江蘇專版2023-2024學(xué)年新教材高中物理第四章運(yùn)動和力的關(guān)系1.牛頓第一定律課件新人教版必修第一冊

第四章

運(yùn)動和力的關(guān)系1.牛頓第一定律1教材預(yù)習(xí)·必備知識全過關(guān)2核心要點(diǎn)·能力素養(yǎng)全提升3分層作業(yè)學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)科核心素養(yǎng)1.知道伽利略實(shí)驗(yàn)及其推理過程,知道理想實(shí)驗(yàn)是科學(xué)研究的重要方法。2.理解牛頓第一定律的內(nèi)容及意義。3.理解慣性的概念,會解釋有關(guān)的慣性現(xiàn)象。物理觀念：初步形成正確的運(yùn)動與相互作用的觀念。科學(xué)思維：感悟“依據(jù)邏輯推理把實(shí)際實(shí)驗(yàn)理想化”的科學(xué)思維，以及抓住事物的主要方面忽略次要方面的研究問題的思維方法?？茖W(xué)探究：完整了解科學(xué)家的探究過程，體會科學(xué)探究的基本方法?？茖W(xué)態(tài)度與責(zé)任：經(jīng)歷人類對力與運(yùn)動間關(guān)系的探究過程，形成不迷信權(quán)威、追逐科學(xué)本質(zhì)的科學(xué)態(tài)度。01教材預(yù)習(xí)·必備知識全過關(guān)一、理想實(shí)驗(yàn)的魅力1.亞里士多德的觀點(diǎn)：必須__________________，物體才能運(yùn)動；沒有力的作用，物體就要________________。有力作用在物體上靜止在某個地方2.伽利略的理想斜面實(shí)驗(yàn)（1）理想實(shí)驗(yàn)：如圖所示，讓一個小球沿斜面從靜止?fàn)顟B(tài)開始運(yùn)動，小球?qū)ⅰ皼_”上另一個斜面。如果沒有摩擦，小球?qū)⒌竭_(dá)原來的高度更長永遠(yuǎn)運(yùn)動下去（2）推理結(jié)論：力______維持物體運(yùn)動的原因。不是_____________。減小第二個斜面的傾角，小球仍將到達(dá)原來的高度，但是運(yùn)動的距離_______。當(dāng)?shù)诙€斜面最終變?yōu)樗矫鏁r，小球?qū)_____________。3.笛卡兒的觀點(diǎn)：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______沿同一______運(yùn)動，既不會停下來，也不會偏離原來的方向。速度直線二、牛頓第一定律1.牛頓第一定律：一切物體總保持______________狀態(tài)或______狀態(tài)，除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)。勻速直線運(yùn)動靜止2.力和運(yùn)動的關(guān)系：力不是維持物體運(yùn)動狀態(tài)的原因，而是______物體運(yùn)動狀態(tài)的原因。改變3.不受力的物體是不存在的。牛頓第一定律所描述的狀態(tài)是一種__________。它是利用邏輯思維進(jìn)行分析的產(chǎn)物，________用實(shí)驗(yàn)直接驗(yàn)證。理想狀態(tài)不可能三、慣性與質(zhì)量1.慣性（1）物體保持原來______________狀態(tài)或______狀態(tài)的性質(zhì)叫作慣性。牛頓第一定律也被叫作______定律。勻速直線運(yùn)動靜止慣性（2）慣性是物體的______屬性，一切物體都具有慣性。固有2.慣性的量度：物體慣性大小僅與______有關(guān)，描述物體慣性大小的物理量是它的______，慣性大小與物體是否運(yùn)動、運(yùn)動快慢等因素均____關(guān)。質(zhì)量質(zhì)量無

千克

02核心要點(diǎn)·能力素養(yǎng)全提升要點(diǎn)一

伽利略理想實(shí)驗(yàn)的意義

2.伽利略的理想斜面實(shí)驗(yàn)雖然是理想實(shí)驗(yàn),但這個實(shí)驗(yàn)反映了一種物理思想,它是建立在可靠的事實(shí)基礎(chǔ)之上,以事實(shí)為依據(jù),以抽象為指導(dǎo),抓住主要因素,忽略次要因素,從而深刻揭示自然規(guī)律。3.伽利略理想實(shí)驗(yàn)是把實(shí)驗(yàn)和邏輯推理相結(jié)合的一種科學(xué)研究方法，第一次確立了物理實(shí)驗(yàn)在物理研究中的基礎(chǔ)地位。4.揭示了力不是維持物體運(yùn)動狀態(tài)的原因。例題1

