在上述步骤中，有的属于可靠的事实，有的则是理想化的推论，下列关于事实和推论的分类正确的是()A．①是事实，②③④是推论B．②是事实，①③④是推论C．③是事实，①②④是推论D．④是事实，①②③是推论解析：选B.对于对接的斜面，小球从一个斜面滚下将滚上另一个斜面，这是人所共知的事实，即②是事实；而在实际中，光滑的斜面是不存在的，因此①③④是推论．2．(多选)下列说法中正确的是()A．在一条直线上运动的物体，其运动状态一定不变B．在圆周上运动的物体，其运动状态一定改变C．物体的运动状态不变，物体一定做直线运动D．物体的运动状态发生了变化，物体一定做变速运动解析：选BD.运动状态变化即速度大小或方向变化，加速度不为零．3．下列说法正确的是()A．力是使物体惯性改变的原因B．静止的火车启动时速度变化较慢，是因为物体静止时惯性大C．乒乓球可快速被抽杀，是因为乒乓球的惯性小D．物体静止时没有惯性，只有始终保持运动状态才有惯性解析：选C.力是改变物体运动状态的原因，力不能改变惯性，故A错误；惯性大小与物体的质量有关，质量越大，惯性越大，与速度无关，故B错误；乒乓球的质量较小，所以惯性较小，故C正确；惯性大小的量度是质量，与速度无关，故D错误．4．有一仪器中电路如图所示，其中M是质量较大的一个金属块，两端与弹簧相连接．将仪器固定在一辆汽车上，当汽车启动时，哪只灯亮？当汽车急刹车时，哪只灯亮？为什么？解析：当汽车启动时，汽车的速度变大了，而金属块由于惯性，将保持原来的静止状态，从而使绿灯所在的电路被接通，所以启动时绿灯亮；急刹车时，汽车的速度变小了，而金属块由于惯性，将保持原来的速度运动，从而使红灯所在的电路被接通，所以急刹车时红灯亮．当汽车匀速行驶时，弹簧将使金属块复位，两灯均不亮．答案：当汽车启动时，绿灯亮当汽车急刹车时，红灯亮原因见解析[课时作业][学生用书P129(单独成册)]一、单项选择题1．伽利略的理想斜面实验说明()A．一切物体都具有惯性B．亚里士多德的运动和力的关系的观点是错误的C．力是维持物体运动的原因D．力是改变物体运动状态的原因解析：选B.伽利略理想斜面实验中斜面放平后，球将永远运动下去，说明物体的运动不是力来维持的，故而推翻了亚里士多德的观点，故B正确．C与实验结论相反显然错误．但实验并没进一步说明力的作用是改变物体运动状态，也没有指出物体永远运动下去的原因是由于惯性，故A、D错，故选B.2．下列说法正确的是()A．静止的物体或匀速直线运动的物体一定不受外力作用B．当物体的速度等于零时，物体一定处于平衡状态C．当物体的运动状态改变时，物体一定受到外力作用D．物体运动的方向一定是物体所受合外力的方向解析：选C.静止的物体或匀速直线运动的物体可以是不受外力作用的物体，也可以是受合外力为零的物体，故选项A错误；物体的瞬时速度为零，不能说物体处于静止状态，也不能说物体处于平衡状态，因为速度为零而加速度不为零时物体受到了不为零的合外力作用，并没有处于平衡状态，选项B错误；当物体的运动状态变化时，一定受到了力的作用，但合外力方向不一定与运动方向相同，故选项C正确，D错误．3．下列关于惯性的说法中正确的是()A．物体只有静止或做匀速直线运动时才有惯性B．物体只有受外力作用时才有惯性C．物体的运动速度大时惯性大D．物体在任何情况下都有惯性解析：选D.惯性是物体的固有属性，一切物体都具有惯性，与物体的运动状态及受力情况无关，故只有D项正确．4．人从行驶的汽车上跳下来后容易()A．向汽车行驶的方向跌倒B．向汽车行驶的反方向跌倒C．向汽车右侧跌倒D．向汽车左侧跌倒解析：选A.人跳下后，脚部受到摩擦力的作用，停止运动，身体上部由于惯性，仍以原车速前进，因此向车行驶方向跌倒．5．下列说法正确的是()A．牛顿第一定律是科学家凭空想象出来的，没有实验依据B．牛顿第一定律无法用实验直接验证，因此是不成立的C．理想实验的思维方法与质点概念的建立一样，都是一种科学抽象的思维方法D．由牛顿第一定律可知，静止的物体一定不受外力作用解析：选C.