2025人教版高中物理必修一知识点-第四章 1.牛顿第一定律.docx

2025人教版高中物理必修一知识点

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1.牛顿第一定律

【课程标准】

1.理解牛顿第一定律。

2.能用牛顿第一定律解释生产生活中的有关现象、解决有关问题。

【知识导图】

情境引入

《周礼》中有“劝登马力,马力既竭,辀(zhou)犹能一取焉”,意思是马拉车的时候,马虽然对车不再施力了,但车还能继续向前运动一段距离。请同学们思考,这一现象符合伽利略的观点还是亚里士多德的观点?学完本节你就会明白。

必备知识·认知导学

一、“运动与力的关系”的历史认知

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,小球将永远滚动下去。

(2)推理结论:力不是(选填“是”或“不是”)维持物体运动的原因。

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.意义

(1)指出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。

(2)指出了一切物体都有惯性,因此牛顿第一定律又称惯性定律。

3.惯性

(1)定义:物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质。

(2)量度:质量是物体惯性大小的唯一量度,质量大的物体惯性大,质量小的物体惯性小。

(3)普遍性:惯性是物体的固有属性,一切物体都有惯性,与物体的运动情况和受力情况无关。

[提醒]任何物体、任何时候都有惯性。

动手求真

在验证“伽利略的理想斜面实验”的描述中,是由于摩擦作用导致小车停止,设计以下情景演示,让一个小车从同一斜面上同一高度处滑下,水平面上分别放置毛巾、木板和玻璃板,水平面与斜面平滑连接,小车行驶距离最大的是玻璃表面,其次是木板表面,距离最小的是毛巾表面。

明辨是非

1.运动速度大的物体不能很快地停下来,是因为物体的速度越大,惯性也越大。(×)

提示:惯性的大小与速度无关。

2.静止的火车启动时,速度变化慢,是因为静止的物体惯性大。(×)

提示:惯性的大小与物体运动或者静止无关。

3.乒乓球可以快速抽杀,是因为乒乓球的惯性小。 (√)

4.在宇宙飞船中的物体不存在惯性。 (×)

提示:惯性是物体的固有属性。

关键能力·探究导思

学习任务一伽利略理想实验

探锚——情境创设启发设问

如图所示为冰壶比赛中,运动员为了使冰壶到达某一固定位置,会给冰壶一个速度,当速度略小时,队员会用力摩擦冰壶前进的路线,使其更加光滑,这样冰壶就可以滑得“更远”。

请思考:(1)“冰壶”在冰面上运动的远近与摩擦力的关系是什么?

(2)如果没有摩擦,冰壶将怎样运动?

提示:(1)摩擦力越小,冰壶运动越远;

(2)没有摩擦,冰壶将一直运动下去。

解锚——要点归纳规律概括

1.伽利略理想实验的意义

(1)伽利略用“实验和科学推理”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学研究中的基础地位。

(3)揭示了力不是维持物体运动的原因。

2.真实实验与理想实验的比较

真实

实验

真实实验是一种实践活动,是可以通过一定的实验器材和实验方法来实现的实验

理想

实验

理想实验是一种思维活动,是从抽象思维中设想出来的、无法做到的实验

起锚——典题突破学以致用

【典例1】(2024·北京海淀区高一检测)理想实验是科学研究中的一种重要方法,如图所示的是伽利略根据可靠的事实进行的理想实验和推论的示意图。请在空格里填入恰当的内容,完成对各示意图的说明。如图(1)所示,把两个斜面对接,让小球由静止开始从左侧斜面上高为h处滚下,如果没有摩擦,小球将到达右侧斜面相同高度的地方。如图(2)所示,如果减小右侧斜面的倾角,小球到达右侧斜面上的高度要________(选填“大于”“等于”或“小于”)原来的高度h,但要通过更长的距离。如图(3)所示,继续减小右侧斜面的倾角,直到使它成为水平面,小球不可能到达原来的高度h,就要沿着水平面以________(选填“恒定”或“变化”)的速度持续运动下去。?

【解析】如图(1)所示,把两个斜面对接,让小球由静止开始从左侧斜面上高为h处滚下,如果没有摩擦,小球将到达右侧斜面相同高度的地方。

如图(2)所示,如果减小右侧斜面的倾角,小球到达右侧斜面上的高度要等于原来的高度h,但要通过更长的距离。

如图(3)所示,继续减小右侧斜面的倾角,直到使它成为水平面,小球不可能到达原来的高度h,就要沿着水平面以恒定的速度持续运动下去。

答案:等于恒定

【补偿训练】理想实验有时能更深刻地反映自然规律。伽利略设想了一个理想实验,如图所示