[2022江蘇鹽城期中]伽利略曾用如圖所示的“理想實(shí)驗(yàn)”來研究力與運(yùn)動的關(guān)系，則下列符合實(shí)驗(yàn)事實(shí)的是(

)

A

對點(diǎn)演練1

[2022江蘇灌南開學(xué)]伽利略對“運(yùn)動和力的關(guān)系”和“自由落體運(yùn)動”的研究，開創(chuàng)了科學(xué)實(shí)驗(yàn)和邏輯推理相結(jié)合的重要科學(xué)研究方法。圖甲、圖乙分別表示這兩項(xiàng)研究中實(shí)驗(yàn)DA.圖甲的實(shí)驗(yàn)為“理想實(shí)驗(yàn)”，通過邏輯推理得出力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因B.圖甲中的實(shí)驗(yàn)，可以在實(shí)驗(yàn)室中真實(shí)呈現(xiàn)C.圖乙通過對自由落體運(yùn)動的研究，合理外推得出小球在斜面上做勻變速運(yùn)動D.圖乙中先在傾角較小的斜面上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，可“沖淡”重力，使時間測量更容易和邏輯推理的過程。對這兩項(xiàng)研究，下列說法正確的是(

)

[解析]

圖甲的實(shí)驗(yàn)為伽利略用抽象思維、數(shù)學(xué)推導(dǎo)和科學(xué)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方式得出力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因，故A錯誤；實(shí)驗(yàn)室不存在沒有阻力的斜面，圖甲中的實(shí)驗(yàn)，無法在實(shí)驗(yàn)室中真實(shí)呈現(xiàn)，故B錯誤；圖乙通過對斜面上物體運(yùn)動的研究，通過抽象思維在實(shí)驗(yàn)結(jié)果上合理外推，得出小球的自由落體運(yùn)動規(guī)律，故C錯誤；圖乙中先在傾角較小的斜面上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，可“沖淡”重力，使時間測量更容易，故D正確。要點(diǎn)二

牛頓第一定律1.運(yùn)動狀態(tài)改變的三種情況（1）速度方向不變，只有速度大小改變。（2）速度大小不變，只有速度方向改變。（3）速度大小和方向都改變。2.對牛頓第一定律的理解例題2

[2022江蘇泗陽學(xué)業(yè)水平模擬]牛頓在伽利略等人研究的基礎(chǔ)上，提出了牛頓第一定律，下列說法正確的是(

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DA.牛頓推翻了伽利略等人的研究結(jié)論，提出了牛頓第一定律B.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C.牛頓第一定律表明，物體只有在靜止或勻速直線運(yùn)動狀態(tài)時才具有慣性D.牛頓第一定律表明，一切物體都具有慣性[解析]

牛頓在伽利略和笛卡爾研究成果的基礎(chǔ)上提出了牛頓第一定律，不能說是推翻伽利略等人的研究結(jié)論，故A項(xiàng)錯誤；雖然在地球上不受力作用的物體是不存在的，但牛頓第一定律給出了物體不受力作用時的運(yùn)動規(guī)律，是牛頓第二定律的基礎(chǔ)，也為科學(xué)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)，故B項(xiàng)錯誤；慣性的大小與物體的受力情況和運(yùn)動情況均無關(guān)，任何狀態(tài)下物體都有慣性，故C項(xiàng)錯誤，D項(xiàng)正確。例題3

[2023江蘇淮安六校期中聯(lián)考]墨子是春秋戰(zhàn)國時期著名的思想家，墨家的著作《墨經(jīng)》中寫道：“力，刑之所以奮也?！薄靶獭蓖靶巍?，即物體；“奮”，意思是“（物體）動也”，即開始運(yùn)動或者運(yùn)動加快。這句話的意思就是“力能使物體由靜止開始運(yùn)動，或者使運(yùn)動的物體運(yùn)動得越來越快”。對這句關(guān)于力和運(yùn)動描述的理解，下列說法正確的是(