牛顿第一定律是在理想实验的基础上经过合理推理，总结出来的，但无法用实验来验证，故A、B错误；理想实验的思维方法与质点概念的建立相同，都是突出主要因素，忽略次要因素的科学抽象的思维方法，故C正确；物体静止时不受外力或所受合外力为零，故D错误．6．如图所示，一个劈形物体M，各面均光滑，放在固定的斜面上，上表面水平，在上表面放一个光滑小球m.劈形物体由静止开始释放，则小球在碰到斜面前的运动轨迹是()A．沿斜面向下的直线B．竖直向下的直线C．无规则的曲线D．抛物线解析：选B.对小球进行受力分析可知，小球在与斜面相碰之前，受到重力和M的支持力，而这两个力都在竖直方向上，水平方向上小球并没有受到力的作用，故水平方向上小球不会有运动发生，所以其轨迹为竖直向下的直线．二、多项选择题7．下列关于惯性的分析，正确的是()A．战斗机在空战时，甩掉副油箱是为了减小惯性，提高飞行的灵活性B．高速公路上要限速，是因为车速越大惯性越大C．机床安装在笨重的底座上，是为了增大惯性，提高稳定性D．坦克车制造的很重，是为了增大惯性，提高行驶的平稳度解析：选AC.战斗机甩掉副油箱，减小了质量，惯性减小，提高了飞行的灵活性，A对；惯性大小与速度无关，B错；机床与底座连成一体，质量大，惯性大，更稳定，C对；坦克车装甲厚重，是为了提高抗炮击能力，D错．8．由牛顿第一定律可知()A．物体的运动是依靠惯性来维持的B．力停止作用后，物体的运动就不能维持C．物体做变速运动时，一定有外力作用D．力是改变物体惯性的原因解析：选AC.物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做惯性，由于惯性的存在物体才保持原来的运动状态，A对；力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动状态的原因，B错；当物体做变速运动时，运动状态发生了改变，一定有外力作用，C对；惯性是物体的固有属性，不因为力而发生改变，D错．9．一辆汽车在路面情况相同的公路上直线行驶，下面关于车速、惯性、质量和滑行路程的讨论，正确的是()A．车速越大，它的惯性越大B．质量越大，它的惯性越大C．车速越大，刹车后滑行的路程越长D．车速越小，刹车后滑行的路程越短，所以惯性越小解析：选BC.惯性只与质量有关，与物体的速度大小无关，故选项A、D错误，选项B正确；汽车质量不变，车速越大，刹车后滑行的路程越长，故选项C正确．10.在列车的车厢内，有一个自来水龙头C.第一段时间内，水滴落在水龙头的正下方B点，第二段时间内，水滴落在B点的右方A点，如图所示．那么列车可能的运动是()A．先静止，后向右做加速运动B．先做匀速运动，后做加速运动C．先做匀速运动，后做减速运动D．上述三种情况都有可能解析：选BC.水滴下落时，水平方向保持原来的速度，若车匀速运动，车的水平位移与水滴的水平位移相同，则落在B点；若车向左加速运动，则水滴仍保持下落时的水平速度，而车的水平位移增大，故水滴可落在A处；同理，车向右减速运动，水滴也会落在A处．故选BC.11．在静止的列车上，有两个注满水的容器，容器中分别用细线系着铁球和乒乓球，在列车启动的过程中，小球所处状态表示正确的是(图中箭头表示启动方向)()解析：选BD.因为列车由静止向右启动，铁球、乒乓球和水都有向右运动的趋势．但是，由于与同体积的“水球”相比，铁球质量大、惯性大，铁球的运动状态难改变，即速度增加慢，而同体积的“水球”的运动状态容易改变，即速度增加快，而且水和容器一起运动，所以列车启动时，铁球相对于容器向左运动．同理，由于乒乓球与同体积的“水球”相比，质量小，惯性小，乒乓球相对于容器向右运动．故B、D正确．三、非选择题12．如图所示，水平放置的小瓶内装有水，其中有一小气泡．当瓶子从静止状态突然向右运动时，小气泡在瓶内将向哪个方向运动？当瓶子从向右的匀速运动状态突然停止时，小气泡在瓶内又将如何运动？解析：当瓶子向右加速运动时，由于惯性，瓶中水要保持原来的静止状态．