4.1牛顿第一定律（原卷版）-2022-2023学年高一物理备课必备讲义（人教2019必修第一册 ）

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第四章 运动和力的关系
4.1 牛顿第一定律
课标要求 素养要求
课
标
解
读
1.理解牛顿第一定律的内容和意义.
2.明确惯性的概念，会用惯性解释有关现象，
知道质量是惯性大小的唯一量度．
1．物理观念：通过对相关现象的分
析得出惯性概念。
2．科学思维：通过对伽利略理想斜
面实验，科学推理得出牛顿第一定
律的内容。
3.科学探究：通过伽利略理想斜面实
验，体会理想实验、科学推理的探
究过程和方法。
3．科学态度与责任：认识牛顿第一
定律的建立过程，体会物理学的本
质。
教材原句 01 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。
自主思考
用力踢球，球才会运动起来，难道不能证明有力才有运动，物体运动需要外力来维持吗？
教材原句 02 惯性
保持原来静止或匀速直线运动状态是物体的固有属性，这一属性称为惯性。质量大的物体惯
性大，描述物体惯性的物理量是它的质量。
自主思考
有人说“只有做匀速直线运动或静止的物体才具有惯性”，也有人说“速度越大惯性越
大”“受力越大惯性越小”，这些说法对吗？
探究点 01 伽利略理想实验
情境探究
在伽利略的斜面实验的各个过程中(如图所示)，哪些可以通过实验完成？哪些是推理得出的？
探究归纳
1．理想实验的推论
一切运动着的物体在没有受到外力的时候，它的速度将保持不变，并且一直运动下去．
2．理想实验的意义
(1)伽利略理想实验是以可靠的实验事实为基础，经过抽象思维，抓住主要因素，忽略次要因
素，从而更深刻地揭示了自然规律．
(2)伽利略理想实验是把实验和逻辑推理相结合的一种科学研究方法．
【探究应用 1】中国古代科技取得了辉煌的成就，在很多方面走在世界前列。例如春秋战国
时期，墨家的代表人物墨翟在《墨经》中，就已对力做了比较科学的阐述： “力，刑(形)之
所以奋也。”这句话的意思是：力能使物体由静止开始运动，或使运动的物体运动得越来越
快。下列说法与墨翟对力的阐述最接近的是(　　)
A．力是维持物体运动的原因
B．力是物体位移变化的原因
C．力是物体位置变化的原因
D．力是物体运动状态改变的原因
【迁移应用 1】理想实验是科学研究中的一种重要方法，它把可靠的事实和合理的推论结合
起来，可以深刻地揭示自然规律。关于伽利略的理想实验，下列说法正确的是(　　)
A．只要接触面“相当光滑”，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．利用气垫导轨，就能使实验成功
D．要使物体运动就必须有力的作用，没有力的作用物体就静止
探究点 02 牛顿第一定律
情境探究
如图所示是冰壶在冰面上运动的情景．冰壶比赛过程中，运动员在冰壶前面擦扫冰面，可以
使表面冰层融化，形成一层薄薄的水膜，而水膜的阻力比冰面要小，所以冰壶可以滑行得更
远．
(1)图中的冰壶为什么会停下来？这说明了什么问题？
(2)试猜想如果冰壶不受外力作用将处于什么状态？
(3)从(1)、(2)两个问题中，我们能得到什么结论？
探究归纳
1．运动状态改变即速度发生变化，有三种情况：
(1)速度的方向不变，大小改变．
(2)速度的大小不变，方向改变．
(3)速度的大小和方向同时改变．
2．对牛顿第一定律的理解
(1)定性揭示了力和运动的关系：
①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)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)牛顿第一定律是牛顿在总结前人工作的基础上得出的，是在理想实验的基础上加以科学抽
象和逻辑推理得到的，但其得到的一切结论经过实践证明都是正确的．
(4)牛顿第一定律无法用实验直接验证．它所描述的是一种理想状态，即不受外力的状态．
【探究应用 2】(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的运动
D．奔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原来的运动状态
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