第1节牛顿第一定律
学习目标
核心提炼
1.知道伽利略理想实验及推理方法。
1个实验——伽利略理想实验
1个定律——牛顿第一定律
1种固有性质——惯性
2.理解惯性概念，知道惯性是物体的固有属性。
3.理解牛顿第一定律的内容和意义，知道亚里士多德的观点。
一、力与运动状态
阅读教材第101～102页，了解几位科学家关于力和运动问题的观点。
代表人物 代表人物
主要观点
亚里士多德
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
伽利略
力不是维持物体运动的原因
笛卡儿
如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动，既不停下来也不偏离原来的方向
思维判断
(1)亚里士多德认为力是维持物体运动的原因。(√)
(2)伽利略认为，没有力作用在物体上，它就不能运动。(×)
(3)笛卡儿认为若没有力作用，物体的运动状态就不会改变。(√)
二、牛顿第一定律、物体的惯性
阅读教材第102～104页“牛顿第一运动定律”和“物体的惯性”部分，了解牛顿第一定律的内容，体会惯性的含义。
1．牛顿第一定律：一切物体总保持静止状态或匀速直线运动状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。
2．惯性：物体具有保持原来静止状态或匀速直线运动状态的性质。
3．惯性的量度：质量是惯性大小的唯一量度。
思维拓展
1．如图1所示是冰壶在冰面上的运动图片，如果摩擦阻力比较大，冰壶很快停下来；如果摩擦阻力很小。可以忽略，冰壶将永远运动下去。
图1
试结合上述现象讨论：
(1)牛顿第一定律中的“除非作用在它上面的力迫使它改变运动状态”说明运动与力有什么关系？
(2)根据牛顿第一定律思考，如果物体不受外力作用，物体将处于什么状态？
提示(1)说明力是改变物体运动状态的原因。
(2)原来静止的物体，不受外力时，仍然静止；原来运动的物体，不受外力时，将永远做匀速直线运动
图2
2．高铁的列车最高时速可以达到400多千米，是世界上最快的火车。有的同学认为：火车变快了，其惯性变大了，所以难刹车。他的认识正确吗？
提示他的认识是错误的，惯性是物体的固有属性，火车提速后，其质量不变，惯性也不变。
预习完成后，请把你疑惑的问题记录在下面的表格中
问题1
问题2
问题3
对牛顿第一定律的理解
[要点归纳]
1．牛顿第一定律的物理意义
(1)揭示了力与运动的关系：
①力是改变物体运动状态的原因：物体受力的作用，它的运动状态就一定发生改变，并且产生加速度。
②力不是维持物体运动状态的原因：物体若不受力，它将做匀速直线运动或者保持静止状态。
(2)揭示了一切物体都具有的一种属性——惯性，所以牛顿第一定律也叫惯性定律。
2．物体运动状态改变的三种情况
(1)速度的方向不变，大小改变。
(2)速度的大小不变，方向改变。
(3)速度的大小和方向同时发生改变。
[精典示例]
[例1]关于牛顿第一定律，下列说法中错误的是()
A．牛顿第一定律反映了物体不受外力作用时的运动规律
B．牛顿第一定律就是惯性
C．不受外力作用时，物体的运动状态保持不变是由于物体具有惯性
D．物体的运动状态发生变化时，物体必定受到外力的作用
思路点拨解答本题时应注意以下三点：
(1)牛顿第一定律和惯性的区别。
(2)力和运动的关系。
(3)力和运动状态变化的关系。
解析牛顿第一定律有三层含义：不受力时物体将保持静止状态或匀速直线运动状态，这是由于一切物体都具有惯性；受到力的作用物体的运动状态就要发生变化，从而揭示出力是改变物体运动状态的原因；指出了物体在不受力时的运动状态，故选项A、C、D正确；牛顿第一定律并不是惯性，惯性是物体的一种性质，而牛顿第一定律是物体的运动规律，两者是不同的概念，不可混为一谈，选项B错误。
答案B
牛顿第一定律描述了物体不受外力作用时的状态——总保持原来的匀速直线运动状态或静止状态，同时揭示了力和运动的关系——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。分析此类问题时要注意牛顿第一定律与惯性的区别。
[针对训练1]根据牛顿第一定律判断，以下说法正确的是()
A．人只有在静止的车厢内，竖直向上高高跳起后，才会落在起跳时的位置
B．人在沿直线匀速前进的车厢内，竖直向上高高跳起后，将落在起跳点的后方
C．人在沿直线加速前进的车厢内，竖直向上高高跳起后，将落在起跳点的后方
D．人在沿直线减速前进的车厢内，竖直向上高高跳起后，将落在起跳点的后方
解析人竖直跳起离开车厢瞬间，人与车在水平方向上的速度相同，由牛顿第一定律知如果车子静止或做匀速直线运动，人都将落回原地，故A、B项错误；如果车加速前进，则在相同时间内人的水平位移比车的水平位移小，故落在起跳点后方，C项正确；反之若车子减速前进，则在相同时