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CA.墨家的觀點(diǎn)與亞里士多德關(guān)于力和運(yùn)動的觀點(diǎn)基本相同B.力是維持物體運(yùn)動狀態(tài)的原因C.力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因D.當(dāng)物體不受力時，物體將停止運(yùn)動[解析]

墨家的觀點(diǎn)表達(dá)出力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因，與亞里士多德的觀點(diǎn)不同，A項(xiàng)錯誤；力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因，力不是維持物體運(yùn)動狀態(tài)的原因，B項(xiàng)錯誤，C項(xiàng)正確；當(dāng)物體所受合力為零或不受力時，物體將保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，D項(xiàng)錯誤。對點(diǎn)演練2

[2023江蘇南通期中]關(guān)于運(yùn)動與力的關(guān)系，下列說法正確的是(

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DA.物體受到合力為零時，它一定處于靜止?fàn)顟B(tài)B.物體的運(yùn)動方向與它所受的合力的方向一定相同C.物體受到不為零的合力作用時，它的運(yùn)動狀態(tài)可能不發(fā)生改變D.物體受到不為零的合力作用時，它的運(yùn)動狀態(tài)一定發(fā)生改變[解析]

物體受到合力為零時，可能是靜止?fàn)顟B(tài)，也可能是勻速直線運(yùn)動狀態(tài)，故A項(xiàng)錯誤；物體的運(yùn)動方向與它所受合力的方向沒有必然的聯(lián)系，力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因，故B項(xiàng)錯誤；力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因，當(dāng)物體受到不為零的合力作用時，運(yùn)動狀態(tài)一定會發(fā)生改變，故C項(xiàng)錯誤，D項(xiàng)正確。要點(diǎn)三

慣性1.慣性的“三性”普遍性一切物體都具有慣性，慣性是物體的固有屬性相關(guān)性慣性僅與物體的質(zhì)量有關(guān)，與物體的受力或運(yùn)動情況等無關(guān)唯一性質(zhì)量是慣性大小的唯一量度2.慣性的表現(xiàn)形式（1）當(dāng)物體不受外力或所受合外力為零時，慣性表現(xiàn)為保持原來的運(yùn)動狀態(tài)不變。原來靜止的物體保持靜止，原來運(yùn)動的物體保持原來的速度繼續(xù)運(yùn)動。（2）當(dāng)物體受到外力作用時，慣性表現(xiàn)為改變運(yùn)動狀態(tài)的難易程度，物體的慣性越大，它的運(yùn)動狀態(tài)越難改變。3.對慣性的理解（1）慣性與力無關(guān)：慣性不是力，不能說“物體受到慣性作用”“產(chǎn)生了慣性”“受到慣性力”“克服慣性”等。（2）慣性與速度無關(guān)：慣性的大小只由物體的質(zhì)量決定，與其他因素?zé)o關(guān)。（3）慣性不同于慣性定律：慣性是物體本身具有的屬性，無先決條件；慣性定律是一條規(guī)律，揭示了物體不受外力時的運(yùn)動狀態(tài)，“不受外力”是先決條件。例題4

[2023江蘇宿遷期中]如圖為月球車示意圖，當(dāng)該月球車分別在地面和月面以相同的速率行駛時，下面判斷正確的是(

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CA.在地面運(yùn)動時的慣性較大

B.在月面運(yùn)動時的慣性較大C.在地面和月面上運(yùn)動時的慣性一樣大

D.在地面運(yùn)動時的質(zhì)量較大[解析]

慣性的大小與物體的質(zhì)量有關(guān)，與物體的運(yùn)動狀態(tài)無關(guān)，所以當(dāng)該月球車分別在地面和月面以相同的速率行駛時，慣性是一樣大的，故A、B項(xiàng)錯誤，C項(xiàng)正確。質(zhì)量是物體的固有屬性，是不變的，故D項(xiàng)錯誤。對點(diǎn)演練3

[2023江蘇如皋期中]根據(jù)《中華人民共和國道路安全法》有關(guān)規(guī)定，汽車行駛時，駕駛?cè)?、乘坐人員應(yīng)當(dāng)按規(guī)定使用安全帶，乘客不管坐前排還是后排，乘車就必須系安全帶。關(guān)于安全帶，下列說法正確的是(

