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牛顿第一定律（提高）【学习目标】1、知道牛顿第一定律的内容；2、理解惯性是物质的一种属性，会解释常见的惯性现象。【要点梳理】要点一、牛顿第一定律一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止或匀速直线运动状态，这就是牛顿第一定律。要点诠释：对定律的理解：1、“一切”说明该定律对于所有物体都适用，不是特殊现象。2、“没有受到力的作用”是定律成立的条件。“没有受到力的作用”有两层含义：一是该物体确实没有受到任何力的作用，这是一种理想化的情况(实际上，不受任何力的作用的物体是不存在的)；二是该物体所受合力为零，它的作用效果可以等效为不受任何力的作用时的作用效果。3、“或”指两种状态必居其一，不能同时存在，也就是说物体在不受力的作用时，原来静止的物体仍保持静止状态，原来运动的物体仍保持匀速直线运动状态。(4)牛顿第一定律的内涵：物体在不受力的情况下依旧可以保持原有的运动状态，说明力不是维持物体运动的原因，而是使物体运动状态发生改变的原因。或者说：物体的运动不需要力来维持，要改变物体的运动状态，必须对物体施加力的作用。5、牛顿第一定律不能用实验直接验证，而是在实验的基础上通过分析、概括、推理总结出来的。6、牛顿第一定律是关于力与运动关系的规律，它反映了物体在不受力(或受合力为零)时的运动规律，在不受任何力时，物体要保持原有的运动状态不变。要点二、惯性一切物体都有保持原来运动状态不变的性质，我们把这种性质叫做惯性。要点诠释：对惯性的理解。1、一切物体都有惯性，一切物体是指无论是气体、液体、还是固体；无论是静止还是运动；无论受力还是不受力都具有惯性。惯性是物体本身的一种属性。2、惯性指物体保持静止状态或匀速直线运动状态不变的性质。即静止的物体总要保持静止状态，运动的物体总要保持匀速直线运动状态。3、惯性是物体的属性，不是力。因此在提到惯性时，只能说“物体具有惯性”或“由于惯性”，而不能说“受到惯性作用”或“惯性力”等。惯性只有大小，惯性的大小仅取决于物体的质量，质量大，惯性也大。【典型例题】类型一、牛顿第一定律1、在探究牛顿第一定律的实验中，如图所示用同一小车从同样斜面的同一高度滑下，使它在三种不同表面的水平轨道上继续运动。（1）同一小车三次从斜面的同一高度滑下，采用同一高度的目的是为了使小车在水平面上开始运动时，具有相同的。（2）小车在表面上滑行的最远；因为平面越光滑，小车速度减小得越。（3）从实验中得出的结论是若接触面完全光滑，即水平方向不受外力作用，轨道足够长，小车将一直做运动。（4）本次探究中应用了在观察实验的基础上进行科学的方法。【答案】（1）速度（2）木板、慢（3）匀速直线（4）推理【解析】（1）使小车从同一高度滑下，目的是为了让小车到达水平面就具有相同的速度。（2）由实验可知表面越光滑，小车运动的距离越远，即摩擦力越小，小车运动越远，速度减小的越慢。（3）从实验可以得出，小车受到的阻力越小，小车滑行的距离越远；因此如果小车不受阻力作用，那么小车将保持原来的速度和方向永远运动下去；即运动的小车，当不受到阻力作用时，将保持匀速直线运动。（4）在实验的基础上，加上科学的推理进行归纳。【总结升华】本题考查理想实验，应理解理想实验的控制变量法，同时体会如何从实验中得出结论，以及合理的推理得出物理规律的思想。举一反三：【变式】（2015•江汉区模拟）在研究牛顿第一定律的实验中，同学们得到如下结论，其中错误的是（）A．控制小车从斜面同一高度滑下，是为了让小车滑到水平面时的初速度相等B．由于惯性，小车到达水平面后继续向前运动C．实验中主要运用了控制变量法和理想实验法D．