第1课 牛顿第一定律（教师版）-【帮课堂】2022-2023学年高一物理同步精品讲义（人教2019必修第一册 ）

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知识精讲
第1节 牛顿第一定律
课程标准 课标解读
1．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。
2．理解牛顿第一定律的内容及意义。
3．理解惯性的概念，会解释惯性的有关
现象。
4．能够应用牛顿第一定律分析求解问
题。
1、通过阅读或者查阅资料等途径了解牛顿第一定律的
发现过程，体会人类认识事物本质的曲折过程，培养
学生严谨的科学态度。
2、能准确叙述牛顿第一定律的内容，并能对该定律所
揭示的运动和力的关系问题有较深刻的理解。
3、了解伽利略关于运动和力的关系的认识，了解他的
理想实验和相应的推理过程，领会实验加推理的科学
研究方法，培养学生科学推理和想象能力。
4、能通过实例说明质量是物体惯性大小的量度。
知识点 01 “ 运动与力的关系”的历史认知
1.亚里士多德认为：必须有力作用在物体上，物体才能运动；没有力的作用，物体就要静止在一个地方.
2.伽利略的理想实验
(1)斜面实验：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 . 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 . 当第二个斜面放平，小球将永远运
动下去.
(2)推理结论：力不是(填“是”或“不是”)维持物体运动的原因.
实验事实
让小球沿一个斜面从静止滚下，小球将滚上另一个对接的斜面
推理 1 如果没有摩擦力，小球将上升到原来的高度.
推理 2 如果减小第二个斜面的倾斜度，小球会通过更长的路程，仍然可以达到原来的高度.
推理 3 继续减小第二个斜面的倾斜度，使它最终成为水平面，小球就再也达不到原来的高度，而
将沿水平面持续运动下去.
实验结论 力不是维持物体运动的原因.
实验的意义 ①伽利略用“实验+科学推理”的方法推翻了亚里士多德的观点；
②第一次确立了物理实验在物理研究中的基层地位；
③揭示了力不是维持物体运动的原因.
3.笛卡尔的观点：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，既不停下来也
不偏离原来的方向.
【即学即练 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．下列说法中，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．
【即学即练 2】伽利略斜面实验的“合理外推”示意图如图所示，伽利略的成功，不仅在于找出了落体运动的
规律，更重要的是开辟了一条物理学的研究之路，下列说法正确的是（　　）
A．让小球在倾角较小的斜面上运动，目的是延长物体的运动时间，加快物体的下落速度
B．让小球在斜面上运动来研究自由落体运动，其实质是“放大重力”，减小位移延长时间
C．伽利略对落体的研究思路概括如下：发现问题→提出猜想→数学推理→实验验证→合理外推→得出结论
D．伽利略把竖直实验的结果推广到斜面情况，是思维方法的一种“升华”，这种方法被称为“放大法”
【答案】C
【解析】A．让小球在倾角较小的斜面上运动，目的是延长物体的运动时间，减小物体下落的速度，故A错误；
B．让小球在斜面上运动来研究自由落体运动，其实质是“冲淡重力”，故B错误；
C．伽利略对落体的研究思路概括如下，发现问题→提出猜想→数学推理→实验验证→合理外推→得出结论，故
C正确；
D．伽利略把斜面实验的结果推广到竖直情况，是思维方法的一种“升华”，这种方法被称为“合理外推”，
故D错误。
故选 C。
知识点 02 牛顿第一定律
1.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，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态.
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发生改变.
(2)意义：①揭示了物体的固有属性：一切物体都具有惯性，因此牛顿第一定律又被叫作惯性定律；
②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，即力是产生
加速度的原因.
③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.
④牛顿第一定律是经过科学抽象、归纳推理总结出来的.
【即学即练 3】我国古代典籍中记录了很多物理现象和规律，体现了古人对自然的思考探索。根据所学知识分
析，下列说法正确的是（　　）
A．“力，刑（形）之所以奋也”，力使物体的运动状态发生了改变，说明力是改变物体运动状态的原因
B．“强努之末，势不能穿鲁缟也”，说明弓箭的惯性随速度减小而减小
C．“劝登马力，马力既竭，辀犹能一取焉”，说明力是维持物体运动的原因，没有力物体就会停止运动
D．“有乌获之劲而不得人助，不能自举”，意思是力气很大的人也不能把自己举起来，说明一对相互作用力
的效果可以相互抵消
【答案】A
【解析】A．力是改变物体运动状态的原因，故A正确；
B．物体的惯性只与质量有关，与速度无关，故B错误；
C．力不是维持物体运动的原因，故C错误；
D．相互作用力不是作用在同一个物体上的，作用效果不会抵消，故D错误。
故选 A。
【即学即练 4】2021 年 8 月 8 日，东京奥运会闭幕，中国运动健儿们取得了优异的成绩，如图 是他们在运动
赛场上的一些运动场景。下列有关说法正确的是（　　）
A．甲图中举重运动员比赛时手上会抹些镁粉，这是为了减小手和杆之间的摩擦
B．乙图中乒乓球运动员把乒乓球用力击出，球的速度改变，说明力可以改变物体的运动状态
C．丙图中运动员赛跑冲过终点后，还会继续前行，这是因为运动员受到了惯性的作用
D．丁图中运动员游泳过程中，运动员手对水的作用力和水对手的作用力是一对平衡力
【答案】B
【解析】A．甲图中举重运动员比赛时手上会抹些镁粉，这是为了增大手和杆之间的摩擦，A错误；
B．乙图中乒乓球运动员把乒乓球用力击出，球的速度改变，说明力可以改变物体的运动状态，B正确；
C．丙图中运动员赛跑冲过终点后，还会继续前行，这是因为运动员受到了惯性的作用，表述错误，应该为运动
员具有惯性，C错误；
D．丁图中运动员游泳过程中，运动员手对水的作用力和水对手的作用力是一对作用力与反作用力，D错误。
故选 B。
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