牛頓第一定理為整個(gè)高中數(shù)學(xué)熱學(xué)學(xué)習(xí)的打地基課程，在我們中學(xué)階段熱學(xué)的學(xué)習(xí)過程當(dāng)中，牛頓第一定理幾乎貫串所有的習(xí)題，牛頓第一定理主要解決平衡態(tài)受力剖析的問題，隨然概念只有簡(jiǎn)單的幾句話牛頓第一定律是力學(xué)嗎，并且其中包含的通過平衡態(tài)解決受力剖析的等量問題至關(guān)重要，所以朋友們千萬(wàn)不忽略這個(gè)簡(jiǎn)單的知識(shí)點(diǎn)，結(jié)出來(lái)跟隨楊老師詳盡的再鞏固一下該部份知識(shí)點(diǎn)！
牛頓第一定律所須要把握的學(xué)習(xí)目標(biāo)
1、知道牛頓第一定理的內(nèi)容；
2、理解慣性是物質(zhì)的一種屬性，會(huì)解釋常見的慣性現(xiàn)象。
《牛頓第一定理》知識(shí)點(diǎn)解讀
要點(diǎn)一、牛頓第一定理
一切物體在沒有遭到力的作用時(shí)，總保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，這就是牛頓第一定理。
要點(diǎn)演繹：
對(duì)定理的理解：
1、“一切”說(shuō)明該定理對(duì)于所有物體都適用，不是特殊現(xiàn)象。
2、“沒有遭到力的作用”是定理創(chuàng)立的條件。“沒有遭到力的作用”有兩層涵義：一是該物體確實(shí)沒有遭到任何力的作用，這是一種理想化的情況(實(shí)際上，不受任何力的作用的物體是不存在的)；二是該物體所受合力為零，它的作用療效可以等效為不受任何力的作用時(shí)的作用療效。
3、“或”指兩種狀態(tài)必居其三，不能同時(shí)存在，也就是說(shuō)物體在不受力的作用時(shí)，原先靜止的物體仍保持靜止?fàn)顟B(tài)，原先運(yùn)動(dòng)的物體仍保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
(4)牛頓第一定理的內(nèi)涵：物體在不受力的情況下仍然可以保持原有的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，說(shuō)明力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的緣由，而是使物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變的誘因。或則說(shuō)：物體的運(yùn)動(dòng)不須要力來(lái)維持，要改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，必須對(duì)物體施加力的作用。（注：一定不能說(shuō)力是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的緣由，只能說(shuō)是改變）
5、牛頓第一定理不能用實(shí)驗(yàn)直接驗(yàn)證，而是在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上通過剖析、概括、推理總結(jié)下來(lái)的。
6、牛頓第一定理是關(guān)于力與運(yùn)動(dòng)關(guān)系的規(guī)律，它反映了物體在不受力(或受合力為零)時(shí)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，在不受任何力時(shí)，物體要保持原有的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變。
要點(diǎn)二、慣性
一切物體都有保持原先運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的性質(zhì)，我們把這些性質(zhì)稱作慣性。
要點(diǎn)展現(xiàn)：
對(duì)慣性的理解。
1、一切物體都有慣性，一切物體是指無(wú)論是二氧化碳、液體、還是固體；無(wú)論是靜止還是運(yùn)動(dòng)；無(wú)論受力還是不受力都具有慣性。慣性是物體本身的一種屬性。
2、慣性指物體保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的性質(zhì)。即靜止的物體總要保持靜止?fàn)顟B(tài)，運(yùn)動(dòng)的物體總要保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
3、慣性是物體的屬性，不是力。因而在談到慣性時(shí)，只能說(shuō)“物體具有慣性”或“由于慣性”，而不能說(shuō)“受到慣性作用”或“慣性力”等。慣性只有大小，慣性的大小僅取決于物體的質(zhì)量，質(zhì)量大，慣性也大。
精典例題剖析
類型一、牛頓第一定理
