第5章第1節(jié)牛頓第一運(yùn)動定律（課件）- 高一物理魯科版必修第一冊 同步學(xué)考筆記

第1節(jié)牛頓第一運(yùn)動定律第5章牛頓運(yùn)動定律學(xué)習(xí)目標(biāo)要求核心素養(yǎng)和關(guān)鍵能力1.知道力與運(yùn)動之間的關(guān)系。2.能理解理想實(shí)驗(yàn)法的意義，根據(jù)慣性的特點(diǎn)解釋生活中的慣性現(xiàn)象。3.能理解牛頓第一定律的內(nèi)涵。1.科學(xué)思維能領(lǐng)悟理想實(shí)驗(yàn)的科學(xué)推理方法及其意義；能從不同的角度解決動力學(xué)問題。2.關(guān)鍵能力科學(xué)推理能力。教材知識梳理

知識方法探究隨堂對點(diǎn)自測目錄CONTENTS/////////////////////課時(shí)定時(shí)訓(xùn)練///////1.力與運(yùn)動的關(guān)系(1)幾種觀點(diǎn)一、力與運(yùn)動的關(guān)系代表人物主要觀點(diǎn)亞里士多德有外力的作用時(shí)物體才能______，要______物體的運(yùn)動就需要外力伽利略力不是______物體運(yùn)動的原因笛卡兒如果運(yùn)動中的物體沒有受到力的作用，運(yùn)動物體將繼續(xù)以____________沿直線運(yùn)動運(yùn)動維持維持原來的速度(2)伽利略的理想實(shí)驗(yàn)：讓一個(gè)小球沿光滑斜面從左側(cè)某一高度滾下時(shí)，無論右側(cè)斜面坡度如何，它都會沿斜面上升到與出發(fā)點(diǎn)__________的地點(diǎn)。減小第二個(gè)斜面的傾角，小球在這個(gè)斜面上仍將達(dá)到______高度，但它要運(yùn)動得遠(yuǎn)些。繼續(xù)減小第二個(gè)斜面的傾角，球到達(dá)同一高度時(shí)就會運(yùn)動得______。若將第二個(gè)斜面放平，球?qū)⒂肋h(yuǎn)運(yùn)動下去。如圖所示。幾乎等高同一更遠(yuǎn)伽利略“理想實(shí)驗(yàn)”的卓越之處不是實(shí)驗(yàn)本身，而是實(shí)驗(yàn)所使用的獨(dú)特方法：在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行合理外推。2.結(jié)論：力不是______物體運(yùn)動的原因。維持【判一判】(1)亞里士多德認(rèn)為力是維持物體運(yùn)動的原因。(

)(2)伽利略認(rèn)為，沒有力作用在物體上，它就不能運(yùn)動。(

)(3)笛卡兒認(rèn)為若沒有力作用，物體的運(yùn)動狀態(tài)就不會改變。(

)√×√1.牛頓第一運(yùn)動定律：一切物體總保持______________或靜止?fàn)顟B(tài)，除非有______迫使它改變這種狀態(tài)。2.慣性：任何物體都有保持靜止或______________狀態(tài)不變的屬性。3.慣性與質(zhì)量：質(zhì)量大的物體慣性____。質(zhì)量是描述物體__________的物理量。

