目標體系構建
明確目標·梳理脈絡
【學習目標】
1．理解牛頓第一定律的內容及意義。
2．理解慣性的概念，會解釋有關的慣性現(xiàn)象。
【思維脈絡】
課前預習反饋
教材梳理·落實新知
知識點 1 理想實驗的魅力
1．力與運動關系的不同認識
2．伽利略的斜面實驗：
(1)理想實驗：讓小球沿一個斜面從靜止狀態(tài)開始向下運動，再讓小球沖上第二個斜面，如果沒有摩擦，無論第二個斜面的傾角如何，小球達到的高度__相同__。若將第二個斜面放平，__小球將永遠運動下去__。 (2)實驗結論：力不是__維持物體運動的原因__。
知識點 2 牛頓第一定律
1．內容：一切物體總保持__勻速直線運動__狀態(tài)或__靜止__狀態(tài)， 除非作用在它上面的外力迫使它改變這種狀態(tài)。
2．力和運動的關系：力不是維持物體運動狀態(tài)的原因，而是__改變__物體運動狀態(tài)的原因。
知識點 3 慣性與質量
1．慣性：物體具有保持原來__勻速直線運動__狀態(tài)或__靜止__狀態(tài)的性質叫作慣性。
2．慣性的量度：__質量__是物體慣性大小的唯一量度。
預習自測
『選一選』
如圖為我國女子冰壺隊的比賽畫面，冰壺慣性的大小取決于冰壺的( D )
A．位置 B．速度
C．受力 D．質量
解析：慣性是物體的固有屬性，它指的是物體能夠保持原來的運動狀態(tài)的一種性質，慣性的大小只與物體的質量有關，與運動狀態(tài)無關，故選D。
『想一想』 請根據(jù)圖中的情景，說明車子所處的狀態(tài)，并對這種情景做出解釋。
答案：從圖(1)可以看出，乘客向前傾，說明乘客相對車廂有向前運動的速度，所以汽車在減速。從圖(2)可看出，乘客向后傾，說明乘客有相對車廂向后運動的速度，說明汽車在加速。
課內互動探究
細研深究·破疑解難
探究 對牛頓第一定律的理解
┃┃情境導入__■
在足球場上，為了不使足球停下來，運動員帶球前進必須不斷用腳輕輕地踢撥足球(如下圖甲)。又如為了不使自行車減速，總要不斷地用力蹬腳踏板(如下圖乙)。這些現(xiàn)象不正說明了運動需要力來維持嗎？那為什么又說“力不是維持物體運動的原因”？
提示：這一問題，我們可以這樣思考：如果足球不是在草地上滾動，而是以相同的初速度在水平的水泥地板上滾動，它將會滾出比草地上遠得多的距離，這說明了由于阻力的存在才導致足球的運動狀態(tài)發(fā)生了改變，足球在草地上滾動時所受阻力大，運動狀態(tài)很快發(fā)生改變；足球在水泥地面上滾動時所受阻力小，運動狀態(tài)改變得慢，但終究還是要停下來。在盤帶足球時，人對足球施加力的作用，恰恰是起了使足球已經(jīng)變小的運動速度再變大的作用。自行車的例子也是同樣的道理。
這兩個例子都充分說明了阻力能使物體的運動狀態(tài)發(fā)生改變(物體的速度變小)，動力也能使物體的運動狀態(tài)發(fā)生改變(物體的速度變大)，即力不是維持物體運動的原因，而是改變物體運動狀態(tài)的原因。
┃┃要點提煉__■
1．牛頓第一定律的物理意義：
(1)揭示了力與運動的關系：
①力是改變物體運動狀態(tài)的原因：物體受力的作用，它的運動狀態(tài)就一定發(fā)生改變，并且產(chǎn)生加速度。
②力不是維持物體運動的原因：物體若不受力，它將做勻速直線運動或者保持靜止狀態(tài)。
(2)揭示了一切物體都具有的一種屬性——慣性，所以牛頓第一定律也叫慣性定律。
2．物體運動狀態(tài)改變的三種情況：
(1)速度的方向不變，只有大小改變。(物體做直線運動)
(2)速度的大小不變，只有方向改變。(物體做勻速曲線運動)
(3)速度的大小和方向同時發(fā)生改變。(物體做變速曲線運動)
特別提醒
(1)牛頓第一定律所描述的是物體不受外力作用時的狀態(tài)，與物體所受合外力為零是等效的。
(2)牛頓第一定律不是實驗定律，它是在理想實驗的基礎上總結得出的。
(3)牛頓第一定律只適用于慣性參考系中的運動，在非慣性參考系中不適用。
┃┃典例剖析__■
典題1 根據(jù)牛頓第一定律下列說法中正確的是( C )
A．靜止或勻速直線運動的物體，一定不受任何外力作用
B．物體運動不停止是因為受到力的作用
C．要改變物體運動狀態(tài)，必須有外力作用
D．外力停止作用后，物體由于慣性會很快停下來
思路引導：eq \x(\a\al(牛頓第,一定律))→eq \x(\a\al(不受力時靜止或,勻速直線運動))→eq \x(\a\al(受力時狀,態(tài)改變))
解析：若物體受的合力為零，可能處于靜止或勻速直線運動，A錯誤；物體運動不停止是因為慣性的原因，運動不需要力來維持，B錯誤；力不是維持物體運動的原因，力是改變物體運動狀態(tài)的原因，故C正確；由牛頓第一定律可知，外力停止作用后，物體由于慣性會保持原來的運動狀態(tài)，故D錯誤，故選C。
思維升華：牛頓第一定律巧應用
(1)由“因”索“果”：在判斷力與運動之間的關系時，一定要把握準牛頓第一定律的含義，即力是改變物體運動狀態(tài)的原因，而不是維持物體運動狀態(tài)的原因。
