4.1牛顿第一定律（解析版）-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？
【答案】不能，正是由于脚对球的力，改变了球原来的运动状态 (静止)，故力是改变物体运
动状态的原因。脚离开球后，脚不再给球作用力，球仍然运动，故不是有力才有运动，力不
是维持物体运动的原因。
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？
【答案】不对，惯性是物体的固有属性，只与物体的质量有关，与物体的运动状态和受力情
况无关。
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？
【答案】　小球由静止状态从斜面上滚下，可以滚上另一斜面，是实验事实，可以通过实验
完成，其余各个结论是由推理得出的，不可以通过实验完成．
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
【答案】D
【解析】
由题意可知，“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，即力起到了改变物体运动状态的作用，与力是改变物体运
动状态的原因相接近，故D正确，A、B、C错误。
【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
【答案】B
【解析】理想实验在实际情况下是永远不能实现的，其条件永远是理想化的，选项 B正确；即使接触面
“相当光滑”，也不会达到没有摩擦力的程度，选项 A错误；利用气垫导轨不能实现“理想”的条件，仍
然存在一定的阻力，只不过阻力很小而已，选项 C错误；力是改变物体运动状态的原因，并不是维持物体
运动状态的原因，选项 D错误。
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？
【答案】
(1)冰壶停下来是因为受到了冰面的摩擦力的作用．说明力是改变物体运动状态的原因．
(2)冰壶原来静止，不受外力作用时，仍然静止；冰壶原来运动，不受外力作用时将保持匀速
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