实验表明，力是使物体运动的原因【答案】D【解析】A、三次实验让小车从斜面的同一高度滑下，是为了使其具有相同的初速度，符合控制变量法的要求，故A正确；B、由于惯性，小车到达水平面后仍要保持原来的运动状态，所以会继续向前运动，故B正确；C、实验中控制初速度相同，用到了控制变量法；根据实验现象推理得出在不受力时物体的运动情况，用到了理想实验法，故C正确；D、实验表明，力是改变物体运动状态的原因，不是使物体运动的原因，故D错误，故选D。2、（2015春•通江县校级期中）正在曲线运动的小车，如果它受到的一切外力都同时消失，则小车将（）A．立即停下来B．做匀速直线运动C．仍做曲线运动D．速度越来越慢【答案】B【解析】由牛顿第一定律可知，正在运动的物体，突然外力撤销后，物体将以恒定的速度做匀速直线运动；此题是正在曲线运动的小车，如果它受到的一切外力都同时消失，故物体做匀速直线运动，A、C、D三项不符合题意，故选B。【总结升华】解答时关键理解好：正在运动的物体，突然外力撤销后，物体将以恒定的速度做匀速直线运动；静止的物体突然外力撤销后，物体仍然处于静止状态。类型二、惯性3、关于物体的惯性，下列说法正确的是()A．赛车能很快停下来，说明车没有惯性B．跳远运动员起跳前助跑，是为了获得惯性C．足球射入球门时才具有惯性D．百米运动员到达终点时不能立即停下来，是因为运动员具有惯性【答案】D【解析】该题考察对惯性的理解。惯性是物质的一种属性，一切物体在任何情况下都有惯性。无论物体运动还是静止。故AC错。惯性不是力，它只有大小没有方向，因此物体“获得惯性”、“受到惯力作用”等说法都是错误的，故B错。【总结升华】①惯性是一切物体都具有的，无论是气体、液体、固体都有惯性。②物体在任何情况下都有惯性，无论运动、静止、受力或不受力都有惯性③惯性的大小只有质量有关，与速度无关。举一反三：【变式】（高清课堂《牛顿第一定律》381491例1）下列说法正确的是()A．惯性是物体的一种属性B．物体只有静止时才有惯性C．物体只有受到力的作用时才具有惯性D．物体只有运动时才有惯性【答案】A4、水平路上行驶的汽车突然刹车，车上的人会向前倾，下列说法正确的是()A．人向前倾不能说明人有惯性B．人向前倾能说明人有惯性C．人向前倾说明车有惯性D．人向前倾说明人和车都具有惯性【答案】B【解析】汽车在行驶过程中，人和车处于运动状态，当汽车突然刹车时，人的下身与车一起停止运动，而上身由于惯性仍然要保持原来的运动状态，所以人会向前倾，说明人有惯性。【总结升华】此题通过常见的现象考查了对惯性的理解和应用。在解释时，要将物体按运动状态分成两部分：发生改变的和不变的。举一反三【变式1】“旋蛋实验”可以判断一个鸡蛋是生鸡蛋还是熟鸡蛋，在光滑的水平桌面上快速旋转该鸡蛋，用手制动后又立即释放，如果鸡蛋又“自动”转动起来，那么这个鸡蛋一定是_______鸡蛋，这是因为________。【答案】生用手制动后，随蛋壳转动生鸡蛋的蛋清和蛋黄是液体，由于惯性，不会马上停下来，立即释放后，蛋清和蛋黄又会带动蛋壳转动起来，而熟鸡蛋是固体，会随蛋壳的停止停下来。【变式2】（高清课堂《牛顿第一定律》381491例4）坐在公共汽车里的人，身体突然向前倾，这可能是由于汽车A.突然减速前进B.突然加速前进C.向前行驶时突然刹车D.突然启动前进【答案】AC5、“跳远”是一项常见的体育运动．跳远运动员在比赛中都是：①先助跑一段距离，②在到达起跳点时用力蹬地，③起跳后在空中运动一段距离，④最后落入沙池。仔细分析整个过程，每个步骤都用到什么物理知识？【答案与解析】加速的目的是为了增大起跳时的动能（这个知识点会在以后的章节中学到）；用力蹬地快速跳起，应用了力可以改变物体的运动状态；起跳后在空中运动一段距离，利用了物体的惯性；最后落入沙池，是因为重力的作用；沙池中留下深深的脚印，力改变物体的形状。【总结升华】此题考查了学生对物体运动状态的变化的原因、惯性、力的作用效果等多个知识点的理解和掌握，综合性很强，难度较大，要引导学生养成细心、认真的做题习惯。