气泡左边的水由于瓶底的作用随瓶一起向右加速运动，而气泡右边的水将相对瓶向左移动，故气泡被挤着向右运动．当瓶子运动起来后，突然停止，瓶子必然要减速运动，这时气泡右边的水受瓶的作用随瓶一起减速运动，而气泡左边的水将相对瓶向前(右)运动，气泡将被水挤着相对瓶向左移动．答案：突然向右运动时，气泡向右运动突然停止时，气泡向左运动13．如图，高为h的车厢在平直的轨道上匀减速向右行驶，加速度大小为a，车厢顶部A 点处有一滴油滴落到地板上，O点在A点的正下方，则油滴落地点必在O点的哪方(答“左”或“右”)方，离O点的距离为多大？解析：油滴离开车厢顶部以后，在竖直方向受到重力作用，下落高度h所用的时间为t＝2hg.以水平向右作为正方向．油滴在水平方向没有受到外力作用，所以在水平方向以速度v匀速向右前进．在时间t内前进的距离为s1＝v t①而车厢在水平方向向右减速运动，在时间t内的位移为s2＝v t－12at2②比较①②两个式子可知，在时间t内，车厢比油滴少前进了Δs＝s1－s2＝12at2＝a g h.答案：右a g h。
5.1《牛顿第一定律》学案(沪科必修1)
《牛顿第一定律》学案江西金太阳新课标资源网主编整理【学习重点】1.力是物体运动状态改变的原因，是物体产生加速度的原因。
2.惯性是物体的固有属性，物体的惯性就是保持运动状态不变的性质。
【学习难点】惯性及其表现。
【要点精析】1．历史上对力和运动关系的认识过程：①亚里士多德的观点：力是维持物体运动的原因。
②伽利略的想实验：否定了亚里士多德的观点，他指出：如果没有摩擦，一旦物体具有某一速度，物体将保持这个速度继续运动下去。
③笛卡儿的结论：如果没有加速或减速的原因，运动物体将保持原来的速度一直运动下去。
④牛顿的总结：牛顿第一定律2．伽利略的“理想斜面实验”程序内容：①(事实) 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②(推论) 如果没有摩擦，小球将上升到释放的高度。
③(推论) 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。
④(推论) 继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成水平，小球沿水平面做持续的匀速直线运动。
⑤(推断) 物体在水平面上做匀速运动时并不需要外力来维持。
此实验揭示了力与运动的关系：①力不是．．改变物体运动状态的原因，物体的运动并不需要力来．．维持物体运动的原因，而是维持。
②同时说出了一切物体都有一种属性(运动状态保持不变．．．．的属性)只有受力时运动状态才改变。
这种运动状态保持不变．．．．的属性就称作惯性。
即：一切物体具都有保持．．原来匀速直线运动状态或静止状态的性质，这就是惯性。
3．对惯性的理解要点：①惯性是物体的固有属性，即：保持原来运动状态不变的属性，不能克服，只能利用。
与物体的受力情况及运动状态无关。
任何物体,无论处于什么状态,不论任何时候，任何情况下都具有惯性。
②惯性不是力，惯性是物体的一属性(即保持原来运动不变的属性)。
不能说“受到惯性”和“惯性作用”。
力是物体对物体的作用，惯性和力是两个绝然不同的概念。
③物体的运动状态并不需要力来维持，因此惯性不是维持运动状态的力.④惯性的大小：体现在运动状态改变的难易程度，(即是保持原来运动状态的体领强弱)，,其大小由质量来决定。
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学案1 牛顿第一定律[目标定位] 1.知道关于运动和力的两种对立的观点.2.知道伽利略的理想实验及其推理过程，知道理想实验是科学研究的重要方法.3.理解牛顿第一定律的内容及意义.4.理解惯性的概念，会解释有关的惯性现象．一、伽利略的实验和牛顿的总结[问题设计]1．日常生活中，我们有这样的经验：马拉车，车就前进，停止用力，车就停下来．是否有力作用在物体上物体才能运动呢？马不拉车时，车为什么会停下来呢？答案不是．