4.1牛顿第一定律——2025-2026学年高一物理必修一（2019人教版）同步学案（有详解）

中小学教育资源及组卷应用平台 4.1牛顿第一定律 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。能够应用牛顿第一定律分析求解问题 一、理想实验的魅力 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. 二、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. 2、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. 3、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. 三、惯性和质量 1．惯性是物体的固有属性，一切物体都具有惯性． 2．物体惯性的大小由质量决定，与物体的运动状态无关，与是否受力无关，与物体的速度大小无关． 3．惯性的表现 (1)在不受力的条件下，惯性表现出“保持”原来的运动状态，有“惰性”的意思． (2)在受力的条件下，惯性表现为运动状态改变的难易程度．质量越大，惯性越大，运动状态越难改变． 题型1、牛顿第一定律 关于乒乓球运动中蕴含的力学知识，下列说法正确的是（　　） A．乒乓球在空中飞行时受到了向前的推力 B．乒乓球的质量小，所以容易被快速抽杀 C．空中飞行的乒乓球，如果所受的力全部消失，它将立即停止 D．球拍击球时，只能改变乒乓球的运动方向 【答案】B 【详解】由于惯性，乒乓球在空中飞行，并没有受到向前的推力，故A错误；由牛顿第一定律可知，乒乓球的质量小，惯性小，所以容易被快速抽杀，故B正确；根据牛顿第一定律可知，空中飞行的乒乓球，如果所受的力全部消失，它将做匀速直线运动，故C错误；球拍击球时，不但可以改变乒乓球的运动方向，而且还可以改变乒乓球的速度大小，故D错误。 牛顿在伽利略和笛卡尔等人的研究基础上，总结出动力学的一条基本规律—牛顿第一定律，对于牛顿第一定律的得出和理解，下列说法正确的是（ ） A．要使一个物体运动，必须推它或拉它 B．牛顿第一定律对惯性参考系和非惯性参考系都是成立的 C．牛顿第一定律表明：物体只有在匀速直线运动状态或静止状态时才有惯性 D．牛顿第一定律是在伽利略理想实验基础上总结出 ... ...