(2)由“果”索“因”：如果物體的運動狀態(tài)發(fā)生改變，則物體必然受到不為零的合外力的作用，所以判斷物體的運動狀態(tài)是否改變以及如何改變，應分析物體的受力情況。
(3)應用步驟：應用牛頓第一定律解釋有關現(xiàn)象時，一要看物體原來的運動狀態(tài)，二要看物體現(xiàn)在的受力情況及所受合力是否為零，最后判斷由于物體具有慣性將會出現(xiàn)的現(xiàn)象。
┃┃對點訓練__■
1．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，木箱才能運動；撤去推力，木箱便停下來。有四位同學對此過程發(fā)表了自己的看法，你認為正確的是( D )
A．木箱的運動需要力來維持
B．木箱由靜止到運動需要力的作用，由運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：力是改變物體運動狀態(tài)的原因，不是維持物體運動的原因，故選項A、B、C錯誤，D正確。
探究 對慣性概念的理解
┃┃情境導入__■
錘頭松了，把錘柄的一端在凳子上撞擊幾下，錘頭就套緊了，為什么？試解釋其中的原因。
提示：錘與柄原來都處于運動狀態(tài)，柄撞在凳子上受到阻力作用，改變了它的運動狀態(tài)，就停止了運動，錘頭由于慣性仍保持原來的運動狀態(tài)，這樣錘頭就繼續(xù)向前運動緊套在錘柄上了。
┃┃要點提煉__■
1．慣性與質量的關系
(1)慣性是物體的固有屬性，一切物體都具有慣性。
(2)慣性與物體受力情況、運動情況及地理位置均無關。
(3)質量是物體慣性大小的唯一量度，質量越大，慣性越大。
2．慣性與力的關系
(1)慣性不是力，而是物體本身固有的一種性質，因此說“物體受到了慣性作用”“產(chǎn)生了慣性”，“受到慣性力”等都是錯誤的。
(2)力是改變物體運動狀態(tài)的原因，慣性是維持物體運動狀態(tài)的原因。力越大，運動狀態(tài)越易改變；慣性越大，運動狀態(tài)越難改變。
(3)慣性與物體的受力情況無關。
3．慣性與速度的關系
(1)速度是表示物體運動快慢的物理量，是矢量，慣性是物體本身固有的性質，其大小僅由物體質量決定。
(2)一切物體都有慣性，和物體是否有速度及速度的大小均無關。
4．慣性與慣性定律的關系
(1)慣性不是慣性定律，慣性沒有條件限制，是物體的一種固有屬性。
(2)慣性定律是物體不受外力作用時物體運動所遵守的一條規(guī)律。
特別提醒
(1)在不受力(或合外力為零)的條件下，慣性表現(xiàn)為保持原來的運動狀態(tài)。
(2)在受力條件下，慣性表現(xiàn)為運動狀態(tài)改變的難易程度。質量越大，慣性越大，運動狀態(tài)越難改變。
┃┃典例剖析__■
典題2 關于物體的慣性，下列說法中正確的是( C )
A．運動速度大的物體不能很快地停下來，是因為物體的速度越大，慣性也越大
B．靜止的火車啟動時，速度變化慢，是因為靜止的物體慣性大的緣故
C．乒乓球可以快速抽殺，是因為乒乓球的慣性小
D．在宇宙飛船中的物體不存在慣性
思路引導：一切物體在任何狀態(tài)下都有慣性，其大小取決于物體的質量，和其他因素無關。
解析：一切物體都具有慣性，慣性的大小只與物體的質量有關。慣性是物體本身的一種屬性，與外界因素(受力的大小以及所處的環(huán)境)及自身的運動狀態(tài)無關，故A、D選項錯誤；靜止的火車啟動時，速度變化緩慢，是因為火車的質量大，慣性大，而不是因為靜止的物體慣性大，B選項錯誤；乒乓球可以快速抽殺，是因為其質量小，慣性小，在相同的力的作用下，運動狀態(tài)容易改變，故C選項正確。
思維升華：慣性理解兩注意
(1)注意一個“一切”，即一切物體具有慣性；
(2)注意一個“唯一”，即質量是慣性大小的“唯一”量度。
┃┃對點訓練__■
2．請你用慣性的知識來解釋一下為什么在足球場上奔跑的人被絆倒時是向前趴著倒下，而在雪地上慢走的人滑倒時，則多是向后仰著摔倒(見下圖)?
解析：在討論人絆倒還是滑倒的過程中，要區(qū)分人各部分的運動情況，所以決不能再將人看成質點，并對人各部分運動情況分別討論。 人被絆倒時，首先是人的腳由于受力而停止向前，而人的上半身由于慣性仍要前進，所以人上半身向前趴著倒下。 慢走的人，由于進入光滑地面，腳所受阻力突然減小，腳速度加快，而人的上半身由于慣性仍將維持原來較慢的速度，所以人將向后仰倒。
素養(yǎng)脈絡構建
知識構建·整體呈現(xiàn)
課堂達標檢測
沙場點兵·名校真題
1．(2020·山東省昌樂二中高一上學期檢測)立夏“斗蛋”，是深受小朋友們喜歡的一項傳統(tǒng)民俗，如圖所示，把雞蛋A快速向另一個靜止的雞蛋B撞去，結果雞蛋B被撞破了，已知兩個雞蛋質量大小關系為mA

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1 牛頓第一定律

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