车之所以会停下来是因为受到阻力的作用．2．阅读课本“重新习惯地球上的生活”部分后请思考：如果没有摩擦阻力，也不受其他任何力的作用，水平面上运动的物体会怎样？答案如果没有摩擦阻力，也不受其他任何力，水平面上运动的物体将保持这个速度永远运动下去．3．伽利略是如何由理想实验得出结论的？答案理想实验再现：如图甲所示，让小球沿一个斜面由静止滚下，小球将滚上另一个斜面．如果没有摩擦，小球将上升到原来的高度．如果减小第二个斜面的倾斜角度，如图乙所示，小球在这个斜面上达到原来的高度就要通过更长的路程．继续减小第二个斜面的倾斜角度，如图丙所示，使它最终成为水平面，小球就再也达不到原来的高度，而将沿水平面以恒定的速度永远运动下去．[要点提炼]1．关于力和运动的两种对立的观点(1)亚里士多德的观点：力是维持运动的原因，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)：力不是维持运动的原因，它只是使物体加速或减速的原因．2．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，直到外力迫使它改变运动状态为止．3．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即产生加速度的原因．(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．4．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)二、惯性有大小吗？[问题设计]坐在公共汽车里的人，当车突然启动时，有什么感觉？当运动的汽车突然停止时，又有什么感觉？解释上述现象．答案当汽车突然启动时，人身体后倾．当汽车突然停止时，人身体前倾．这是因为人具有惯性，原来人和车一起保持静止状态，当车突然启动时，人的身体下部随车运动了，但身体上部由于惯性保持原来的静止状态，所以会向后倾；原来人和车一起运动，当车突然停止时，人的身体下部随车停止了，但身体上部由于惯性保持原来的运动状态，故向前倾．[要点提炼]1．惯性：物体保持匀速直线运动或静止状态的特性，叫做惯性．2．惯性是物体的固有属性，一切物体都具有惯性．3．质量是物体惯性大小的唯一量度，质量越大，惯性越大．4．惯性与力的关系(1)惯性不是力，而是物体本身固有的一种属性，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．5．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．[延伸思考]人能推动冰面上的重箱子，用同样的力却推不动粗糙地面上不太重的箱子，是不是冰面上的重箱子惯性小于粗糙地面上不太重的箱子呢？为什么？答案不是．质量是物体惯性大小的唯一量度，重箱子的惯性大于轻箱子的惯性．判断物体惯性的大小应在相同情况下比较，比如用同样的力推都处于冰面上或都处于粗糙地面上质量不同的物体，比较哪个物体的运动状态更容易改变．一、对伽利略理想实验的认识例1理想实验有时能更深刻地反映自然规律．伽利略设计了一个如图1所示的理想实验，他的设想步骤如下：图1①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，有的属于可靠的事实，有的则是理想化的推论．下列有关事实和推论的分类正确的是( )A．①是事实，②③④是推论B．②是事实，①③④是推论C．③是事实，①②④是推论D．④是事实，①②③是推论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，③、①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.答案②③①④ B二、对牛顿第一定律的理解例2由牛顿第一定律可知( )A．物体的运动是依靠惯性来维持的B．力停止作用后，物体的运动就不能维持C．