《【堂堂清】2022-2023学年高一物理同步易混易错（人教版2019必修第一册）》4.1牛顿第一定律（解析版）

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第四章运动和力的关系

第一节牛顿第一定律

[核心素养·明目标]

核心素养学习目标

物理观念

(1)通过阅读课本，知道在研究“运动和力的关系”上的代表人物及其各自

的观点。

(2)通过具体实例，知道质量是惯性大小的量度，体会生活中惯性的应用与

防止。

科学思维通过阅读课本，理解并掌握牛顿第一定律的内容和意义。

科学探究通过实验操作，理解伽利略的理想实验及其推理过程，感受理想实验是科

学研究的重要方法。

科学态度与责任从认识是相互关联、相互补充的思想中，培养学生建立事物是相互联系的

唯物主义观点。

知识点一　理想斜面实验

1.亚里士多德的观点：必须有力作用在物体上，物体才能运动；没有力的作用，物体就要静止在某

个地方。

2.伽利略的理想实验

(1)斜面实验

① 让静止的小球从第一个斜面滚下，冲上第二个斜面，如果没有摩擦，小球将上升到原来释放时的

高度；

② 减小第二个斜面的倾角，小球滚动的距离增大，但所达到的高度相同；

③ 当第二个斜面放平，小球将永远运动下去。

(2)伽利略的观点：力不是维持物体运动的原因。

(3)伽利略的理想实验的推论：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。

3.笛卡儿的观点：如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动，既

不会停下来，也不会偏离原来的方向。

4.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)伽利略的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。

知识点二　牛顿第一定律

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，除非作用在它上面的力迫使它改

变这种状态。

2.惯性：物体这种保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质，叫作惯性。牛顿第一定律也被叫

作惯性定律。

3.意义

(1)揭示了运动和力的关系：力不是维持物体运动状态的原因，而是改变物体运动状态的原因。

(2)揭示了一切物体都具有的一种固有属性——惯性。

4.对牛顿第一运动定律的理解

牛顿第一定

律的含义

提出了惯性的概念——物体具有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质

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

物体不受外力时将保持原来的运动状态，可以把“不受外力”拓展延伸为

“所受外力的合力为 0”

注意的问题

牛顿第一定律不是实验定律，源于伽利略的理想实验

牛顿第一定律是在理想实验的基础上加以科学推理和抽象得到的，但该定

律经过实践证明是正确的

牛顿第一定律是普遍规律，适用于一切物体

知识点三　惯性与质量

1.描述物体惯性的物理量是它的质量。质量大的物体惯性大。

2.质量：只有大小，没有方向，是标量。在国际单位制中，质量的单位是千克，符号为kg。

3.惯性的“三性”

普遍性一切物体都有惯性，惯性是物体的固有属性

相关性惯性仅与质量有关

唯一性质量是物体惯性大小的唯一量度

4.惯性与惯性定律的区别

惯性惯性定律

基本含义物体本身固有的一种属性物体运动的规律(牛顿第一定律)

理解要点

① 与是否运动无关，与速度大小

无关

② 与是否受力无关

③ 与所在位置无关

④ 只与质量有关

①无法用实验直接验证，它所描述的是一种

理想状态，即不受力的状态

② 当物体所受合力为 0时，其效果跟不受力

作用相同，但“所受合力为 0”不能说成

“不受力作用”

与力的关系 ①无关

② 惯性不是一种特殊的“力” 强调了力的作用效果——改变运动状态

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，运动状态越难以改变。

易错易混点 1.伽利略的理想斜面实验

易错易混点辨析：理想实验是人们在实验事实的基础上经过抽象思维设想出来而实际上无法做到的

实验，是科学研究的一种重要方法。伽利略的理想斜面实验开创了理想实验的先河。

例 1.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，如

图所示。下面是关于该实验被打乱的步骤：

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图为两个对接的斜面，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，最后使它成为水平面，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__________(填写序号即可)。

(2)在上述的设想实验步骤中，有的属于可靠的实验事实，有的则是理想化的推论，请问步骤②属

于________。

解析：(1)理想实验的思想方法，即在实验事实的基础上，经过合理的想象，获取结论。针对题目

所述的实验步骤，正确的排列顺序是②③①④。

(2)步骤②属于可靠的实验事实。

例 2．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

解析：选 B。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。

易错易混点 2.牛顿第一定律的理解

易错易混点辨析：(1)应用牛顿第一定律分析实际问题时，要把生活感受和理论问题联系起来深刻

认识力和运动的关系，正确理解力不是维持物体运动状态的原因，克服生活中一些错误的直观印象

建立正确的思维习惯。(2)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作用。

因此，判断物体的运动状态是否改变，以及如何改变，应先分析物体所受的合外力情况。

例 3.(多选)下列对牛顿第一定律和惯性的分析正确的是(　　)

A.飞机投弹时，如果当目标在飞机的正下方时投下炸弹，则能击中目标

B.地球自西向东自转，人向上跳起来后，还会落到原地

C.安全带的作用是防止汽车刹车时人由于具有惯性仍向前运动而发生危险

D.向上抛出的物体，在空中向上运动时，肯定受到了向上的作用力

解析:选 BC。飞机投下的炸弹由于惯性做平抛运动，所以目标在正下方时投弹不能击中，A 错误；

地球自西向东转，人向上跳起后，由于惯性人也跟地球一起从西向东运动，故人仍落到原地，B 正

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