4.1牛頓第一定律學(xué)案(人教版必修1)

1、第1頁(yè)共 7 頁(yè)學(xué)案 1 牛頓第一定律學(xué)習(xí)目標(biāo)定位1 1 知道伽利略的理想實(shí)驗(yàn)及其推理過程，知道理想實(shí)驗(yàn)是科學(xué)研究的重要方法 2 2 理解牛頓第一定律的內(nèi)容及意義 3 3 理解慣性的概念，會(huì)解釋有關(guān)的慣性現(xiàn)象.知識(shí)訂諸備區(qū)溫故涓本湖源 推際方一、伽利略的理想實(shí)驗(yàn)1.1. 亞里士多德的觀點(diǎn)必須有力作用在物體上，物體才能運(yùn)動(dòng)；沒有力的作用，物體就要靜止在一個(gè)地方.2.2. 伽利略的斜面實(shí)驗(yàn)(1)(1) 理想實(shí)驗(yàn)：讓小球沿一個(gè)斜面從靜止?fàn)顟B(tài)開始向下運(yùn)動(dòng)，再讓小球沖上第二個(gè)斜面，如果沒有摩擦，無論第二個(gè)斜面的傾角如何， 小球所達(dá)到的高度相同， 若將第二個(gè)斜面放平， 小球?qū)⒂肋h(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去.(2)(2) 實(shí)

2、驗(yàn)結(jié)論：力不丄( (填“是”或“不是”) )維持物體運(yùn)動(dòng)的原因.3.3. 笛卡兒的觀點(diǎn)如果運(yùn)動(dòng)中的物體沒有受到力的作用，它將繼續(xù)以同一速度沿同一直線運(yùn)動(dòng)，既不停下來也不偏離原來的方向.二、牛頓第一定律與慣性1 1 牛頓第一定律：一切物體總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止犬態(tài)，除非作用在它上面 的力迫使它改變這種狀態(tài).2.2.慣性：物體具有保持原來勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)，我們把這個(gè)性質(zhì)叫做慣性.牛頓第一定律又叫慣性定律.質(zhì)量是物體慣性大小的唯一量 度 牛頓運(yùn)動(dòng)定律學(xué)習(xí)探究區(qū)基礎(chǔ)自學(xué)躍實(shí)重點(diǎn)豆動(dòng)探究第2頁(yè)共 7 頁(yè)、理想實(shí)驗(yàn)的魅力問題設(shè)計(jì)1.1. 日常生活中，我們有這樣的經(jīng)驗(yàn)：馬拉車，車就前進(jìn)

3、，停止用力，車就停下來是 否有力作用在物體上物體才能運(yùn)動(dòng)呢？馬不拉車時(shí)，車為什么會(huì)停下來呢？答案 不是車之所以會(huì)停下來是因?yàn)槭艿阶枇Φ淖饔?2.2. 如果沒有摩擦阻力，也不受其他任何力的作用，水平面上運(yùn)動(dòng)的物體會(huì)怎樣？請(qǐng)閱 讀課本中的“理想實(shí)驗(yàn)的魅力”，思考伽利略是如何由理想實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論的.答案 如果沒有摩擦阻力，水平面上運(yùn)動(dòng)的物體將保持這個(gè)速度永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去.理想實(shí)驗(yàn)再現(xiàn)：如圖甲所示，讓小球沿一個(gè)斜面由靜止?jié)L下，小球?qū)L上另一個(gè)斜面. 如果沒有摩擦，小球?qū)⑸仙皆瓉淼母叨?如果減小第二個(gè)斜面的傾斜角度，如圖乙所示，小球在這個(gè)斜面上達(dá)到原來的高度就要通過更長(zhǎng)的路程.繼續(xù)減小第二個(gè)斜面的傾斜角度，