說明：慣性大小只由質(zhì)量大小決定，與其他因素?zé)o關(guān)。二、牛頓第一運(yùn)動定律及其意義勻速直線運(yùn)動外力勻速直線運(yùn)動大慣性大小【想一想】公路上奔馳的汽車，速度越大，剎車時(shí)停下來所用的時(shí)間越長，這能說明速度越大慣性越大嗎？說明原因。探究1對牛頓第一運(yùn)動定律的理解■情境導(dǎo)入如圖所示，讓一個(gè)小車從同一斜面上滑下，水平面上分別放置毛巾、木板和玻璃板，水平面與斜面平滑連接。仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。(1)實(shí)驗(yàn)觀察到什么現(xiàn)象，說明了什么問題？(2)如果沒有摩擦力的作用，小車將會怎樣運(yùn)動呢？(3)以上實(shí)驗(yàn)揭示了力和運(yùn)動之間是什么關(guān)系？答案(1)水平面越光滑，小車滑動的距離越遠(yuǎn)。說明摩擦力是阻礙物體運(yùn)動的原因。(2)如果沒有摩擦力的作用，小車將永遠(yuǎn)運(yùn)動下去。(3)力不是維持物體運(yùn)動狀態(tài)的原因，而是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因。■歸納拓展1.牛頓第一運(yùn)動定律的物理意義(1)揭示了力與運(yùn)動的關(guān)系①力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因：物體受到力的作用，它的運(yùn)動狀態(tài)就一定發(fā)生改變，并且產(chǎn)生加速度。②力不是維持物體運(yùn)動狀態(tài)的原因：物體若不受力，它將保持勻速直線運(yùn)動或者靜止?fàn)顟B(tài)。(2)揭示了一切物體都具有的一種屬性——慣性，所以牛頓第一運(yùn)動定律也叫慣性定律。2.物體運(yùn)動狀態(tài)改變的三種情況(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(shí)發(fā)生改變。ACD【例1】

(多選)(2021·河南洛陽市高一上學(xué)期期末)關(guān)于牛頓第一定律，以下說法正確的是(

)A.牛頓第一定律又叫慣性定律B.牛頓第一定律是牛頓通過大量實(shí)驗(yàn)總結(jié)出來的實(shí)驗(yàn)結(jié)論C.牛頓第一定律說明一切物體都有慣性D.牛頓第一定律說明力可以改變物體的運(yùn)動狀態(tài)解析牛頓第一定律是在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步地推理概括出來的科學(xué)理論，而不是直接通過實(shí)驗(yàn)得出的，故B錯(cuò)誤；牛頓第一定律既提出了物體不受力作用時(shí)的運(yùn)動規(guī)律，即慣性定律，又提出了力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因，故A、C、D正確。【針對訓(xùn)練1】

(多選)(2021·山東省日照高一上學(xué)期檢測)“復(fù)興號”高鐵在某段水平軌道上勻速行駛，假設(shè)高鐵上固定著盛滿水的水杯。若突然發(fā)現(xiàn)水杯中的水向右灑出，如圖所示，則關(guān)于高鐵在此種情況下的運(yùn)動，下列描述正確的是(

)A.高鐵勻速向左運(yùn)動

B.高鐵可能突然向左加速運(yùn)動C.高鐵可能突然向左減速運(yùn)動

D.高鐵可能突然向右減速運(yùn)動解析如果高鐵正在向左勻速運(yùn)動，突然加速，則碗中的水由于慣性仍保持原有的速度，就會向右灑出，故B正確；如果高鐵正向右勻速運(yùn)動，突然減速，則碗中的水由于慣性仍保持原來的速度，就會向右灑出，故D正確。BD■情境導(dǎo)入(1)如圖甲所示，公交車突然快速啟動時(shí)，車上站著的乘客身體為什么會向后傾倒？(2)如圖乙所示，公交車在運(yùn)行時(shí)突然急剎車，車內(nèi)乘客身體為什么會向前傾倒？探究2對慣性的理解與應(yīng)用答案(1)當(dāng)公交車由靜止突然快速啟動時(shí)，乘客的下半部分受到車的摩擦力作用也隨車運(yùn)動，而上半部分由于要保持原來的靜止?fàn)顟B(tài)，故向后傾倒。(2)乘客隨車一起運(yùn)動，當(dāng)急剎車時(shí)，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。

■歸納拓展1.慣性與質(zhì)量的關(guān)系(1)慣性是物體的固有屬性，一切物體都具有慣性。(2)質(zhì)量是物體慣性大小的唯一量度，質(zhì)量越大，慣性越大。2.慣性與力的關(guān)系(1)慣性不是力，因此“物體受到了慣性作用”“產(chǎn)生了慣性”“受到慣性力”等說法都是錯(cuò)誤的。(2)力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因。慣性是維持物體運(yùn)動狀態(tài)的原因。力越大，物體的運(yùn)動狀態(tài)越容易改變；慣性越大，物體的運(yùn)動狀態(tài)越難改變。(3)慣性與物體的受力情況無關(guān)。3.慣性與速度的關(guān)系(1)速度是表示物體運(yùn)動快慢的物理量，慣性是物體本身固有的屬性。(2)一切物體都有慣性，并且慣性的大小由物體本身決定，與物體是否有速度及速度的大小無關(guān)。提示：運(yùn)動的物體總要保持運(yùn)動，物體的慣性總是以保持“原狀”或者反抗“改變”兩種形式表現(xiàn)出來。C【例2】

