牛顿第一定律
1. 定义
牛顿第一定律，也被称为惯性定律，是经典力学的基本原
理之一。该定律表述了物体在没有外力作用下具有恒定速度或静止的趋势。
2. 原理
根据牛顿第一定律，当一个物体处于平衡状态时，如果没
有外力作用于该物体，它将保持静止。如果一个物体正在运动，则没有力作用于该物体时，它将以恒定速度直线运动。
3. 描述
牛顿第一定律可以用公式表示为：
F = ma
其中，F是物体所受的合力，m是物体的质量，a是物体
的加速度。根据这个公式，如果一个物体的质量为0，即m=0，那么物体所受的合力F也将为0，即物体将始终保持静止状态。
4. 示例
让我们通过一个简单的示例来说明牛顿第一定律的应用。
假设我们有一个光滑的水平面上的小车，上面没有施加任何力。根据牛顿第一定律，因为没有外力作用于小车，所以它将保持静止。
现在，如果我们向小车施加一个力F，那么根据牛顿第一定律的公式，我们可以得知：
F = ma
如果小车的质量m为100kg，加速度a为2 m/s^2，那么施加在小车上的力F将为：
F = 100 * 2 = 200 N
因此，施加在小车上的力将为200牛顿。
5. 应用
牛顿第一定律在日常生活和工程中有广泛的应用。以下是一些常见的应用场景：
5.1 汽车行驶
当我们在汽车上行驶时，汽车受到的合力来自于发动机的推力和摩擦力的阻力。如果我们在汽车上没有施加任何力，根据牛顿第一定律，汽车将保持静止或以恒定速度行驶。
5.2 弹跳球
当我们将一个弹跳球从一定高度扔出时，它将以一定速度向上弹起，并且经过一段时间后停止运动。这是因为弹跳球在弹起过程中受到重力和空气阻力的作用，当这些力平衡时，弹跳球将停止运动。
5.3 铅直下落物体
当我们将一个物体从一定高度自由下落时，物体在下落过程中受到重力作用。根据牛顿第一定律，物体将以恒定的加速度下落，直到与地面接触。
6. 总结
牛顿第一定律是经典力学的基本原理之一。它表明当物体处于平衡状态时，没有外力作用于其，物体将保持静止。如果一个物体正在运动，没有力作用于其，物体将以恒定速度直线
运动。牛顿第一定律在物理学的教学和工程中有重要的应用价值。
一）牛顿第一定律（又叫惯性定律） 1、内容：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 2、牛顿第一定律的理解 1）牛顿第一定律是通过分析、概括、推理得出的，不可能用实验直接来验证。 2）对任何物体都适用，不论固体、液体、气体。 3）力是改变物体运动状态的原因,力不是维持物体运动状态的原因. 4）运动的物体不受力时做匀速直线运动(保持它的运动状态) 5）静止的物体不受力时保持静止状态(保持它的静止状态) 二）惯性 1 2、惯性的理解 1）一切物体任何时候都具有惯性.(静止的物体具有惯性,运动的物体也具有惯性).牛顿第一定律表明，一切物体都具有保持静止状态或匀速直线状态的性质，因此牛顿第一定律也叫惯性定律。 2）惯性是物体本身的属性,惯性的大小与物理的质量的大小有关.质量越大，惯性越大。 质量越大的物体其运动状态越难改变。惯性的大小与物体的形状、运动状态、位置及受力情况毫无关系。 3）惯性是物体本身固有的一种属性。一切物体任何时候、任何状态下都有惯性。惯性不是力，不能说惯性力的作用，惯性的大小只与物体的质量有关，与物体的速度、物体是否受力等因素无关。 3、防止惯性的现象带来的危害：汽车安装安全气襄,汽车安装安全带。 利用惯性的现象：跳远助跑可提高成绩,拍打衣服可除尘 4、解释现象： 例：汽车突然刹车时，乘客为何向汽车行驶的方向倾倒 答：汽车刹车前，乘客与汽车一起处于运动状态，当刹车时，乘客的脚由于受摩擦力作用，随汽车突然停止，而乘客的上身由于惯性要保持原来的运动状态，继续向汽车行驶的方向运动，所以汽车突然刹车时，乘客为何向汽车行驶的方向倾倒。 二、基础知识检测 1．在“探究阻力对物体运动的影响”的实验中，让小车每次从斜面顶端处由静止滑下，改变水平面的粗糙程度，测量小车在水平面上滑行的距离，结果记录在下表中． 1）第三次实验中，小车在水平木板上滑行时的停止位置如图所示，读出小车在木板上滑行的距离并填在表中相应空格处． 2）为了得出科学结论，三次实验中小车每次都从斜面上同一位置由静止自由下滑，这样做的目的是：使小车从斜面上同一位置到达底端水平面时． 3）分析表中内容可知：水平面越光滑，小车受到的阻力越________，小车前进的距离
力改变物体的运动状态 （ppt展示）引入：牛顿第一定律的内容是什么？ 一切物体在不受外力作用时，总保持匀速直线运动状态或静止状态。思考：1、一物体静止在水平桌面上，受到哪些力？这是一对什么力？ 一物体静止在水平桌面上，受到重力与桌面对它的支持力，这是一对平衡力。 （提示平衡力的内容：物体在受到几个力作用时，保持静止或匀速直线运动状态。） 2、一个物体在一对平衡力的作用下，沿光滑水平面做匀速直线运动，当它受到的力全部消失，则物体将做均匀直线运动。 （回顾平衡力的条件：合力为零） 3、如图，一个物体在拉力F的作用下，在水平面向右作匀速直线运动，当它受到的拉力F突然消失，物体最后将静止。。 （提示：合力不为零） 物体运动状态的变化有哪些？ 一、运动的快慢（1、由静到动2、由动到静3、由快变慢4、由慢变快）二、运动方向 例1、小球开始时的状态是静止，变为运动。在此过程中小球受到重力的作用。 分析：重力的作用使物体由静此变为运动。提示：由慢变快 例2、进站的火车，开始的运动状态是运动，后来静止在站台，受到摩擦力的作用（提示：由快变慢） 例3、从桌上滚下的小铁球，开始的运动方向是水平向右，落地前的运动方向是竖直向下，因为小球受到重力的作用。 提示：重力的作用使物体改变运动方向 总结：力改变物体的运动状态