4、如圖丙所示，使它最終成為水平面，小球就再也達(dá)不到原來的高度，而將沿水平面以恒定的速度永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去.要點(diǎn)提煉1.1.關(guān)于運(yùn)動(dòng)和力的兩種對(duì)立的觀點(diǎn) 亞里士多德的觀點(diǎn)：力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因. 這種錯(cuò)誤的觀點(diǎn)統(tǒng)治了人們的思維近二千年.(2)(2)伽利略的觀點(diǎn)( (伽利略第一次提出) ):物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來維持( (填“需要”或“不聿亜” 需) ). .2.2.伽利略的理想實(shí)驗(yàn)的意義(1)(1)伽利略的理想實(shí)驗(yàn)將可靠的事實(shí)和理論思維結(jié)合起來，即采用“可靠事實(shí)+抽象思維+科學(xué)推論”的方法推翻了亞里士多德的觀點(diǎn)，初步揭示了運(yùn)動(dòng)和力的正確關(guān)系.(2)(2)第一次確立了物理實(shí)驗(yàn)在物理學(xué)中的地位.學(xué)習(xí)探究區(qū)基

5、礎(chǔ)自學(xué)躍實(shí)重點(diǎn)豆動(dòng)探究第3頁(yè)共 7 頁(yè)、牛頓物理學(xué)的基石一一慣性定律第4頁(yè)共 7 頁(yè)1 1 對(duì)牛頓第一定律的理解(1)(1) 定性說明了力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系.1說明了物體不受外力時(shí)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)：勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)?_2說明力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因.(2)(2) 揭示了一切物體都具有的一種固有屬性一一慣性.因此牛頓第一定律也叫慣性定律.2 2.物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化即物體運(yùn)動(dòng)速度的變化，有以下三種情況：(1)(1) 速度的方向不變，只有大小改變.(2)(2) 速度的大小不變，只有方向改變.(3)(3) 速度的大小和方向同時(shí)發(fā)生改變.三、慣性與質(zhì)量問題設(shè)計(jì)坐在公共汽車?yán)锏娜耍?當(dāng)車突然啟動(dòng)時(shí)，有什么感

6、覺？當(dāng)運(yùn)動(dòng)的汽車突然停止時(shí)，又有什么感覺？解釋上述現(xiàn)象.答案 當(dāng)汽車突然啟動(dòng)時(shí)，人身體后傾.當(dāng)汽車突然停止時(shí)， 人身體前傾.這是因?yàn)槿司哂袘T性，原來人和車一起保持靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)車突然啟動(dòng)時(shí)，人的身體下部隨車運(yùn)動(dòng)了，但上部由于慣性保持原來的靜止?fàn)顟B(tài)，所以會(huì)向后傾；原來人和車一起運(yùn)動(dòng)，當(dāng)車突然停止時(shí)，人的身體下部隨車停止了，但上部由于慣性保持原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，故向前傾.要點(diǎn)提煉1.1. 慣性與質(zhì)量的關(guān)系(1)(1) 慣性是物體的固有屬性，一切物體都具有慣性.(2)(2) 質(zhì)量是物體慣性大小的唯一量度，質(zhì)量越大，慣性越大._2.2. 慣性與力的關(guān)系(1)(1) 慣性不是力， 而是物體本身固有的一種性質(zhì)，

7、 因此物體“受到了慣性作用”、 “產(chǎn) 生了慣性”、“受到慣性力”等說法都是錯(cuò)誤的.(2)(2) 力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因.慣性是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因.3.3. 慣性的表現(xiàn)(1)(1) 不受力時(shí)，慣性表現(xiàn)為保持原來的勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，有“惰性”的意思.(2)(2) 受力時(shí)，慣性表現(xiàn)為運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的難易程度.質(zhì)量越大，慣性越大，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)越 難以改變.延伸思考人能推動(dòng)冰面上的重箱子，用同樣的力卻推不動(dòng)粗糙地面上不太重的箱子，上的重箱子慣性小于粗糙地面上不太重的箱子呢？為什么?答案不是.質(zhì)量是物體慣性大小的唯一量度，重箱子的慣性大于輕箱子的慣性.判斷( (物體做直線運(yùn)動(dòng)) )( (物體是