(2021·甘肅蘭州市第二片區(qū)高一上學(xué)期期末)關(guān)于慣性，下列說法中正確的是(

)A.物體只有靜止或做勻速直線運(yùn)動時(shí)才有慣性B.物體運(yùn)動速度大時(shí)慣性大C.質(zhì)量是慣性大小的唯一量度D.體積越大的物體慣性越大解析慣性的大小只與物體的質(zhì)量有關(guān)，質(zhì)量越大慣性越大，質(zhì)量越小慣性越小，質(zhì)量是慣性大小的唯一量度，故選項(xiàng)C正確?！踞槍τ?xùn)練2】

如圖所示的情形中，關(guān)于物體慣性的說法正確的是(

)A.戰(zhàn)斗機(jī)需要及時(shí)拋掉副油箱是為了減小慣性B.長征火箭搭載飛船升空過程中慣性不斷增大C.轎車乘坐人員必須系安全帶是為了減小慣性D.精彩刺激的水上飛行器表演的演員沒有慣性A解析戰(zhàn)斗機(jī)及時(shí)拋掉副油箱是為了減輕質(zhì)量，減小慣性，提高了飛機(jī)的靈活性，故A正確；長征火箭搭載飛船升空過程中質(zhì)量不斷減小，慣性不斷減小，故B錯(cuò)誤；慣性大小只與物體的質(zhì)量有關(guān)，與其他因素?zé)o關(guān)，轎車乘坐人員必須系安全帶是為了減小車輛碰撞過程中對人的二次傷害，不改變?nèi)说膽T性，故C錯(cuò)誤；慣性大小的唯一量度是物體的質(zhì)量，與物體的速度大小，與物體的速度是否變化無關(guān)。精彩刺激的水上飛行器表演的演員質(zhì)量不變，慣性不變，故D錯(cuò)誤。1.(伽利略理想實(shí)驗(yàn))(2021·陜西高陵區(qū)高一月考)如圖所示，為現(xiàn)代人在實(shí)驗(yàn)室所做的伽利略斜面實(shí)驗(yàn)的頻閃照片的組合圖。實(shí)驗(yàn)中把小球從左側(cè)斜面的某個(gè)位置由靜止釋放，它將沖上右側(cè)斜面，頻閃照片顯示小球在右側(cè)斜面運(yùn)動過程中相鄰的兩個(gè)小球間的距離依次減小；如果右側(cè)斜面變成水平，頻閃照片顯示小球在右側(cè)斜面運(yùn)動過程中相鄰的兩小球間的距離幾乎相等。對于這個(gè)實(shí)驗(yàn)，以下敘述正確的是(

)DA.小球沖上右側(cè)斜面后做減速運(yùn)動，表明“力是維持物體運(yùn)動的原因”的結(jié)論是正確的B.小球最終也會在右側(cè)水平面上停下來，表明“力是維持物體運(yùn)動的原因”的結(jié)論是正確的C.因?yàn)闆]有絕對光滑的斜面或者平面,所以伽利略提出的“如果沒有摩擦阻力,小球?qū)⒃谒矫嫔嫌肋h(yuǎn)運(yùn)動下去”的結(jié)論是荒謬可笑的D.上述實(shí)驗(yàn)表明“如果沒有摩擦阻力，小球?qū)⒃谒矫嫔嫌肋h(yuǎn)運(yùn)動下去”的結(jié)論是正確的解析小球沖上右側(cè)斜面后做減速運(yùn)動，表明“力是維持物體運(yùn)動的原因”的結(jié)論是錯(cuò)誤的，故A錯(cuò)誤；小球最終也會在右側(cè)水平面上停下來，是由于受到摩擦力的作用的原因，故B錯(cuò)誤；因?yàn)闆]有絕對光滑的斜面或者平面，所以伽利略提出的“如果沒有摩擦阻力，小球?qū)⒃谒矫嫔嫌肋h(yuǎn)運(yùn)動下去”的結(jié)論是一種理想的推論，但是卻有著非常重要的現(xiàn)實(shí)意義，它開創(chuàng)了物理學(xué)研究的新方法，故C錯(cuò)誤；上述實(shí)驗(yàn)表明“如果沒有摩擦阻力，小球?qū)⒃谒矫嫔嫌肋h(yuǎn)運(yùn)動下去”的結(jié)論是正確的，故D正確。B2.(牛頓第一定律的理解)牛頓是近代科學(xué)的開創(chuàng)者，他一生致力于科學(xué)研究，有許多重大發(fā)明，為科學(xué)事業(yè)做出了巨大的貢獻(xiàn)，他提出的牛頓運(yùn)動三定律成為經(jīng)典力學(xué)的基礎(chǔ)。由牛頓第一定律可知(

