高一物理牛顿运动定律全套学习学案48页

真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。
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第四章 牛顿运动定律
1．牛顿第一定律
【学习目标】
1．知道历史上人们对力和运动的关系的认识过程。
2．知道伽利略的理想斜面实验的基本思路、主要推理过程和结论。
3．理解牛顿第一定律的内容和意义。
4．会判断物体的运动状态是否发生变化。
5．知道什么是惯性，理解质量是物体惯性大小的唯一量度，会正确解释有关惯性的现象。
【知识要点】
1．亚里士多德的观点
在研究物体的运动原因的过程中，古希腊哲学家亚里士多德的结论是：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，即力是改变物体运动状
态的原因。
2．伽利略的观点
意大利科学家伽利略在研究物体的运动原因时注意到，当一个小球沿斜面向下滚动时，
它的速度增大，而向上滚动时，它的速度减小。他由此猜想：当球沿水平面滚动时，它的速
度应该不增不减。而实际上，球在水平面上滚动时会越来越慢，最后停下来，伽利略认为，
这是由于摩擦阻力的缘故。他还推断，如果没有磨擦阻力，球将永远滚动下去。
3．伽利略的理想斜面实验
伽利略的理想斜面实验得出的结论是：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。法国科学家笛卡儿补充和完善了伽利略的观点，明确指出：除非物体受到外力
的作用，物体将永远保持静止或运动状态，永远不会使自己沿曲线运动，而只保持在直线上
运动。
4．牛顿第一定律
牛顿第一定律的内容：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。
牛顿第一定律不是一条实验定律，它所描述的是一种理想化的状态，但却正确的揭示了
自然规律。
①明确了力和运动的关系。指出物体的运动并不需要力来维持，只有当物体的运动状态
发生变化时，即产生了加速度时才需要力的作用
②提出了惯性的概念。牛顿第一定律既有实验基础，又是一种理想化的思维产物，它在
牛顿运动定律中具有极其重要的地位，它揭示了一切物体在任何状态下都具有惯性。
③自然界实际上不存在不受力的物体，但物体所受合外力为零或某一方向上受力为零的
情况大量存在，牛顿第一定律也符合这些情况．
5．惯性
物体具有的保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质，叫做惯性。质量大的物体，
运动状态难改变，我们就说它的惯性大，质量小的物体运动状态容易改变，我们就说它的惯
性小，质量是惯性大小的唯一量度。
（1）惯性是物体的固有属性，与物体的受力情况及运动状态无关．
①惯性的大小由物体的质量来唯一量度，与外界因素无关。
②惯性没有方向。
③惯性的表现形式是：当物体不受外力时，静止的物体恒静止，运动的物体保持当时的
运动；在外力作用下，惯性的大小体现在运动状态改变的难易程度上。

真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。
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（2）惯性和惯性定律的区别：惯性是一切物体所具有的一种性质，不需要附加限制条
件；而惯性定律（牛顿第一定律）是一切物体在不受外力作用时，物体运动所遵循的规律。
在惯性定律中所说的物体没有受到外力的作用，是一种理想的情况。
【释疑解难】
1．对牛顿第一定律的正确理解
牛顿第一定律反映了物体不受外力（或所受外力的合力为零）时的运动状态：静止或匀
速直线运动（即原来静止的保持静止；原来运动的保持匀速直线运动）。不受外力作用的物
体是不存在的，这里所说的“不受外力”的实质是“所受外力的合力为零”。
例如，在平直公路上匀速行驶的汽车，受到重力，地面的支持力，牵引力，阻力四个力
作用。其中重力与支持力，牵引力与阻力都满足二力平衡，因此，外力的合力为零，这与“不
受外力”在作用效果上是等效的，所以，汽车保持匀速直线运动的状态不变。
2．物体运动状态变化的判断
一个物体，如果它的速度的大小和方向都保持不变，则这个物体的运动状态保持不变，
即我们是用速度这个矢量来描述物体的运动状态的。物体的运动状态改变了，就是指物体的
速度发生了变化。由于速度是矢量，既有大小，又有方向，只要其中之一发生了变化，物体
的运动状态就发生了变化。因此，物体运动状态的改变有三种情况：①速...