牛頓第一定理（基礎）
【學習目標】
1、知道牛頓第一定理的內容；
2、理解慣性是物質的一種屬性，會解釋常見的慣性現象。
【要點梳理】
要點一、牛頓第一定理
一切物體在沒有遭到力的作用時，總保持靜止、或勻速直線運動狀態，這就是牛頓第一定理。
要點闡釋：
對定理的理解：
1、“一切”說明該定理對于所有物體都適用，不是特殊現象。
2、“沒有遭到力的作用”是定理創立的條件。“沒有遭到力的作用”有兩層涵義：一是該物體確定沒有遭到任何力的作用，這是一種理想化的情況(實際上，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的作用療效。
3、“或”指兩種狀態必居其三，不能同時存在，也就是說物體在不受力的作用時，原先靜止的物體仍保持靜止狀態，原先運動的物體仍保持勻速直線運動狀態。
(4)牛頓第一定理的內涵：物體在不受力的情況下仍然可以保持原有的運動狀態，說明力不是維持物體運動的緣由，而是使物體運動狀態發生改變的誘因。或則說：物體的運動不須要力來維持，要改變物體的運動狀態，必須對物體施加力的作用。
5、牛頓第一定理不能用實驗直接驗證，而是在實驗的基礎上通過剖析、概括、推理總結下來的。
6、牛頓第一定理是關于力與運動關系的規律，它反映了物體在不受力(或受合力為零)時的運動規律，在不受任何力時，物體要保持原有的運動狀態不變。
要點二、慣性
物體保持運動狀態不變的性質，叫慣性。
要點展現：
對慣性的理解。
1、一切物體都有慣性，一切物體是指無論是二氧化碳、液體、還是固體；無論是靜止還是運動；無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狀態或勻速直線運動狀態不變的性質。即靜止的物體總要保持靜止狀態，運動的物體總要保持勻速直線運動狀態。
3、慣性是物體的屬性，不是力。因而在談到慣性時，只能說“物體具有慣性”，或“由于慣性”，而不能說“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量，質量大，慣性也大。
【典型例題】
類型一、牛頓第一定理
1、（2011?蘇州）人類對“運動和力的關系”的認識就經歷了一個坎坷漫長的探求過程。
（1）古埃及哲學家亞里士多德覺得：。這一依據生活經驗和事物假象得出的錯誤觀點被人們承襲了近2000年。
（2）十七世紀，伽利略通過理想斜面實驗，正確地闡明了“運動和力的關
系”。如圖所示，伽利略的斜面實驗有如下步驟：
①減小第二個斜面的夾角，小球在這個斜面上依然要達到原先的高度。
②兩個對接的斜面，讓小球沿一個斜面從靜止滾下，小球將滾上另一個斜面。
③如果沒有磨擦，小球將上升到原先釋放時的高度。
④繼續降低第二個斜面的夾角，最后使它成水平面，小球將沿水平面以恒定速率持續運動下去。
上述步驟中，有的屬于可靠事實，有的則是科學結論。將這種事實和結論進行分類排序，以下正確的是A．事實②→事實①→推論③→推論④
B．事實②→推論①→推論③→推論④
C．事實②→推論①→推論④→推論③
D．事實②→推論③→推論①→推論④
（3）伽利略得出：運動物體若果不收其它物體的作用，將會。伽利略由此開創了實驗和推理相結合的科學研究方式。
【答案】（1）力是維持物體運動的誘因；
（2）D；
（3）永遠勻速運動下去。
【解析】：（1）關于力和運動的關系，亞里士多德的觀點是錯誤的，他說力是維持物體運動的緣由，按照化學學歷史事實回答第一空。
（2）這是根據思維程序排序的問題，伽利略的觀點是在實驗事實的基礎上，經過推理概括得出推論，第一步是實驗事實，即②；小球滾到左邊斜面的高度與小球自由放手的位置接近，磨擦越小越接近，得出推理，倘若無磨擦，小球上升的高度與自由放手位置相同，即第二步是③；繼續推理，在無磨擦的情況下假如改變兩側斜面的傾斜程度，減少傾解，仍能使小球上升的高度與自由放手的位置相同，即第三步是①；繼續大膽推理，在無磨擦的情況下，兩側斜面繼續減少夾角為0，即水平，則小球永遠運動，即第四步是④。根據這樣的思維程序排列次序。