8、不是冰面第5頁(yè)共 7 頁(yè)物體慣性的大小應(yīng)在相同情況下比較，比如用同樣的力推都處于冰面上或都處于粗糙地面上質(zhì)量不同的物體，比較哪個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)更容易改變.典例精析一、對(duì)伽利略理想實(shí)驗(yàn)的認(rèn)識(shí)【例 1 1 理想實(shí)驗(yàn)有時(shí)能更深刻地反映自然規(guī)律伽利略設(shè)計(jì)了一個(gè)如圖1 1 所示的理想實(shí)驗(yàn)，他的設(shè)想步驟如下：減小第二個(gè)斜面的傾角，小球在這個(gè)斜面上仍然要達(dá)到原來的高度；兩個(gè)對(duì)接的斜面，讓靜止的小球沿一個(gè)斜面滾下，小球?qū)L上另一個(gè)斜面；如果沒有摩擦，小球?qū)⑸仙皆瓉磲尫诺母叨?；繼續(xù)減小第二個(gè)斜面的傾角，最后使它成為水平面，小球?qū)⒀厮矫孀龀掷m(xù)的勻速運(yùn)動(dòng).請(qǐng)將上述理想實(shí)驗(yàn)的設(shè)想步驟按照正確的順序排列 _ （只要

9、填寫序號(hào)即可）在上述的設(shè)想步驟中，有的屬于可靠的事實(shí)，有的則是理想化的推論.下列有關(guān)事實(shí)和推論的分類 正確的是（）A A 是事實(shí)，是推論B B 是事實(shí)，是推論C C.是事實(shí)，是推論D D 是事實(shí)，是推論解析 本題是在可靠事實(shí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行合理的推理，將實(shí)驗(yàn)理想化，并符合物理規(guī)律， 得到正確的結(jié)論而 是可靠事實(shí)，因此放在第一步，、是在斜面上無摩擦的設(shè)想，最后推導(dǎo)出水平面上的理想實(shí)驗(yàn). .因此正確順序是 答案 B B、對(duì)牛頓第一定律的理解【例 2 2 由牛頓第一定律可知（）A A 物體的運(yùn)動(dòng)是依靠慣性來維持的B B 力停止作用后，物體的運(yùn)動(dòng)就不能維持C C.物體做變速運(yùn)動(dòng)時(shí)，一定有外力作用第6頁(yè)共

10、7 頁(yè)D D力是改變物體慣性的原因解析物體具有保持原來靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)叫做慣性，由于慣性的存在，物體才保持原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，A A 對(duì)力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，而不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因，B B 錯(cuò)，C C 對(duì)慣性是物體的固有屬性，力不能改變物體的慣性大小，D D 錯(cuò).答案 ACAC針對(duì)訓(xùn)練 做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體， 如果下落過程中某時(shí)刻重力突然消失，物體的運(yùn)動(dòng)情況將是（）A A .懸浮在空中不動(dòng)B B 速度逐漸減小C C.保持一定速度向下做勻速直線運(yùn)動(dòng)D D無法判斷答案 C C解析 物體自由下落時(shí)，僅受重力作用，重力消失以后，物體將不受力，根據(jù)牛頓第一 定律的描述，物體將以重力消