)A.合力停止作用后，物體就會慢慢停下來B.物體的速度改變時(shí)，一定受到合力的作用C.物體只有在靜止或做勻速直線運(yùn)動時(shí)才有慣性D.力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因，也就是改變物體慣性的原因解析合力停止作用后，物體速度保持不變，故A錯(cuò)誤；力是改變速度的原因，物體的速度改變時(shí)，合力一定不為零，故B正確；慣性是物體的固有屬性，與運(yùn)動狀態(tài)無關(guān)，故C錯(cuò)誤；力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因，慣性大小只與物體的質(zhì)量有關(guān)，與受力無關(guān)，故D錯(cuò)誤。A3.(慣性的理解)一輛公交車在行駛中，一條小狗突然橫穿馬路，司機(jī)本能地急剎車，導(dǎo)致乘客身體往前傾。關(guān)于這個(gè)現(xiàn)象，下列說法正確的是(

)A.乘客身體前傾是因?yàn)榫哂袘T性B.乘客隨汽車運(yùn)動時(shí)才具有慣性C.汽車速度越大，則乘客慣性越大D.乘客身體前傾程度越大，則乘客慣性越大解析司機(jī)急剎車時(shí)，由于摩擦力作用，乘客的腳隨車停止運(yùn)動，但由于慣性，上身仍向前運(yùn)動，因此出現(xiàn)身體前傾，這是由于慣性造成的，A正確；慣性大小的唯一量度就是質(zhì)量，質(zhì)量大的慣性大，與物體的形狀，運(yùn)動狀態(tài)等其它因素?zé)o關(guān)，B、C、D錯(cuò)誤。B4.(牛頓第一定律的應(yīng)用)如圖所示，甲車快速倒車時(shí)車尾撞上靜止的乙車車頭，導(dǎo)致兩車司機(jī)受傷。根據(jù)牛頓運(yùn)動定律，下列情形最有可能出現(xiàn)的是(

)A.甲司機(jī)胸部受傷

B.乙司機(jī)胸部受傷C.兩位司機(jī)都是背部受傷

D.兩位司機(jī)都是胸部受傷解析甲車向后倒車撞到乙車上而停止運(yùn)動，甲車司機(jī)相對于甲車向后運(yùn)動，甲車司機(jī)由于慣性繼續(xù)向后運(yùn)動而使背部受傷。乙車靜止，乙車車頭由于受到撞擊而導(dǎo)致乙車向后運(yùn)動，乙車司機(jī)相對于乙車向前運(yùn)動，所以乙車司機(jī)由于慣性保持靜止而和乙車的方向盤相碰，造成乙車司機(jī)胸部受傷，故B正確，A、C、D錯(cuò)誤。題組一對牛頓第一定律的理解1.(2021·四川自貢市旭川中學(xué)高一考試)關(guān)于牛頓第一定律的理解，下列說法正確的是(