课堂练习 1、吊车吊着重2000N的集装箱以0.2米／秒速度匀速上升，吊车要给集装箱的拉力是2000N。如果集装箱变为以0.1米／秒速度匀速水平运动，吊车要给集装箱的拉力是2000N。 2、竖直向上抛出一个物体，在上升过程中，不考虑空气阻力，该物体受到重力的作用，它的运动状态改变（选填“改变”或“不改变”）；当它上升到最高点时不能（选填“能”或“不能”）保持静止状态。（合力不为零） 3、以下所给出的现象中，物体运动状态不发生改变的是（B ） A．在弯曲的路上汽车匀速转弯B．小孩沿笔直的滑梯匀速下滑 C．熟透的苹果从树上下落D．行驶的火车开始进站 3、如图用大小为10N的水平力F将一重为6N的木块压在 竖直墙壁上，木块恰好沿墙壁匀速下滑，则木块受到的 摩擦力大小为6N ；当压力变为12N时木块保持静止， 则木块受到的摩擦力大小为6N ；若继续增大压力， 木块受到的摩擦力大小将不变（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 小结 1、平衡力的内容是：物体在受到几个力作用时，保持静止或匀速直线运动状态。 2、物体的运动状态发生改变，受不平衡力。 3、物体保持静止或匀速直线运动状态，受到的力是平衡力。 4、物体运动状态的变化包括运动快慢（1、由快到慢2、由慢变快3、由动到静4 、由静到动）、运动方向。 5、力改变物体的运动状态
牛顿第一定律 1. 定义 牛顿第一定律，也被称为惯性定律，是经典力学的基本原 理之一。该定律表述了物体在没有外力作用下具有恒定速度或静止的趋势。 2. 原理 根据牛顿第一定律，当一个物体处于平衡状态时，如果没 有外力作用于该物体，它将保持静止。如果一个物体正在运动，则没有力作用于该物体时，它将以恒定速度直线运动。 3. 描述 牛顿第一定律可以用公式表示为： F = ma 其中，F是物体所受的合力，m是物体的质量，a是物体 的加速度。根据这个公式，如果一个物体的质量为0，即m=0，那么物体所受的合力F也将为0，即物体将始终保持静止状态。
4. 示例 让我们通过一个简单的示例来说明牛顿第一定律的应用。 假设我们有一个光滑的水平面上的小车，上面没有施加任何力。根据牛顿第一定律，因为没有外力作用于小车，所以它将保持静止。 现在，如果我们向小车施加一个力F，那么根据牛顿第一定律的公式，我们可以得知： F = ma 如果小车的质量m为100kg，加速度a为2 m/s^2，那么施加在小车上的力F将为： F = 100 * 2 = 200 N 因此，施加在小车上的力将为200牛顿。 5. 应用 牛顿第一定律在日常生活和工程中有广泛的应用。以下是一些常见的应用场景：
5.1 汽车行驶 当我们在汽车上行驶时，汽车受到的合力来自于发动机的推力和摩擦力的阻力。如果我们在汽车上没有施加任何力，根据牛顿第一定律，汽车将保持静止或以恒定速度行驶。 5.2 弹跳球 当我们将一个弹跳球从一定高度扔出时，它将以一定速度向上弹起，并且经过一段时间后停止运动。这是因为弹跳球在弹起过程中受到重力和空气阻力的作用，当这些力平衡时，弹跳球将停止运动。 5.3 铅直下落物体 当我们将一个物体从一定高度自由下落时，物体在下落过程中受到重力作用。根据牛顿第一定律，物体将以恒定的加速度下落，直到与地面接触。 6. 总结 牛顿第一定律是经典力学的基本原理之一。它表明当物体处于平衡状态时，没有外力作用于其，物体将保持静止。如果一个物体正在运动，没有力作用于其，物体将以恒定速度直线
重力牛顿第一定律 一、知识概述 1. 理解重力产生的原因，知道重力的施力物体和重力的方向及重力的作用点是重心； 2. 知道重力的大小跟物体质量的关系，理解公式：G=mg，知道g=9.8N/kg 的物理意义； 3. 理解牛顿第一运动定律，认识物体运动不需要力来维持； 4. 理解惯性的定义，应用惯性解释惯性现象； 二、重难点知识归纳与讲解 （一）重力 1. 定义：由于地球的吸引而使地面附近的物体受到的力叫重力。 2. 重力的大小： （1）在同一地点，质量相同的物体，重力大小相等； （2）物体的重力跟它的质量成正比； （3）g值：G/m=g ，g=9.8N/Kg； （4）重力大小计算式：G=mg。 3. 重力的方向：竖直向下 4. 重力的作用点：重心 质地均匀，外形规则的物体的重心在它的几何中心处。 5. 重力与质量的区别： （1）概念： （2）符号： G、m
（3）单位： N、Kg （4）测量工具：弹簧秤、天平 （5）方向：竖直向下、无 （6）与位置的关系：有关、无关 （二）惯性定律 1、伽利略斜面实验： （1）三次实验小车都从斜面顶端滑下的目的是：保证小车开始沿着平面运动的速度相同。 （2）实验得出得结论：在同样条件下，平面越光滑，小车前进地越远。 （3）伽利略的推论是：在理想情况下，如果表面绝对光滑，物体将以恒定不变的速度永远运动下去。 （4）伽科略斜面实验的卓越之处不是实验本身，而是实验所使用的独特方法——在实验的基础上，进行理想化推理。（也称作理想化实验）它标志着物理学的真正开端。 2、牛顿第一定律： （1）牛顿总结了伽利略、笛卡儿等人的研究成果，得出了牛顿第一定律，其内容是： 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。 （2）说明： A、牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上，通过进一步推理而概括出来的，且经受住了实践的检验所以已成为大家公认的力学基本定律之一。但是我们周围不受力是不可能的，因此不可能用实验来直接证明牛顿第一定律。 B、牛顿第一定律的内涵：物体不受力，原来静止的物体将保持静止状态,原来运动的物体,不管原来做什么运动,物体都将做匀速直线运动.