物体做变速运动时，一定有外力作用D．力是改变物体惯性的原因解析物体具有保持原来静止状态或匀速直线运动状态的性质叫做惯性，由于惯性的存在，物体才保持原来的运动状态，A对．力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动的原因，B错，C对．惯性是物体的固有属性，力不能改变物体的惯性大小，D错．答案AC针对训练做自由落体运动的物体，如果下落过程中某时刻重力突然消失，物体的运动情况将是( )A．悬浮在空中不动B．速度逐渐减小C．保持一定速度向下做匀速直线运动D．无法判断答案 C解析物体自由下落时，仅受重力作用，重力消失以后，物体将不受力，根据牛顿第一定律的描述，物体将以重力消失瞬间的速度向下做匀速直线运动，故选项C正确．三、惯性的理解例3关于物体的惯性，下述说法中正确的是( )A．运动速度大的物体不能很快地停下来，是因为物体速度越大，惯性也越大B．静止的火车启动时，速度变化慢，是因为静止的物体惯性大C．乒乓球可以快速抽杀，是因为乒乓球惯性小D．在宇宙飞船中的物体不存在惯性解析惯性大小只与物体质量有关，与物体的速度无关，故A错误；质量是物体惯性大小的唯一量度，火车速度变化慢，表明它的惯性大，是因为它的质量大，与是否静止无关，故B 错误；乒乓球能被快速抽杀，表明它的运动状态容易发生改变，是因为它的惯性小，故C正确；一切物体在任何情况下都有惯性，故D错误．答案 C1.(对伽利略理想实验的认识)关于伽利略的理想实验，下列说法正确的是( )A．只要接触面摩擦相当小，物体在水平面上就能匀速运动下去B．这个实验实际上是永远无法做到的C．使用气垫导轨，就能使实验成功D．虽然是想象中的实验，但是它建立在可靠的实验基础上答案BD解析只要接触面摩擦存在，物体就受到摩擦力的作用，物体在水平面上就不能匀速运动下去，故A错误．没有摩擦是不可能的，这个实验实际上是永远无法做到的，故B正确．若使用气垫导轨进行理想实验，可以提高实验精度，但是仍然存在摩擦力，故C错误；虽然是想象中的实验，但是它建立在可靠的实验基础上，故D正确．2．(对牛顿第一定律的理解)关于牛顿第一定律的理解正确的是( )A．不受外力作用时，物体的运动状态保持不变B．物体做变速运动时，一定受外力作用C．在水平地面上滑动的木块最终停下来，是由于没有外力维持木块运动的结果D．飞跑的运动员，由于遇到障碍而被绊倒，这是因为他受到外力作用迫使他改变原来的运动状态答案ABD解析牛顿第一定律描述的是物体不受外力作用时的状态，即总保持匀速直线运动状态或静止状态不变，A正确；牛顿第一定律揭示了力和运动的关系，力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动状态的原因．物体做变速运动说明运动状态在改变，B正确．在水平地面上滑动的木块最终停下来，是由于摩擦阻力的作用而改变了运动状态．飞跑的运动员，遇到障碍而被绊倒，是因为他受到外力作用迫使他改变了原来的运动状态，C错误，D正确．3．(力与运动的关系)某人用力推一下原来静止在水平面上的小车，小车便开始运动，以后改用较小的力就可以维持小车做匀速直线运动，可见( )A．力是维持物体速度不变的原因B．力是维持物体运动的原因C．力是改变物体惯性的原因D．力是改变物体运动状态的原因答案 D解析力是改变物体运动状态的原因，小车原来静止，在力的作用下小车开始运动，是力使其运动状态发生了改变．用较小的力就能使小车做匀速直线运动是推力与摩擦力的合力为零的缘故．4. (对惯性的理解)如图2所示，冰壶在冰面运动时受到的阻力很小，可以在较长时间内保持运动速度的大小和方向不变，我们可以说冰壶有较强的抵抗运动状态变化的“本领”．这里所指的“本领”是冰壶的惯性，则惯性的大小取决于( )图2A．冰壶的速度B．冰壶的质量C．冰壶受到的推力D．冰壶受到的阻力答案 B解析一个物体惯性的大小，与其运动状态，受力情况是没有任何关系的，衡量物体惯性大小的唯一量度是质量，故B正确．题组一伽利略的理想实验1．