牛顿第一定律和惯性的应用

牛顿第一定律和惯性的应用

知识框架

一、 牛顿第一定律：

1、 一切物体在没有受到力的作用的时候，总保持静止状态或匀速直线运动状态一一牛顿第一定律。

2、 力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动状态的原因。

二、 惯性和惯性的应用

1、 一切物体都有保持运动状态不变的性质叫惯性.也就是说，静止的物体要保持静止，运动的物体 总要保持匀速直线运动。

2、 惯性是一切物体都具有的固有属性。一切物体都有惯性，跟物体是以哪种状态

（固态、液态、气 态）存在无关；跟物体的运动状态 （快慢、方向）无关，跟物体所处位置（地面与空中）无关。

3、 物体惯性大小只与物体质量有关，与物体体积、运动速度大小等均无关。 考点1：牛顿第一定律

1知识梳理：

（1）伽利略的研究和科学想象：

如图所示，同一小车从同一斜面上的同一位置由静止开 始滑

下，（这是为了保证每次小车到达水平面时有相同的初 速度）。

第一次在水平面上铺上毛巾，小车在毛巾上滑行很 短的距离就停

下了（如图甲）；第二次在水平面铺上较光滑 的棉布，小车在棉

布上滑行的距离较远 （如图乙）；第三次是

光滑的木板，小车滑行的距离最远 （如图丙）。 伽利略认为，是平面对小车的阻力使小车停下，

光滑小车滑行就越远.表明阻力越小，小车滑行就越远. 利略科学地想象：要是能找到一块十分光滑的平面，

零，小车的滑行速度将不会减慢。

（2） 笛卡尔的补充 笛卡尔等人又在伽利略研究的基础上进行了更深入的研究，他认为：如果运动物体，不受任何 力的作

用，不仅速度大小不变，而且运动方向也不会变，将沿原来的方向匀速运动下去。

（3） 牛顿的伟大贡献

英国的伟大科学家牛顿，总结了伽利略等人的研究成果；从而概括出一条重要的物理定律： 一切物体在

没有受到力的作用的时候， 总保持静止状态或匀速直线运动状态. 这就是牛顿第一定律。 教学目标 重点、难点 考点及考试要求 1、 知道牛顿第一定律（惯性定律）

2、 知道惯性的概念、惯性现象、影响惯性的因素、知道惯性的利弊

3、 知道日常生活中由于惯性而产生的简单现象

4、 会解释日常生活中的惯性

1、 认识生活中的惯性现象

2、 怎样解释惯性现象

1、 知道牛顿第一定律（惯性定律）

2、 知道惯性的概念、惯性现象、影响惯性的因素、知道惯性的利弊

3、 知道日常生活中由于惯性而产生的简单现象

4、 怎样解释惯性现象

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牛顿第一定律的发现表明：科学往往是众多科学家智慧和劳动的结晶。

理解牛顿第一定律，应注意如下四个方面：（1）“一切”说明该物定律对于所有物体都是普遍适用的，不是特殊现象。指宇宙中所有的物体，无论是固体、液体还是气体。

（2）“没有受到力的作用”是指定律成立的条件。实际上，不受任何外力的物体是没有的，但不能否定其正确性。因为我们总可以找到在某一方向上不受外力的情况。这种情况就是牛顿第一定律中所说的“没有受到力的作用”

（3）时候：强调了“没有受到外力作用”与“保持匀速直线运动或静止状态”是瞬时对应的关系。物体在什么时候不受外力，这个物体就保持匀速直线运动或静止状态这一瞬时的运动状态不变。

（4）“或”指两种状态必居其一，不能同时存在，也就是说物体如果不受外力作用时，原来静止的物体仍保持静止状态，而原来处于运动状态的物体会保持原来速度的大小和方向，做匀速直线运动——直到有外力改变这种运动状态。

知识拓展：由牛顿第一定律可知：力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动状态的原因。牛顿第一定律是通过分析事实，再进一步概况、推理得出的。我们周围的物体都要受到外力的作用，因此不可能用实验来直接验证这一定律。

运动和力的关系

运动与力的关系：

（1）物体运动状态用速度来描述。我们知道，力的一种效果是改变物体的运动状态，所谓态改

运动状变”是说，物体由静止变为运动，由慢变快，或由快变慢，或运动方向改变。

（2）物体具有保持运动状态不变的性质，根据牛顿第一定律，物体不受力的作用时，总保持静止（如果原来物体静止），或者保持匀速直线运动（原来是运动的）．反过来想，如果物体受到一个力的作用，它的运动状态就会被改变。可见力是使物体运动状态发生改变的原因。物体如果受到一个与它前进方向相同的力，它的速度就增大；反之，如果受到的力跟它的运动方向相反，它的速度就会变慢甚至停下来。当然，也可能使物体运动方向改变。

2 典型例题

例1、下列各种情况中属于运动状态不变的是（

A、绕地球做匀速圆周运动的人造卫星

B、在斜面上沿直线匀速下滑的物体

C、抛出的石子

D、从高处掉下来的石子

解：物体运动状态不变是指物体保持静止状态或匀速直线运动状态，即物体速度大小和方向均不发生变化．在 B 中物体沿直线下滑，说明其运动方向不变，匀速下滑说明其速度大小不变，所以运动状态不变．选择 B 。

分析：本题主要考查物体运动状态改变的含义。解题关键是抓住物体的运动状态包含两个因素：速度大小和运动方向，只要其中一个变了，运动状态就改变了．本题易错点是错选 A ，原因是在分析运动状态是否发生变化时，往往只从表面现象中单纯地考虑速度大小是否变化，而忽视了运动方向是否改变。

例2、下列事例中，不属于惯性现象的是（）

A、公共汽车靠站时，司机提前关闭发动机，让车滑行进站，可以省汽油

B、向任何方向抛出的石块，最后都会落到地面上

C、人从行驶的车上跳到地面时极易摔倒受伤

D、在匀速行驶的火车厢内的乘客竖直向上跳，最后仍落回地板上的起跳点

解：选项A，C， D 所讲述的现象，都可由惯性知识即物体要保持原有的运动状态来解释，都属于惯性现象，选项 B 所讲述的现象则是由于石块要受重力作用的缘故，无论向那个方向抛出，由