牛顿第一定律（第2课时） 一、教学目标: [知识与技能]： 1．知道什么是惯性，认识一切物体都有惯性。 2．会用物体的惯性解释惯性现象， [过程与方法]： 培养学生的语言表述能力。 [情感、态度与价值]： 通过惯性现象，向学生进行交通安全教育。 二、教具：惯性球、惯性小车和木块。 三、教学过程 （一）引入 教师【ppt01】：展示【[视频]牙买加百米飞人博尔特9’69震惊世界】 问：到终点后能马上停下来吗？你有这样的经验吗？此时有东西绊住你的脚，会怎样？为什么？ 学生：不能，有，向前倒，…… 【设计意图】本课引题，从学生熟悉的生活入手，把学生引入到现实情境之中，激发学生学习兴趣，充分体现了面向学生、面向生活、面向社会，强调与现实生活的密切结合的重要理念。 教师：引导学生回顾： 1．原来静止的物体，不受外力时将保持什么状态？ 学生：静止 2．原来运动的物体，不受外力时将保持什么状态？ 学生：匀速直线运动
（二）新课教学 教师【ppt02】：从牛顿第一定律知道， 一、任何物体都具有保持静止状态或保持匀速直线运动状态的性质，这种性质叫做惯性。也可以说物体有保持运动状态不变的性质叫惯性。牛顿第一定律也叫惯性定律。【板书】【设计意图】通过对已有知识的回顾，又在具体事例的启发下，引导学生对已有知识的再思考，来开发学生的思路，体现学无止境的境界。 我国以前有人用“动者恒动，静者恒静”来表述物体的惯性。这句话可以做如下解释。物体具有保持原有的运动状态不变的性质。物体运动时要保持运动状态不变；物体静止时要保持静止状态不变。恒是永久的意思，即原有的运动状态会永久保持，直到有力的作用才能使它的运动状态改变。这里提出了： 二、一切物体都有惯性，物体在任何情况下都有惯性。【板书】 三、惯性现象 教师【ppt03】：物体在什么时候具有惯性？哪些物体具有惯性？ 活动【ppt04】：如图，向右拉动小车，当小车受阻碍而停止运动时，车上的木块为什么会向右倾倒? 学生：小车上的木块原来随小车一起向右运动；小车由于受到阻碍突然 停止运动；小车上的木块由于______仍然要向_____运动；但因为木块下部 受到小车的______力而静止，于是木块会向右倾倒。 教师：结论：运动的物体具有惯性。 活动【ppt05】：如图，用手指弹击卡片，卡片上的硬币为什么不跟着飞出? 学生：硬币和卡片原来一起静止；卡片由于受到弹击突然运动；卡片上的硬币由于______仍然要_______（保持在原位），由于重力，所以掉在杯中。
牛顿第一定律惯性 一、牛顿第一定律 1、牛顿第一定律的内容是：一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持静止状态或匀速直线运动状态。 理解牛顿第一定律，应注意从如下四个方面理解： （1）“一切”，说明该定律对于所有物体都是普遍适用的，不是特殊现象。 （2）“没有受到外力作用”，是指定律成立的条件，同时“没有受到外力作用”包含两层意思：一是该物体确实没有受到任何外力的作用，这是一种理想化的情况。实际上，不受任何外力作用的物体是不存在的。二是该物体所受合力为零，它的作用效果可以等效为不受任何外力作用时的作用效果。 （3）“总”，指的是总是这样，没有例外。 （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，而原来运动的物体仍保持匀速直线运运动状态。 注意： ①由牛顿第一定律可知：一切物体都有保持运动状态不变的性质，说明物体的运动不需要力来维持，原来运动的物体，不受任何外力时，将保持匀速直线运运动状态。因此，我们应当切记“力不是维持运动的原因，而是改变物体运动状态的原因”。 ②牛顿第一定律不是实验定律，而是在大量经验事实的基础上，通过进一步的推理概括出来的，但由此推出的结论，经实践检验是正确的。 ③在对牛顿第一定律的推理过程中，一共做了三次实验，让小车分别滑过毛巾、棉布和木板的平面，以便归纳出物体受到的阻力越小，速度改变越慢，也就是小车滑的距离越远。实验时必须保证其他的实验条件相同，而只改变三次滑行表面的粗糙程度，让小车从同一高度的斜面上滑下的意思就是让小车进入平面时的速度相同。 2、亚里士多德的错误观点 亚里士多德认为：马拉车，车向前运动，马不拉车，车就停止运动，由此说明力是维持物体运动的原因。 亚里士多德的这一错误观点统治了人民二千多年，下面我们来分析其错误观点。 马拉车，车向前运动，车受到了马对它的拉力作用，但此时，如果我们对车受力分析的话，车在水平方向除受到马对它的拉力作用外，还受到地面对车子的阻力作用，也就是我们后面要讲的摩擦力，当撤去拉力后，我们会发现车子并不是立即停下来，而是通过一段路程后才停止运动，这是什么原因呢?因为车子在阻力作用下车速才越来越小，最终停止，若车子不受阻力作用，那么它将保持匀速直线运动一直运动下去，在这种状态下，车子的运动并没有力去维持，因此可见，物体的运动并不需要力来维持，而力是改变物体运动状态的原因。 本节学习的重点是理解牛顿第一定律，并提高自己的逻辑推理能力和科学想象能力。学习的难点是运用理想化实验和科学推理宋抽象概括出牛顿第一定律。 这部分知识主要是以填空题、选择题二种形式出现，无论以哪种形式出现，考查内容大致有两种：一种考查由受力情况知运动状态，一种考查由运动状态知受力情况。 例 1 正在运动着的物体，若受到的一切力都同时消失，那么它将（） A．立即停止B．改变运动方向 C．先慢下来，然后停止D．做匀速直线运动 例 2 用绳子拴住一个小球在光滑的水平面上作圆周运动，当绳子突然断裂，小球将（）A．保持原来的圆周运动状态B．保持绳断时的速度作匀速直线运动 C．小球运动速度减小，但保持直线D．以上三种都有可能 例 3 下列说法正确的是（） A．物体不受力作用就一定静止B．物体不受力作用就一定作匀速直线运动 C．物体受力才能运动D．运动的物体，不受外力作用，它将作匀速直线运动
