1牛頓第一定律[學(xué)習(xí)目標(biāo)]1.了解科學(xué)家對“運(yùn)動和力”認(rèn)識的發(fā)展歷程。2.理解牛頓第一定律的內(nèi)容和意義(重難點)。3.明確慣性的概念，會用慣性解釋有關(guān)現(xiàn)象，知道質(zhì)量是慣性大小的唯一量度(重點)。一、伽利略實驗1.亞里士多德的觀點亞里士多德從日常生活經(jīng)驗出發(fā)：必須有力作用在物體上，物體才能運(yùn)動；沒有力的作用，物體就要靜止在某個地方，他得出結(jié)論，力是維持物體運(yùn)動的原因。2.伽利略的研究(1)伽利略認(rèn)為，運(yùn)動的物體之所以會停下來是因為摩擦力的作用。(2)理想斜面實驗：如圖所示，讓靜止的小球從第一個斜面滾下，沖上第二個斜面，如果沒有摩擦，小球?qū)⑸仙皆瓉淼母叨?。減小第二個斜面的傾角，小球運(yùn)動的距離增大，但所到達(dá)的高度相同。當(dāng)?shù)诙€斜面放平，小球?qū)⒂肋h(yuǎn)運(yùn)動下去。(3)推理結(jié)論：力不是(填“是”或“不是”)維持物體運(yùn)動的原因。(4)意義：伽利略的理想實驗的本質(zhì)是想象著把實際中存在、影響物體運(yùn)動的摩擦力去掉，抓住事物的本質(zhì)。這種依據(jù)邏輯推理把實際實驗理想化的思想也是研究物理問題的重要方法之一。伽利略第一次確定了物理實驗在物理研究中的基礎(chǔ)地位。3.笛卡兒的觀點：如果運(yùn)動中的物體沒有受到力的作用，它將繼續(xù)以同一速度沿同一直線運(yùn)動，既不會停下來，也不會偏離原來的方向。4.牛頓在伽利略等人工作的基礎(chǔ)上得出牛頓第一定律。伽利略理想斜面實驗為牛頓第一定律提供了實驗依據(jù)。(1)伽利略的理想實驗是無法實現(xiàn)的。(√)(2)伽利略的理想實驗說明了力是維持物體運(yùn)動的原因。(×)(3)理想化的思想也是研究物理問題的重要方法。(√)例1(2024·北京市延慶區(qū)高一期末)伽利略曾設(shè)計過一個斜面實驗：讓小球沿一個斜面從靜止開始向下運(yùn)動，小球?qū)ⅰ皼_”上另一個斜面；減小第二個斜面的傾角，重復(fù)實驗，直至斜面最終變?yōu)樗健Ｈ鐖D是現(xiàn)代所做的伽利略斜面實驗的頻閃照片。關(guān)于小球在斜面上的運(yùn)動說法正確的是()A.小球在第二個斜面上運(yùn)動越來越慢，主要是摩擦作用的影響B(tài).該實驗說明了物體的運(yùn)動不需要力來維持C.該實驗完全是理想實驗，是在思維中進(jìn)行的，無真實的實驗基礎(chǔ)D.該實驗證明了力是維持物體運(yùn)動的原因答案B解析小球在斜面上運(yùn)動越來越慢，主要是重力作用的影響，摩擦作用影響很小，故A錯誤；該實驗說明了物體的運(yùn)動不需要力來維持，故B正確，D錯誤；該理想實驗是以斜面實驗真實的實驗為基礎(chǔ)，再通過合理邏輯推理得到的結(jié)果，故C錯誤。二、牛頓第一定律慣性與質(zhì)量1.牛頓第一定律的內(nèi)容：一切物體總保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)。說明：運(yùn)動狀態(tài)改變即速度發(fā)生變化，有三種情況：(1)速度的方向不變，大小改變。(2)速度的大小不變，方向改變。(3)速度的大小和方向同時改變。2.對牛頓第一定律的理解(1)定性揭示了力和運(yùn)動的關(guān)系：①力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因，而不是維持物體運(yùn)動的原因。