下列关于对运动的认识不符合．．．物理学史实的是( )A．亚里士多德认为物体的自然状态是静止的，只有当它受到力的作用时才会运动B．伽利略认为力不是维持物体运动的原因C．牛顿认为力的真正效果是改变物体的速度，而不仅仅是使之运动D．伽利略根据理想实验推论出，如果没有摩擦，在水平面上的物体，一旦具有某个速度，将保持这个速度永远运动下去答案 C解析亚里士多德认为力是维持物体运动的原因，有力作用在物体上它就运动，没有力作用时它就静止，A对．伽利略认为力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因，他认为水平面上的物体若不受摩擦力，物体会保持原速度做匀速直线运动，B、D对．牛顿第一定律揭示了力与物体运动的关系，即物体的运动不需要力来维持，力的作用是改变物体的运动状态(速度)，C错．2．如图1是伽利略的“理想实验”，根据该实验下列说法正确的是( )图1A．该实验为牛顿第一定律的提出提供了有力的实验依据B．该实验是理想实验，是在思维中进行的，无真实的实验基础，故其结果并不可信C．该实验充分证实了亚里士多德“力是维持物体运动的原因”的结论D．该实验是说明了物体的运动不需要力来维持答案AD解析该实验为牛顿第一定律的提出提供了有力的实验依据，故A正确．虽然是想象中的实验，但是它建立在可靠的实验基础上，其结果是可信的，故B错误．伽利略由此推翻了亚里士多德的观点，认为力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因，故C错误．该实验是说明了物体的运动不需要力来维持，故D正确．3．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．证明小球总能滚到另一斜面上的同一高度D．证明小球总能在水平面上做匀速直线运动答案 A解析伽利略的理想斜面实验证明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，故A正确，B错误．伽利略的理想斜面实验证明了运动的物体具有惯性，故C、D错误．题组二对牛顿第一定律的理解4．下列说法正确的是( )A．牛顿第一定律是科学家凭空想象出来的，没有实验依据B．牛顿第一定律无法用实验直接验证，因此是不成立的C．理想实验的思维方法与质点概念的建立一样，都是一种科学抽象的思维方法D．由牛顿第一定律可知，静止的物体一定不受外力作用答案 C解析牛顿第一定律是在理想实验的基础上经过合理归纳总结出来的，虽无法用实验来直接验证，但它是成立的，故A、B错误；理想实验的思维方法与质点概念的建立相同，都是突出主要因素、忽略次要因素的科学抽象的思维方法，故C正确；物体静止时不受外力或合力为零，故D错误．5．下列物理现象中，可以用牛顿第一定律解释的是( )A．必须有力作用在物体上，物体才能运动，没有力的作用，物体就要静止下来B．物体如果向正北方向运动，其受外力方向必须指向正北C．如果没有外力作用，运动的物体将继续以同一速度沿着一条直线运动，既不会停下来，也不会偏离原来的方向D．力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因答案CD解析一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态不变，直到有外力迫使它改变这种状态为止．没有外力作用时，物体可以做匀速直线运动，不一定静止，故A错误；物体向正北方向做匀速直线运动时，可以不受外力，当有向正北方向力的作用时，它向正北运动的速度会变大，当有向正南方向力的作用时，它向正北运动的速度会减小，但仍可以向正北方向运动，B错误；C、D两种说法均符合牛顿第一定律，C、D正确．6．如图2所示，桌面上有一上表面光滑的木块，木块上有一小球，快速向右拉动木块，小球的位置可能落在桌面上的哪点( )图2A．A点B．B点C．O点D．无法确定答案 C解析小球在水平方向上不受摩擦力的作用，水平方向运动状态不变，在重力的作用下，小球落在O点，故选C.7．