牛一暂定讲稿 师：（PPT）同学们，通过前面的学习，我们可以用物理语言来描述物体的运动，如匀速直线运动，匀变速直线运动等等，同时我们也认识了物体间的相互作用力，如重力，弹力，摩擦力等等，运动和力有着千丝万缕的关系。那运动和力究竟是什么关系呢？这是一个古老的话题，前人用了近2000年来探究这个问题，难道你们不想了解这个探究过程吗？哎！时下正流行穿越，不妨我们来体验一把，穿越到2000多年前去看看前人是怎么一步步认识这个问题的。好吗？好勒！ 让我们穿过时间隧道一起来到公元前四世纪的古希腊，这是一个比较原始而又迷雾重重的世界。这里没有汽车、火车、轮船这些现代化的交通工具，街上时不时穿过一辆辆马车，亚里士多德通过观察马车的运动发现：车运动是因为马拉着它跑，如果马停下来了，车也就不动了。亚里士多德认为车的运动是需要马的拉力来维持的。随后亚里士多德又观察了生活中许多类似的现象，发现都是力推物动、力撤物停。于是，他就得出了这样一个结论，我们来听听：力是维持物体运动状态的原因。（播放） 亚里士多德认为：（板书）力是维持物体运动状态的原因，这个结论对吗？大家互相交流一下，想想身边的一些运动现象，发表一下自己的观点好吗？ 生：对。（哦，赞同亚里士多德的观点，还有其他的观点吗？） 生：不对 师：哎，这位同学对亚里士多德的观点持否定的态度。为什么不对？你能举个例来说明一下吗？ 生：人踢足球，当足球离开脚后还能继续运动。 师：恩，我们都有着种体验，踢足球时足球离开脚后并不会马上停下来，而是继续运动。这是不是可以说明足球的运动并不需要力来维持啊？ 难道亚里士多德没注意到这一现象吗？其实他也注意到了这一现象，不过亚里士多德有他的解释：他认为球虽然离开了脚，但是脚踢球时给了球一个冲力，正是这个冲力维持着球的运动。今天看来这个解释对吗？ 生：...... 师：力的概念是什么？我们知道：力是物体与物体的相互作用，足球离开脚以后这种力的相互作用就不存在了。显然这个解释是站不住脚的。但是那时的人们对力的认识处在懵懂的阶段，更不知道摩擦力的存在，因此想要推翻亚里士多德这一观点在当时是非常困难的。 由于亚里士多德的观点符合人们的生活经验，也鉴于亚里士多德学术权威的地位，所以没有人对他的观点敢提出置疑。因此，亚里士多德的观点被人们广泛接受信奉为真理，一直延续了两千多年之久，在这两千多年里，（PPT）书上写的、老师讲的也都是亚里士多德的观点。直到16世纪出现了另一位了不起的人。（PPT）他就是意大利物理学家伽利略。 伽利略首先对亚里士多德的观点提出了置疑，随后他通过科学的实验探究最终推翻了亚里士多德的观点。伽利略做了些什么研究呢？ 伽利略也注意到了平面上小球的运动，通过分析他朦胧的感到有种神秘的力影响着小球的运动，这就是我们所说的摩擦力。为了证实这一点，伽利略做了这样一个实验：（PPT）他把小球分别放在三个相同斜面上，平面部分分别铺着毛巾、棉布、和玻璃，他从斜面上同一高度释放小球，发现小球在平面上滚动的距离是不一样的。平面越粗糙，球滚动的距离越短。平面越光滑，球滚动的距离越长。这个实验大家初中也做过吧？由这个实验得出什么结论啊？或者说小球为什么会停下来啊？ 生：摩擦力的作用使小球运动的速度逐渐减小，最后停了下来。
牛顿第一定律（基础） 撰稿：肖锋审稿：蒙阿妮 【学习目标】 1、知道牛顿第一定律的内容； 2、理解惯性是物质的一种属性，会解释常见的惯性现象。 【要点梳理】 要点一、牛顿第一定律 一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止、或匀速直线运动状态，这就是牛顿第一定律。 要点诠释： 对定律的理解： 1、“一切”说明该定律对于所有物体都适用，不是特殊现象。 2、“没有受到力的作用”是定律成立的条件。“没有受到力的作用”有两层含义：一是该物体确定没有受到任何力的作用，这是一种理想化的情况(实际上，不受任何力的作用的物体是不存在的)；二是该物体所受合力为零，它的作用效果可以等效为不受任何力的作用时的作用效果。 3、“或”指两种状态必居其一，不能同时存在，也就是说物体在不受力的作用时，原来静止的物体仍保持静止状态，原来运动的物体仍保持匀速直线运动状态。 (4)牛顿第一定律的内涵：物体在不受力的情况下依旧可以保持原有的运动状态，说明力不是维持物体运动的原因，而是使物体运动状态发生改变的原因。或者说：物体的运动不需要力来维持，要改变物体的运动状态，必须对物体施加力的作用。 5、牛顿第一定律不能用实验直接验证，而是在实验的基础上通过分析、概括、推理总结出来的。 6、牛顿第一定律是关于力与运动关系的规律，它反映了物体在不受力(或受合力为零)时的运动规律，在不受任何力时，物体要保持原有的运动状态不变。 要点二、惯性 一切物体都有保持原来运动状态不变的性质，我们把这种性质叫做惯性。 要点诠释： 对惯性的理解。 1、一切物体都有惯性，一切物体是指无论是气体、液体、还是固体；无论是静止还是运动；无论受力还是不受力都具有惯性。惯性是物体本身的一种属性。 2、惯性指物体保持静止状态或匀速直线运动状态不变的性质。即静止的物体总要保持静止状态，运动的物体总要保持匀速直线运动状态。 3、惯性是物体的属性，不是力。因此在提到惯性时，只能说“物体具有惯性”，或“由于惯性”，而不能说“受到惯性作用”或“惯性力”等。惯性只有大小，惯性的大小仅取决于物体的质量，质量大，惯性也大。 【典型例题】 类型一、牛顿第一定律 1、（2011?芜湖）人类对“运动和力的关系”的认识就经历了一个曲折漫长的探索过程。 （1）古希腊哲学家亚里士多德认为：。这一根据生活经验和事物表象得出的错误观点被人们沿用了近2000年。 （2）十七世纪，伽利略通过理想斜面实验，正确地揭示了“运动和力的关 系”。如图所示，伽利略的斜面实验有如下步骤：