)A.力是維持物體運(yùn)動狀態(tài)的原因B.力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因C.物體的質(zhì)量較小，但運(yùn)動的速度較大時(shí)，慣性也可以很大D.物體自由下落時(shí)比豎直上拋時(shí)的慣性小解析力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因，而不是維持物體運(yùn)動狀態(tài)的原因，慣性只和物體的質(zhì)量有關(guān)，與物體的運(yùn)動狀態(tài)無關(guān)，B正確。B2.(2021·北京市豐臺區(qū)高一上學(xué)期期末)如圖所示，小明用水平方向的力推一木箱。小明發(fā)現(xiàn)：用力推時(shí)，木箱才能運(yùn)動；撤去推力，木箱便停下來。有四位同學(xué)對此過程發(fā)表了自己的看法，你認(rèn)為正確的是(

)DA.木箱的運(yùn)動需要力來維持B.木箱由靜止到運(yùn)動需要力的作用，由運(yùn)動到靜止不需要力的作用C.撤去推力，木箱停下來是木箱具有慣性的表現(xiàn)D.撤去推力，木箱停下來是由于摩擦力的作用解析力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因，不是維持物體運(yùn)動狀態(tài)的原因，故選項(xiàng)A、B、C錯(cuò)誤，D正確。題組二對慣性的理解與應(yīng)用3.(2021·浙江省長興縣、德清縣、安吉縣高一上學(xué)期聯(lián)考)一碗水放置于火車車廂內(nèi)的水平桌面上。當(dāng)火車向右做勻加速運(yùn)動時(shí)，水面形狀接近于圖(

)B解析火車向右加速時(shí)，由于慣性水面形狀應(yīng)接近于圖B。4.(2021·深圳市福景外國語學(xué)校高二學(xué)業(yè)考試)慣性是物體的固有屬性，一切物體都具有慣性。如圖所示的四個(gè)運(yùn)動物體中，慣性最大的是(

)D解析因?yàn)橘|(zhì)量越大，慣性越大，比較四個(gè)選項(xiàng)，可以看出列車的質(zhì)量最大，因此列車的慣性最大，故選項(xiàng)D正確。5.(2020·浙江義烏高一開學(xué)考試)公安部門要求小型客車的駕駛員行駛時(shí)必須使用安全帶，其目的是防止(

)DA.受到向前的沖擊力而撞擊車體B.受到座椅靠背向前的推力而撞擊車體C.受到向前的慣性力而撞擊車體D.由于慣性繼續(xù)向前運(yùn)動而撞擊車體解析小型客車的駕駛員行駛時(shí)必須使用安全帶，其目的是防止剎車時(shí)駕駛員由于慣性繼續(xù)向前運(yùn)動而撞擊車體，故選項(xiàng)D正確。6.(2021·湖南省湘東五校高一上學(xué)期段考)某同學(xué)為了取出如圖所示羽毛球筒中的羽毛球，一手拿著球筒的中部，另一手用力擊打羽毛球筒的上端，則(

)BA.此同學(xué)無法取出羽毛球B.該同學(xué)是在利用羽毛球的慣性C.羽毛球筒向下運(yùn)動過程中，羽毛球受到向上的摩擦力才會從上端出來D.羽毛球會從筒的下端出來解析該同學(xué)的做法能利用羽毛球的慣性，從筒的上端取出羽毛球，球筒向下運(yùn)動時(shí)，球受到向下的摩擦力，綜上所述，選項(xiàng)B正確。7.(多選)(2021·黑龍江伊美區(qū)第二中學(xué)高一開學(xué)考試)如圖所示，一木塊立在光滑的水平平板小車上，并隨小車一起沿粗糙的水平地面向右做勻速直線運(yùn)動，當(dāng)小車突然加速，車上的木塊將(

)CDA.也跟著小車加速運(yùn)動B.向左平滑出小車，落地后向左傾倒C.木塊未落地時(shí)，在小車上做勻速直線運(yùn)動D.向左平滑出小車，落地后向右傾倒解析小車加速前，木塊和小車一起向右做勻速直線運(yùn)動，即木塊和小車具有共同的速度，當(dāng)小車突然加速時(shí)，由于木塊在光滑的接觸面上，不受摩擦力的作用，木塊由于慣性，還要保持原來大小不變的速度向右做勻速直線運(yùn)動，而小車的速度逐漸變大，所以木塊會相對于小車向左水平滑出小車，落地后，由于慣性，木塊相對地面運(yùn)動速度繼續(xù)向右，下部受到地面方向向左的摩擦力而減速，上部由于慣性繼續(xù)保持