如图3所示，在一辆表面光滑且足够长的小车上，有质量为m1和m2的两个小球(m1>m2)，两个小球随车一起运动，当车突然停止运动时，若不考虑其他阻力，则两个小球( )图3A．一定相碰B．一定不相碰C．不一定相碰D．无法确定答案 B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．8.如图4所示，一个劈形物体A，各面均光滑，放在固定的斜面上，上表面水平，在上表面上放一光滑的小球B，劈形物体A从静止开始释放，则小球在碰到斜面前的运动轨迹是( )图4A．沿斜面向下的直线B．竖直向下的直线C．无规则曲线D．抛物线答案 B解析小球原来静止时受重力和支持力作用，其合力为零．当劈形物体A由静止释放，A应沿斜面下滑，故B也将运动，运动状态就要发生改变，但由于惯性，小球原来速度为零，没有水平或其他方向上的速度，而小球又光滑，除竖直方向有合力外，其他方向上没有合力，因为力是使物体运动状态改变的原因，故小球只能在竖直方向上运动，在碰到斜面之前，运动轨迹应为一条直线，即竖直向下的直线．题组三对惯性的理解9．人从行驶的汽车上跳下来后容易( )A．向汽车行驶的方向跌倒B．向汽车行驶的反方向跌倒C．向汽车右侧跌倒D．向汽车左侧跌倒答案 A解析 当人在汽车上时与车具有相同的速度，因此，当人从车上跳下来时，身体由于惯性要保持原有状态继续向前运动，而脚着地后，受摩擦力作用，运动状态要发生改变，速度要减小到零，故人将向汽车行驶的方向跌倒． 10．对下列现象解释正确的是( )A ．在一定拉力的作用下，车沿水平面匀速前进，没有这个拉力，小车就会停下来，所以力是维持物体运动状态的原因B ．向上抛出的物体由于惯性，所以向上运动，以后由于重力作用，惯性变小，所以速度也越来越小C ．急刹车时，车上的乘客由于惯性一样大，所以都会向前倾倒D ．质量大的物体运动状态不容易改变，是由于物体的质量越大，惯性越大 答案 D解析 力是改变物体运动状态的原因，不是维持物体运动状态的原因，A 错．惯性仅由物体的质量大小决定，与受力无关，B 错，D 对．车上的乘客质量不一样，故惯性也不一样大，C 错．11．关于惯性，下列说法正确的是( )A ．物体自由下落时，速度越来越大，所以物体的惯性消失B ．物体被上抛后，速度越来越小，是因为物体具有的惯性越来越大C ．质量相同的物体，速度较大的惯性一定大D ．质量是物体惯性大小的唯一量度，惯性与速度及物体的受力情况无关 答案 D解析 质量是物体惯性大小的唯一量度，物体的惯性与速度及受力情况无关，故A 、B 、C 错误，D 正确．12．月球表面的重力加速度为地球表面的重力加速度的16，同一个飞行器在月球表面上时与在地球表面上时相比较( ) A ．惯性减小为16，重力不变B ．惯性和重力都减小为16C ．惯性不变，重力减小为16D ．惯性和重力都不变 答案 C解析 物体的惯性大小仅与物体的质量有关，因同一物体的质量与它所在的位置及运动状态无关，即同一物体质量恒定，所以这个飞行器从地球到月球，其惯性大小不变．物体的重力是个变量，这个飞行器在月球表面上的重力为G 月＝mg 月＝m ·16g 地＝16G 地．故正确选项为C.13．下面是摘自上个世纪美国报纸上的一篇小文章：阿波罗登月火箭在脱离地球飞向月球的过程中，飞船内宇航员通过无线电与在家中上小学的儿子汤姆通话．宇航员：“汤姆，我们现在已关闭火箭上所有发动机，正向月球飞去．”汤姆：“你们关闭了所有发动机，那么靠什么力量推动火箭向前运动？”宇航员犹豫了半天，说：“我想大概是伽利略在推动火箭向前运动吧．”若不计星球对火箭的作用力，由上述材料可知下列说法正确的是( ) A ．汤姆问话所体现的物理思想是“力是维持物体运动的原因” B ．宇航员答话所体现的物理思想是“力是维持物体运动的原因” C ．宇航员答话所体现的物理思想是“物体运动不需要力来维持” D ．宇航员答话的真实意思是火箭正在依靠惯性飞行 答案 ACD。