高中物理牛顿第一二三定律详解 牛顿第一定律（惯性定律） 伽利略首先发现 内容 任何物体如果没有力作用在它上面，都将保持静止的或作匀速直线运动的状态。 理解 1. 实验定律? 通过思想实验, 运用想像力, 归纳得到，找不到无力的环境。 2. 定义了惯性参考系 第一定律内容逻辑上隐含了参考系 静止或运动相对谁? 惯性系存在 又有一层含义：不是惯性系的参考系也存在。假设世界上只存在惯性系，那也就没必要定义这个名词了。 比如：一列火车相对于E（地面）以加速度a向右匀加速运动，物体和车厢之间没有摩擦（假想实验）。 在E看来物体保持静止状态，在S系（火车）看来，物体是以相反方向大小a的加速度运动，状态改变了，所以火车不是惯性系。 牛顿第一定律在逻辑上成立于惯性系中，牛顿第一定律成立的参考系称为惯性系。 实际的惯性系：（近似的惯性系） 地面参考系自转 a ~ 3.4 cm/s2 地心参考系公转 a ~ 0.6 cm/s2 太阳参考系绕银河系 a ~ 310-8cm/s2 遥远的恒星参考系, 接近理想的惯性系 天文观测, 用更好的惯性系 3.定性了力 没有力, 物体运动状态不改变（力的性质，） 4. 揭示了物体的自然属性: 惯性 没有力为什么物体运动状态就不改变呢，没人知道，命为自然属性。但是在牛顿第一定律之前人们是不知道物质的这种属性的，是牛顿第一定律第一次揭示了这种属性。 第一定律陈述方式似乎模糊，其实逻辑自洽：牛顿第一定律成立的参考系是惯性系，牛顿第一定律在惯性系中才成立。概念的开放性。 物理学的理论体系都是逻辑自洽的体系。 牛顿第一定律的理论体系是完善的。惯性系没有施加限度，现代对惯性系的理解已经远远深于当时。
牛顿第一定律的5个变形公式 1牛顿第一定律内容及公式 牛顿第一运动定律，简称牛顿第一定律。又称惯性定律、惰性定律。常见的完整表述：任何物体都要保持匀速直线运动或静止状态，直到外力迫使它改变运动状态为止。 牛顿在《自然哲学的数学原理》中的原始表述是：任何物体都要保持匀速直线运动或静止状态，直到外力迫使它改变运动状态为止。该表述在人教版、粤教版高中物理教材中被引用。 牛顿第一定律内容：一切物体在任何情况下，在不受外力的作用时，总保持静止或匀速直线运动状态。 牛顿第二定律定律内容：物体的加速度跟物体所受的合外力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。公式：F合=ma 牛顿第三定律内容：两个物体之间的作用力和反作用力，在同一条直线上，大小相等，方向相反。表达式：F1=F2，F1表示作用力，F2表示反作用力。 万有引力定律定律内容：自然界种任何两个物体都是相互吸引的，引力的大小与两物体的质量的乘积成正比，与两物体间距离的平方成反比。用公式表示为： F=G*M1M2/（R*R）（G=6.67×10^-11N•m^2/kg^2）可以读成F等于G乘以M1M2除以R的平方商。
F：两个物体之间的引力，G：万有引力常数，m1：物体1的质量，m2：物体2的质量，r：两个物体之间的距离。 2学习牛顿定律需要注意什么 （1）牛顿第一定律并不是在所有的参照系里都成立，实际上它只在惯性参照系里才成立。因此常常把牛顿第一定律是否成立，作为一个参照系是否惯性参照系的判据。 （2）牛顿第一定律是通过分析事实，再进一步概括、推理得出的。我们周围的物体，都要受到这个力或那个力的作用，因此不可能用实验来直接验证这一定律。但是，从定律得出的一切推论，都经受住了实践的检验，因此，牛顿第一定律已成为大家公认的力学基本定律之一。 【牛顿第二运动定律】物体的加速度跟物体所受的合外力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。∑F=ma或F合=ma 【牛顿第三运动定律】两个物体之间的作用力和反作用力，在同一条直线上，大小相等，方向相反。 F=-F' （F表示作用力，F'表示反作用力，负号表示反作用力F'与作用力F 的方向相反）
第八章 第一节牛顿第一定律1 1. 一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持____________________________ 或 ______ ，这就是牛顿第一定律。又叫做________________ 。 2. 要想改变物体的运动状态，必须对物体施以 _____ 的作用，力是—物体运动状 态的原因。 3. 物体从_____ 变为运动或从_______ 变为静止，物体速度的_______ 或 _____ 生 变化，都叫做运动状态的改变。 4. 正在行驶的汽车关闭发动机后，由于 _________ 然向前运动，但汽车的速度 将________ （选填“变大”、“变小”、或“不变”）这是由于汽车受到_____ 的缘故。 5. 马路上的汽车突然启动时，站在车上的乘客将会 ________ 倾倒，行驶的汽车急 刹车时，站在车上的乘客将会向__________ 倾倒，这两个现象都是由于人有 ______ 造成的。 6. 在航天飞行器中处于失重状态的宇航员，其身体 __________ 惯性。（没有/仍具有） 7. 虽然物体不受外力作用的情况是不存在的，但是由于牛顿第一定律是建立在 ___________ ■勺基础上的，经过______ 得出的，因而是正确的。 8. 在平直轨道上行驶的列车车厢内，在水平桌面上放置一个小球，突然小球向前 运动，这时列车是在____________ ：亍驶。（填“加速”或”减速”） 9. 下列说法中正确是（） A. 力的作用效果是改变物体的运动状态或改变物体的形状 B. 运动的物体没有惯性，当它由运动变为静止时才有惯性 C. 