②物體不受外力時的運(yùn)動狀態(tài)：勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)。(2)牛頓第一定律無法用實驗直接驗證，它所描述的是一種理想狀態(tài)，即不受外力的狀態(tài)，但其得到的一切結(jié)論經(jīng)過實踐證明都是正確的。(3)揭示了一切物體都具有的一種固有屬性——慣性。因此牛頓第一定律也叫慣性定律。3.慣性：物體保持原來勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)叫作慣性。慣性是物體固有的，一切物體都有慣性。4.物體慣性大小僅與質(zhì)量有關(guān)，質(zhì)量是物體慣性大小的唯一量度，慣性大小與物體是否運(yùn)動、運(yùn)動快慢等因素?zé)o關(guān)(填“有關(guān)”或“無關(guān)”)。(1)牛頓第一定律是在伽利略和笛卡兒工作的基礎(chǔ)上總結(jié)出來的。(√)(2)牛頓第一定律是從實驗中直接得出的結(jié)論。(×)(3)不受力作用的物體是不存在的，故牛頓第一定律的建立毫無意義。(×)(4)速度越大，物體的慣性越大。(×)(5)受力越大，物體的慣性越小。(×)(6)物體從豎直向上運(yùn)動的氣球上掉落后，立即向下運(yùn)動。(×)1.如圖所示，公交車在運(yùn)行時突然急剎車，車內(nèi)乘客身體為什么會向前傾倒？答案乘客隨車一起運(yùn)動，當(dāng)急剎車時，車停止運(yùn)動，乘客的下半部分受到車的摩擦力作用也隨車停止運(yùn)動，而上半部分由于要保持原來的運(yùn)動狀態(tài)，故向前傾倒。2.飛機(jī)在投入戰(zhàn)斗時有時要拋掉副油箱，這是為什么？答案減小飛機(jī)的質(zhì)量以減小慣性，使飛機(jī)有較好的機(jī)動性。例2(2023·濟(jì)寧市高一期中)正在加速滑行的雪橇，如果所受外力突然消失，則雪橇()A.速度越來越快B.速度越來越慢，最后停下來C.立刻保持靜止D.做勻速直線運(yùn)動答案D解析正在加速滑行的雪橇，如果所受外力突然消失，則雪橇做勻速直線運(yùn)動。故選D。例3(2025·沈陽市高一期中)下列關(guān)于物體慣性的說法正確的是()A.汽車速度越大，剎車后越難停下來，表明物體的速度越大，其慣性越大B.汽車轉(zhuǎn)彎后前進(jìn)方向發(fā)生了改變，表明物體速度方向改變，其慣性也隨之改變C.被水平拋出的小球，盡管速度的大小和方向都改變了，但慣性不變D.要使速度相同的沙袋在相等時間內(nèi)停下來，對大沙袋用力比對小沙袋用力大，表明物體受的外力越大，慣性越大答案C解析慣性是物體本身的一種屬性，任何物體都具有慣性，質(zhì)量是物體慣性大小的量度，與汽車的運(yùn)動狀態(tài)以及速度的大小均無關(guān)；汽車轉(zhuǎn)彎時速度方向改變，慣性不變；被拋出的小球，速度大小和方向都改變了，慣性不變；物體的慣性只與物體的質(zhì)量有關(guān)，與物體受力大小及作用時間無關(guān)，故選C。例4(多選)(2025·重慶市高一期中)如圖所示，某同學(xué)用如下的方法取出羽毛球筒中的羽毛球：一只手握住球筒的中部并保持手靜止，另一只手用較大的力擊打羽毛球筒的上端使羽毛球筒相對于手快速下滑，則()A.該同學(xué)是在利用羽毛球的慣性B.羽毛球會從筒的下端出來C.羽毛球會從筒的上端出來D.該過程中羽毛球受到了向上的摩