1、在探究牛頓第一定理的實(shí)驗(yàn)中，如圖所示用同一貨車從同樣斜面的同一高度滑下，使它在三種不同表面的水平軌道上繼續(xù)運(yùn)動(dòng)。
（1）同一貨車三次從斜面的同一高度滑下，采用同一高度的目的是為了使貨車在水平面上開始運(yùn)動(dòng)時(shí)，具有相同的。
（2）貨車在表面上滑行的最遠(yuǎn)；由于平面越光滑，貨車速率降低得越。
（3）從實(shí)驗(yàn)中得出的推論是若接觸面完全光滑，即水平方向不受外力作用，軌道足夠長(zhǎng)，貨車將仍然做運(yùn)動(dòng)。
（4）本次探究中應(yīng)用了在觀察實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行科學(xué)的方式。
【答案】（1）速率（2）木板、慢（3）勻速直線（4）推理
【解析】（1）使貨車從同一高度滑下，目的是為了讓貨車抵達(dá)水平面就具有相同的速率。
（2）由實(shí)驗(yàn)可知表面越光滑牛頓第一定律是力學(xué)嗎，貨車運(yùn)動(dòng)的距離越遠(yuǎn)，即磨擦力越小，貨車運(yùn)動(dòng)越遠(yuǎn)，速率降低的越慢。
（3）從實(shí)驗(yàn)可以得出，貨車遭到的阻力越小，貨車滑行的距離越遠(yuǎn)；因而假如貨車不遇阻力作用，這么貨車將保持原先的速率和方向永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去；即運(yùn)動(dòng)的貨車，當(dāng)不遭到阻力作用時(shí)，將保持勻速直線運(yùn)動(dòng)。
（4）在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，加上科學(xué)的推理進(jìn)行歸納。
【總結(jié)升華】本題考查理想實(shí)驗(yàn)，應(yīng)理解理想實(shí)驗(yàn)的控制變量法，同時(shí)感受怎樣從實(shí)驗(yàn)中得出推論，以及合理的推理得出化學(xué)規(guī)律的思想。
舉一反三：
【變式】在研究牛頓第一定理的實(shí)驗(yàn)中，朋友們得到如下推論，其中錯(cuò)誤的是（）
A．控制貨車從斜面同一高度滑下，是為了讓貨車滑到水平面時(shí)的初速率相等
B．因?yàn)閼T性，貨車抵達(dá)水平面后繼續(xù)往前運(yùn)動(dòng)
C．實(shí)驗(yàn)中主要運(yùn)用了控制變量法和理想實(shí)驗(yàn)法
D．實(shí)驗(yàn)表明，力是使物體運(yùn)動(dòng)的誘因
【答案】D
【解析】A、三次實(shí)驗(yàn)讓貨車從斜面的同一高度滑下，是為了使其具有相同的初速率，符合控制變量法的要求，故A正確；B、由于慣性，貨車抵達(dá)水平面后仍要保持原先的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，所以會(huì)繼續(xù)往前運(yùn)動(dòng)，故B正確；C、實(shí)驗(yàn)中控制初速率相同，用到了控制變量法；按照實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象推理得出在不受力時(shí)物體的運(yùn)動(dòng)情況，用到了理想實(shí)驗(yàn)法，故C正確；D、實(shí)驗(yàn)表明，力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的緣由，不是使物體運(yùn)動(dòng)的緣由，故D錯(cuò)誤，故選D。
2、正在曲線運(yùn)動(dòng)的貨車，假如它遭到的一切外力都同時(shí)消失，則貨車將（）
A．立刻停出來(lái)B．做勻速直線運(yùn)動(dòng)
C．仍做曲線運(yùn)動(dòng)D．速率越來(lái)越慢
【答案】B
【解析】由牛頓第一定理可知，正在運(yùn)動(dòng)的物體，忽然外力撤消后，物體將以恒定的速率做勻速直線運(yùn)動(dòng)；此題是正在曲線運(yùn)動(dòng)的貨車，假如它遭到的一切外力都同時(shí)消失，故物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，A、C、D三項(xiàng)不符合題意，故選B。
【總結(jié)升華】解答時(shí)關(guān)鍵理解好：正在運(yùn)動(dòng)的物體，忽然外力撤消后，物體將以恒定的速率做勻速直線運(yùn)動(dòng)；靜止的物體忽然外力撤消后，物體依然處于靜止?fàn)顟B(tài)。
類型二、慣性
3、關(guān)于物體的慣性，下述說(shuō)法正確的是()
A．賽車能很快停出來(lái)，說(shuō)明車沒有慣性
B．跳高運(yùn)動(dòng)員起跳前助跑，是為了獲得慣性
C．籃球射入球門時(shí)才具有慣性
D．百米運(yùn)動(dòng)員抵達(dá)終點(diǎn)時(shí)不能立刻停出來(lái)，是由于運(yùn)動(dòng)員具有慣性
【答案】D