如果物体只受两个力的作用，并且这两个力三要素相同，那么物体的运动状态一定不改变 D. 汽车在水平公路上做匀速直线运动，站在车上的人在水平方向一定受到一对平衡力作用 10. 在下表中的空格填写完整.（填“大”、“较大”或“小”） 分析上表得出结论： 平面越光滑，小车运动的距离越____ ,这说明小车受到的阻力越______ ，速度减小的越______ 。如果小车不受阻力，小车将__________________________ 。 推理:如果物体不受力，它将_____ _______________________________ 上述实验证明__________ 的观点是正确的.后来, _______ 国物理学家_________ 总结了前人的研究成果,概括出一条重要的物理规律：______________________________ 这就是著名的牛顿第一
牛顿第一定律的验证 一、伽利略的理想实验 1．亚里士多德认为：力是维持物体运动的原因． 2．伽利略的理想实验 (1)斜面实验：让静止的小球从第一个斜面滚下，冲上第二个斜面，如果没有摩擦，小球将上升到轨道另一边与原来的释放高度相同的点．减小第二个斜面的倾角，小球滚动的距离增大，但所达到的高度相同．当第二个斜面放平，小球将永远运动下去． (2)推理结论：力不是(填“是”或“不是”)维持物体运动的原因． (3)意义：伽利略构想的理想实验以可靠的事实为基础，把实验与逻辑推理和谐地结合在一起，其科学研究的方法有力地推动了科学发展． 二、牛顿第一定律 1．牛顿第一定律 (1)内容：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止，这就是牛顿第一定律． (2)意义：说明了力不是维持(填“改变”或“维持”)物体运动的原因，而是改变(填“改变”或“维持”)物体运动的原因． 2．惯性 (1)定义：物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做惯性．牛顿第一定律又叫做惯性定律． (2)惯性是物体的固有属性，一切物体都具有惯性．
判断下列说法的正误． (1)伽利略的理想实验是永远无法做到的．(√) (2)伽利略的理想实验说明力是维持物体运动的原因．(×) (3)牛顿第一定律是由实验直接归纳总结得出的．(×) (4)由牛顿第一定律可知，当一个做匀加速直线运动的物体所受外力全部消失时，物体将立刻停止运动．(×) (5)速度越大，物体的惯性越大．(×) (6)受力越大，物体的惯性越大．(×) 一、对伽利略理想实验的理解 伽利略的斜面实验的各个过程，哪些可以通过实验完成？哪些是推理得出的？ 答案小球从斜面上滚下，可以滚上另一斜面，是实验事实，可以通过实验完成，其余各个结论均是由推理得出的，不可以用实验完成． 1．伽利略的理想实验推论：一切运动着的物体在没有受到外力的时候，它的速度将保持不变，并且一直运动下去． 2．理想实验的意义：伽利略理想实验是以可靠的实验事实为基础，经过抽象思维，抓住主要因素，忽略次要因素，从而更深刻地揭示了自然规律．伽利略的研究方法的核心是把实验和逻辑推理相结合． 例1理想实验有时更能深刻地反映自然规律．如图1所示，伽利略设想了一个理想实验，其中有一个是实验事实，其余是推论． 图1 ①减小第二个斜面的倾角，小球在这一斜面上仍然要达到原来的高度； ②两个斜面对接，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面； ③如果没有摩擦，小球将上升到原来释放的高度； ④继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成为水平面，小球将沿水平面做持续的匀速运动． (1)请将上述理想实验的设想步骤按照正确的顺序排列：____________(填写序号即可)． (2)在上述的设想步骤中，有的属于可靠的事实，有的则是理想化的推论．下列关于事实和推论的分类正确的是________． A．①是事实，②③④是推论 B．②是事实，①③④是推论
牛顿第一定律的应用 牛顿第一定律，也被称作惯性定律，是经典力学的基础之一。该定 律阐述了物体在没有受到任何力的作用下，将会保持静止或匀速直线 运动的状态。这一定律对于我们理解物体的运动以及制定相应的应用 具有重要意义。本文将从宏观和微观两个方面，介绍牛顿第一定律的 应用。 一、宏观应用 宏观级别上，牛顿第一定律在物理学、工程学等领域有广泛应用。 其中一个典型例子是行车安全带的设计和使用。根据牛顿第一定律， 当汽车突然急刹车或撞击到其他物体时，乘坐其中的人员将继续保持 原来的匀速状态，直到受到其他力的作用。如果乘坐者没有系上安全带，他们会因惯性而向前冲，可能发生撞击或受伤。而安全带的作用 就是通过给乘坐者提供一个约束力，延缓其向前的运动，从而保护其 安全。这个例子充分展示了牛顿第一定律在实际生活中的应用。 另一个宏观应用是桥梁的设计。桥梁通常需要承受车辆、行人等的 重量和冲击力。牛顿第一定律告诉我们，当这些外力作用在桥梁上时，桥梁需要保持静止或稳定的状态。因此，在桥梁设计过程中，需要考 虑到内力的平衡和对外力的抵抗能力，以确保桥梁的安全性和使用寿命。 二、微观应用