（3）這是實驗基礎上，再推理得出的推論，實驗未能直接驗證，運動物體不受力將永遠勻速運動下去。【總結升華】關于力和運動的關系牛頓第一定律需不需要力來維持，歷史上有兩種對立的觀點：亞里士多德覺得，力是維持物體運動的誘因；伽利略等人覺得，力是改變物體運動狀態的誘因。現今人們普遍覺得力是改變物體運動狀態的緣由的觀點是正確的，這一觀點難以經過實驗直接否認，而是在大量實驗事實的基礎上，經過推理概括得出的。
2、（2011?杭州）在太空中飛行的宇宙飛船，假如它遭到的一切外力消失，這么宇宙飛船將（）
A．立刻靜止B．減速飛行C．加速飛行D．勻速飛行
【答案】D
【解析】在一切外力消失前，宇宙飛船是運動的，當一切外力消失后，就再也沒有才能改變飛船運動狀態的力，所以飛船不會停出來，不會減速飛行也不會加速飛行，飛船只能按原先的運動速率永遠的勻速飛行下去。
【總結升華】解答本題可依據牛頓第一定理來剖析，牛頓第一定理告訴我們：一切物體在不受外力作用時，總保持靜止狀態或勻速直線運動狀態，直至有外力改變它為止。
舉一反三：
【變式】小冬用繩子拴著一鐵塊牛頓第一定律需不需要力來維持，使鐵塊繞手做圓周運動，假若鐵塊遭到的力忽然全部消失，鐵塊將（）
A．立刻停止運動B．做勻速直線運動
C．繼續做圓周運動D．速率越來越慢直至停止運動
【答案】B
類型二、慣性
3、關于物體的慣性，下述說法正確的是()
A．賽車能很快停出來，說明車沒有慣性
B．跳高運動員起跳前助跑，是為了獲得慣性
C．籃球射入球門時才具有慣性
D．百米運動員抵達終點時不能立刻停出來，是由于運動員具有慣性
【答案】D
【解析】該題考察對慣性的理解。慣性是物質的一種屬性，一切物體在任何情況下都有慣性。無論物體運動還是靜止。故AC錯。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”等說法都是錯誤的，故B錯。
【總結升華】①慣性是一切物體都具有的，無論是二氧化碳、液體、固體都有慣性。
②物體在任何情況下都有慣性，無論運動、靜止、受力或不受力都有慣性。
③慣性的大小只有質量有關，與速率無關。
舉一反三：
【變式】下列說法正確的是()
A．慣性是物體的一種屬性
B．物體只有靜止時才有慣性
C．物體只有遭到力的作用時才具有慣性
D．物體只有運動時才有慣性
【答案】A
4、下列用于避免因慣性導致車禍的交通規則是
A．橋梁設有限重標志
B．汽車靠左行駛
C．禁止超速超員
D．紅燈停、綠燈行
E．請保持車距
F．小車輛駕駛員開車時，系好安全帶
【答案】C、E、F
【解析】本題考察慣性知識在交通規則中的應用。橋梁設有限重標志牌，是為了避免汽車過重壓壞橋面故A不選。禁止汽車超速越載，是由于物體的慣性大小與物體的質量有關，質量越大的物體，慣性越大，汽車不易停止，易發生交通車禍。保持車距是由于車有慣性，制動后不能立刻停止。行車系好安全帶是由于緊急制動時，駕駛員因為慣性會繼續往前運動，易碰撞車身而發生車禍。
【總結升華】慣性知識的應用一是借助慣性做事情，二是避免因慣性帶來的害處。注意加以分辨。舉一反三：
【變式1】以下現象借助慣性知識的是：
A．洗衣機將衣物甩干
B．奔跑時被腳下的石頭砸傷
C．打網球時擊球入籃筐
D．上車后，請扶好把手
【答案】A、C
【變式2】坐在公共車輛里的人，身體猛然向前傾，這可能是因為車輛
A忽然減速前進B忽然加速前進
C往前行駛時忽然制動D忽然啟動前進
【答案】AC
5、（2011?承德）去年5月1日起，我國開始推行“醉駕人刑”。如圖是一名正在接受檢測的駕駛員，他除了沒有系安全帶，但是警察還嗅到一股酸味，經儀器測量，屬酒后開車，警察當正式其扣押。請用數學知識解釋：為何急煞車時，不系安全帶會發生危險？
【答案與解析】：一切物體都具有慣性，急煞車時車輛停止（減速）運動，而駕駛員因為慣性還要保持原先的運動狀態，所以不系安全帶會發生危險。
【總結升華】本題結合法律知識考查化學知識，彰顯了數學和生活等方面的聯系，平常要多觀察，多思索。