【解析】該題考察對(duì)慣性的理解。慣性是物質(zhì)的一種屬性，一切物體在任何情況下都有慣性。無(wú)論物體運(yùn)動(dòng)還是靜止。故AC錯(cuò)。慣性不是力，它只有大小沒有方向，因而物體“獲得慣性”、“受到慣力作用”等說(shuō)法都是錯(cuò)誤的，故B錯(cuò)。
【總結(jié)升華】①慣性是一切物體都具有的，無(wú)論是二氧化碳、液體、固體都有慣性。②物體在任何情況下都有慣性，無(wú)論運(yùn)動(dòng)、靜止、受力或不受力都有慣性③慣性的大小只有質(zhì)量有關(guān)，與速率無(wú)關(guān)。
舉一反三：
【變式】下列說(shuō)法正確的是()
A．慣性是物體的一種屬性
B．物體只有靜止時(shí)才有慣性
C．物體只有遭到力的作用時(shí)才具有慣性
D．物體只有運(yùn)動(dòng)時(shí)才有慣性
【答案】A
4、水平路上行駛的車輛忽然制動(dòng)，車上的人會(huì)向前傾，下述說(shuō)法正確的是()
A．人向前傾不能說(shuō)明人有慣性
B．人向前傾能說(shuō)明人有慣性
C．人向前傾說(shuō)明車有慣性
D．人向前傾說(shuō)明人和車都具有慣性
【答案】B
【解析】汽車在行駛過程中，人和車處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，當(dāng)車輛忽然制動(dòng)時(shí)，人的下體與車一起停止運(yùn)動(dòng)，而上身因?yàn)閼T性依然要保持原先的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，所以人會(huì)向前傾，說(shuō)明人有慣性。
【總結(jié)升華】此題通過常見的現(xiàn)象考查了對(duì)慣性的理解和應(yīng)用。在解釋時(shí)，要將物體按運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分成兩部份：發(fā)生改變的和不變的。
舉一反三
【變式1】“旋蛋實(shí)驗(yàn)”可以判定一個(gè)蛋黃是生豬肉還是熟鴨蛋，在光滑的水平桌面上快速旋轉(zhuǎn)該豬肉，用手剎車后又立刻釋放，假如豬肉又“自動(dòng)”轉(zhuǎn)動(dòng)上去，這么這個(gè)豬肉一定是豬肉，這是由于。
【答案】生
用手剎車后，隨蛋殼轉(zhuǎn)動(dòng)生豬肉的面糊和雞蛋是液體，因?yàn)閼T性，不會(huì)馬上停出來(lái)，立刻釋放后，蛋黃和雞蛋又會(huì)推動(dòng)蛋殼轉(zhuǎn)動(dòng)上去，而熟豬肉是固體，會(huì)隨蛋殼的停止停出來(lái)。
【變式2】（高清課堂《牛頓第一定理》例4）坐在公共車輛里的人，身體猛然向前傾，這可能是因?yàn)檐囕v
A.忽然減速前進(jìn)B.忽然加速前進(jìn)
C.往前行駛時(shí)忽然制動(dòng)D.忽然啟動(dòng)前進(jìn)
【答案】AC
5、“跳遠(yuǎn)”是一項(xiàng)常見的體育運(yùn)動(dòng)．短跑運(yùn)動(dòng)員在賽事中都是：
①先助跑一段距離，②在抵達(dá)起跳點(diǎn)時(shí)使勁蹬地，③起跳后在空中運(yùn)動(dòng)一段距離，
④最后落入沙池。仔細(xì)剖析整個(gè)過程，每位步驟都用到哪些數(shù)學(xué)知識(shí)？
【答案與解析】加速的目的是為了減小起跳時(shí)的動(dòng)能（這個(gè)知識(shí)點(diǎn)會(huì)在之后的章節(jié)小學(xué)到）；使勁蹬地快速跳起，應(yīng)用了力可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；起跳后在空中運(yùn)動(dòng)一段距離，借助了物體的慣性；
最后落入沙池，是由于重力的作用；沙池中留下深深的腳印，力改變物體的形狀。
【總結(jié)升華】此題考查了中學(xué)生對(duì)物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化的緣由、慣性、力的作用療效等多個(gè)知識(shí)點(diǎn)的理解和把握，綜合性很強(qiáng)，難度較大，要引導(dǎo)中學(xué)生養(yǎng)成悉心、認(rèn)真的做題習(xí)慣。
里面講解了如此多，楊老師最后再給你們總結(jié)一下，關(guān)于牛一定理應(yīng)當(dāng)怎樣更好的使用。
1、如果題干告訴物體處于靜止或則勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)（平衡態(tài)），這么此時(shí)一定是受平衡力，也就是豎直方向或則水平方向合外力為零，此時(shí)我們可以通過受力剖析找到力之間的等量關(guān)系
2、如果物體遭到的合外力為零，這么一定處于靜止或則勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)