微观级别上，牛顿第一定律的应用更多地体现在物理实验和科学研 究中。一个常见的例子是平衡木实验。在平衡木实验中，将一根细长 的木条水平放置在两个支点之间，同时在其上放置一些物品，然后观 察其行为。根据牛顿第一定律，如果木条平衡，物品将保持静止或匀 速直线运动。通过这个实验，我们可以验证和应用牛顿第一定律的原理，加深对于惯性定律的理解。 另一个微观应用是液滴的形成与分离过程。当一个小水滴从水龙头 慢慢滴落时，水滴会在最初的时刻保持静止，直到自身重量增加到一 定程度，才会掉落。这是因为在刚开始的时候，重力没有超过液体表 面张力的作用，所以水滴能够保持静止。但当重力克服表面张力，水 滴就会分离出来。通过观察和分析这个过程，我们能够更好地理解牛 顿第一定律在液体中的应用。 总结起来，牛顿第一定律的应用涵盖了宏观和微观两个层面。从宏 观来看，我们可以应用这一定律解释行车安全、桥梁设计等实际问题。而在微观尺度上，平衡木实验和液滴形成过程等实验则帮助我们加深 对于惯性定律的理解。牛顿第一定律的广泛应用，不仅拓宽了我们对 于物体运动的认识，还为各个领域的发展提供了有益的指导。
牛顿第一二三定律公式 牛顿第一定律的内容：一切物体总保持匀速直线运动或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止。它又被称作为惯性定律。 牛顿第二定律的公式内容：物体的加速度跟物体所受的合外力成正比,跟物体的质量成反比,表达式f=ma。 牛顿第三定律的内容：两物体之间的作用力反作用力总是大小相等方向相反,而且在一条直线上。表达式f=-f。 牛顿第一定律的理解 牛顿第一定律,讲的是一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止。 它的前提条件是不受外力和,所受到的合外力等于0。它的结果是物体保持匀速直线运动或静止状态。要改变这种状态,就必须有外力,所以它也揭示出历史改变物体运动状态的原因。 如果没有外力改变,那么他将保持原来的运动状态,这种特性叫做惯性,惯性的大小,取决于物体的质量。 牛顿第一定律,是在伽利略理想行为的基础上,加上抽象的思维,概括出来的,所以它不是实验直接总结出来的。
牛顿第二定律的理解 F等于ma中的f,是指的是合外力,m指的是受力物体的质量,a, 指的是受力物体的加速度。F会随着m的增大而增大也会随着a的增大而增大。但是m 等于f除以a。M是物体的固有属性,不会随着f和a的变化而变化。牛顿第二定律适用于宏观的低速。 在这里f和a都是矢量,m是标量,所以f和a的方向是一致的。A与f同时产生,同时消失,同时变化。 牛顿第三定律的理解 物体间的力的作用是相互的,如果把a对b地力成为最容易,那么b也会对a产生一个反作用力。他们是一对相互作用力。 相互作用力的特点,大小相等,方向相反,作用在一条直线上,作用在两个不同的物体上。 一对平衡力的特点,大小相等,方向相反,作用在一条直线上,区别在于作用在一个物体上。 所以判断两个力是一对相互作用力还是平衡力,重点在于判断是否装在一个物体上还是两个物体上。
Sir Isaac Newton first presented his three laws of motion in the "Principia Mathematica Philosophiae Naturalis" in 1686. His first law states that every object will remain at rest or in uniform motion in a straight line unless compelled to change its state by the action of an external force. This is normally taken as the definition of inertia. The key point here is that if there is no net force resulting from unbalanced forces acting on an object (if all the external forces cancel each other out), then the object will maintain a constant velocity. If that velocity is zero, then the object remains at rest. And if an
additional external force is applied, the velocity will change because of the force. The amount of the change in velocity is determined by Newton's second law of motion. There are many excellent examples of Newton's first law involving aerodynamics. The motion of an airplane when the pilot changes the throttle setting of the engine is described by the first law. The motion of a ball falling down through the atmosphere, or a model rocket being launched up into the atmosphere are both examples of Newton's first law. The motion of a kite when the wind changes can also be described by the first law. We have created separate pages which describe each of these examples in more detail to help you understand this important physical principle.