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DA.系好安全帶可以減小汽車的慣性B.系好安全帶可以減小駕駛員和乘客的慣性C.系好安全帶可以完全避免撞擊對駕駛員和乘客的傷害D.系好安全帶對駕駛員、乘客和車的慣性都沒有影響[解析]

物體的慣性只與物體的質(zhì)量有關(guān)，所以系好安全帶并不能減小汽車的慣性，也不能減小駕駛員和乘客的慣性，即系好安全帶對駕駛員、乘客和車的慣性都沒有影響，故A、B項(xiàng)錯誤，D項(xiàng)正確。系好安全帶不能完全避免撞擊對駕駛員和乘客造成的傷害，但可以延長駕駛員和乘客與車發(fā)生撞擊的時間，從而減小產(chǎn)生的撞擊力，減輕駕駛員和乘客受到的傷害，故C項(xiàng)錯誤。03分層作業(yè)A級

必備知識基礎(chǔ)練一、伽利略理想實(shí)驗(yàn)1.[2021江蘇蘇州練習(xí)]以下敘述符合史實(shí)的是(

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DA.亞里士多德提出力的概念，并指出必須有力作用在物體上，物體才能運(yùn)動B.伽利略提出力的概念，并利用理想實(shí)驗(yàn)闡明力不是維持物體運(yùn)動的原因C.笛卡兒提出力的概念，他認(rèn)為運(yùn)動不需要力來維持D.牛頓提出力的概念，并揭示保持靜止或勻速直線運(yùn)動狀態(tài)是物體的固有屬性二、牛頓第一定律2.下列說法正確的是(

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CA.牛頓第一定律是科學(xué)家憑空想象出來的，沒有實(shí)驗(yàn)依據(jù)B.牛頓第一定律無法用實(shí)驗(yàn)直接驗(yàn)證，因此是不成立的C.理想實(shí)驗(yàn)的思維方法與質(zhì)點(diǎn)概念的建立一樣，都是一種科學(xué)抽象的思維方法D.由牛頓第一定律可知，靜止的物體一定不受外力作用3.[2022江蘇鹽城開學(xué)]東漢王充在《論衡·狀留篇》中記述了球的運(yùn)動：“圓物投之于地，東西南北，無之不可；策杖叩動，才微輒?！?。關(guān)于運(yùn)動和力下列說法正確的是(

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AA.力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因

B.力是改變物體慣性的原因C.力是改變物體位置的原因

D.力是維持物體運(yùn)動的原因三、慣性4.[2023江蘇靖江測試]關(guān)于慣性的大小，下列說法正確的是(

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BA.物體的速度越大，其慣性就越大

B.物體的質(zhì)量越大，其慣性就越大C.物體的加速度越大，其慣性就越大

D.物體所受的合力越大，其慣性就越大5.[2022江蘇鹽城模擬]關(guān)于慣性的有關(guān)概念，下列說法正確的是(

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BA.從槍膛中飛出的子彈，在慣性力作用下飛行B.滿載的卡車比空車難以停下來，是因?yàn)榍罢叩膽T性比后者大C.一個運(yùn)動物體在粗糙水平路面上比光滑水平路面上難以起動，是因?yàn)樵谇耙环N情況下慣性大D.噴氣式飛機(jī)起飛后越飛越快，說明它的慣性越來越大6.[2022江蘇無錫期末]關(guān)于慣性，下列說法正確的是(

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CA.汽車的速度越大，它的慣性就越大B.同一物體運(yùn)動時的慣性大于靜止時的慣性C.各種機(jī)床的底座做得很笨重，目的是增大慣性D.“嫦娥五號”衛(wèi)星在地球上的慣性與它繞月球飛行時的慣性不同（燃料消耗忽略不計(jì)）B級

關(guān)鍵能力提升練7.[2022江蘇六市聯(lián)考]我國高鐵列車在運(yùn)行過程中十分平穩(wěn)。某高鐵列車沿直線勻加速啟動時，車廂內(nèi)水平桌面上水杯內(nèi)的水面形狀可能是(

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BA.&1&

B.&2&

C.&3&

D.&4&

8.如圖所示，一個盛水的容器固定在一個小車上，在容器中分