牛顿第一,二,三定律的关系 牛顿三大定律指的是牛顿第一运动定律、牛顿第二定律、牛顿第三运动定律。 其中第一定律说明了力的含义：力是改变物体运动状态的原因；第二定律指出了力的作用效果：力使物体获得加速度；第三定律揭示出力的本质：力是物体间的相互作用。牛顿运动定律中的各定律互相独立，且内在逻辑符合自洽一致性。其适用范围是经典力学范围，适用条件是质点、惯性参考系以及宏观、低速运动问题。牛顿运动定律阐释了牛顿力学的完整体系，阐述了经典力学中基本的运动规律，在各领域上应用广泛。 牛顿第一运动定律简介： 牛顿第一运动定律，简称牛顿第一定律，又称惯性定律、惰性定律。常见的表述为：任何物体都要保持匀速直线运动或静止状态，直到外力迫使它改变运动状态为止。1687年，英国物理学家牛顿在巨著《自然哲学的数学原理》中提出了三个定律，即著名的牛顿三大定律，这三大定律构成了牛顿力学的基石。其中，牛顿第一运动定律就是其中的第一条。牛顿第一定律是一条重要的力学定律，它给出的惯性系，是牛顿质点力学体系中不可缺少的基本概念。 牛顿第一运动定律适用范围： 牛顿第一定律只适用于惯性参考系。惯性参考系中，在质点不受外力作用时，能够判断出质点静止或作匀速直线运动。牛顿第一定律在有加速度的非惯性参考系中是不适用，因为不受外力的物体，在非惯性参考系中也可能具有加速度，这与牛顿第一定律相悖。非惯性系中，要用非惯性系中的力学方程解力学问题。
牛顿第一运动定律影响： 1、牛顿第一定律给出了一个没有加速度的参考系—惯性系，使人们对物理问题的研究和物理量的测量有了实际意义，从而使它成为整个力学甚至物理学的出发点。牛顿第二、第三定律以及由牛顿运动定律建立起来的质点力学体系，如动量定理、动量守恒定律、动能定理等，只对惯性系成立。 2、牛顿第一定律是其他原理的前提和基础。第一定律中包含的基本概念，奠定了经典力学的概念基础，从而使它处于理论系统中第一个原理的前提地位，这表现在： （1）首次批驳了延续两千多年的亚里士多德等人错误的力的概念，为确立正确的力的概念奠定了基础。 （2）第一次科学地给出了力的定性定义（含力的本质和力的效果）。 （3）第一次提出了经典力学的几个基本概念，为第二、第三定律以及由牛顿运动定律建立起来的质点力学体系原理奠定了概念基础。 牛顿第一运动定律独立性： 牛顿第一定律是完全独立的基本定律，它的独立性表现在：
牛顿第一定律和惯性 【基础知识】 惯性与牛顿第一运动定律(也叫惯性定律) 牛顿第一运动定律：物体不受外力作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态，这就是牛顿第一运动定律. （注意：①如何理解总保持“总保持”，特别是“保持匀速直线运动状态”②推理概括而来） 惯性定义:物体保持运动状态不变的性质叫做惯性。惯性现象 （1）理解为惯性就是物体保持静止状态或匀速直线运动状态的性质。或外力改变物体运动状态的难易程度。 (2) 惯性是任何物体都具有的属性，不是力。不论物体在什么地方、什么时间，不管物体是否受力、以及受力的大小，物体都具有惯性这种性质。 （3）惯性的大小由物体的质量决定，与物体运动速度大小无关。 知识补充 物体质量大惯性大难改变运动状态呆笨 物体质量小惯性小易改变运动状态灵活 有的同学错误地认为：物体受的力越大，运动就越快；物体受的力越小，运动就越慢，物体不受力，就要静止． 【典型例题】 例1. 在光滑的水平桌面上，一个物体在水平向右拉力F的作用下沿水平面做加速直线运动，当拉力F 突然撤去时，则物体将： A.立即停止运动 B.运动速度越来越快 C.速度减慢，最后停止 D.保持撤去时的速度不变，做匀速直线运动。 例2.烧锅炉时，用铲子送煤，铲子往往并不进入灶内，而是停在灶前，煤就顺着铲子运动的方向进入灶内，为什么？ 例3. 如图所示，在一辆表面光滑的小车上，放有质量分别为m1、m2的两个小 球，随车一起作匀速直线运动。当车突然停止运动，则两小球（设车无限长， 其他阻力不计） A.一定相碰 B.一定不相碰 C.若m1
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