11、失瞬間的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故選項(xiàng)C C 正確.三、慣性的理解【例 3 3 關(guān)于物體的慣性，下述說法中正確的是（）A A .運(yùn)動(dòng)速度大的物體不能很快地停下來，是因?yàn)槲矬w速度越大，慣性也越大B B 靜止的火車啟動(dòng)時(shí)，速度變化慢，是因?yàn)殪o止的物體慣性大C C 乒乓球可以快速抽殺，是因?yàn)槠古仪驊T性小D D 在宇宙飛船中的物體不存在慣性解析 慣性大小只與物體質(zhì)量有關(guān)，與物體的速度無關(guān)，故A A 錯(cuò)誤；質(zhì)量是物體慣性大小的唯一量度，火車速度變化慢，表明它的慣性大，是因?yàn)樗馁|(zhì)量大，與是否靜止無關(guān)， 故 B B 錯(cuò)誤；乒乓球能被快速抽殺，表明它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)容易發(fā)生改變，是因?yàn)樗膽T性小， 故 C C 正確；

12、一切物體在任何情況下都有慣性，故D D 錯(cuò)誤.答案 C C亞里士多德的觀點(diǎn)（錯(cuò)誤 伽利略的觀點(diǎn)（正確）牛頓第一定律牛頓第一定律慣性內(nèi)容意義自我檢測(cè)區(qū)檢測(cè)學(xué)習(xí)效果體驗(yàn)咸功快樂第7頁(yè)共 7 頁(yè)1.1. （對(duì)伽利略理想實(shí)驗(yàn)的認(rèn)識(shí) ）關(guān)于伽利略的理想實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是（）A A 只要接觸面摩擦相當(dāng)小，物體在水平面上就能勻速運(yùn)動(dòng)下去B B 這個(gè)實(shí)驗(yàn)實(shí)際上是永遠(yuǎn)無法做到的C C.利用氣墊導(dǎo)軌，就能使實(shí)驗(yàn)成功D D .雖然是想象中的實(shí)驗(yàn)，但是它建立在可靠的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上答案 BDBD解析 只要接觸面摩擦存在， 物體就受到摩擦力的作用， 物體在水平面上就不能勻速運(yùn) 動(dòng)下去，故 A A 錯(cuò)誤.沒有摩擦是不可能的

13、， 這個(gè)實(shí)驗(yàn)實(shí)際上是永遠(yuǎn)無法做到的，故 B B 正確.若使用氣墊導(dǎo)軌進(jìn)行理想實(shí)驗(yàn)，可以提高實(shí)驗(yàn)精度，但是仍然存在摩擦力，故C C 錯(cuò)誤；雖然是想象中的實(shí)驗(yàn)，但是它建立在可靠的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，故D D 正確.2.2. （對(duì)牛頓第一定律的理解）關(guān)于牛頓第一定律的理解正確的是 （）A A .牛頓第一定律反映了物體不受外力作用時(shí)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律B B .不受外力作用時(shí)，物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)保持不變C C.在水平地面上滑動(dòng)的木塊最終停下來，是由于沒有外力維持木塊運(yùn)動(dòng)的結(jié)果D D .飛跑的運(yùn)動(dòng)員，由于遇到障礙而被絆倒，這是因?yàn)樗艿酵饬ψ饔闷仁顾淖冊(cè)瓉?的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)答案 ABDABD解析牛頓第一定律描述的是物體不受外力作

14、用時(shí)的狀態(tài)，即總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)不變，A A、B B 正確；牛頓第一定律揭示了力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀 態(tài)的原因，而不是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因.在水平地面上滑動(dòng)的木塊最終停下來，是由于摩擦阻力的作用而改變了運(yùn)動(dòng)狀態(tài).飛跑的運(yùn)動(dòng)員，遇到障礙而被絆倒， 是因?yàn)樗艿酵饬ψ饔闷仁顾淖兞嗽瓉淼倪\(yùn)動(dòng)狀態(tài)，C C 錯(cuò)誤，D D 正確。3.3. （力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系）某人用力推一下原來靜止在水平面上的小車，小車便開始運(yùn)動(dòng)，以后改用較小的力就可以維持小車做勻速直線運(yùn)動(dòng)，可見（）A A .力是維持物體速度不變的原因B B .力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因C.C. 力是改變物體慣性的原因D.D. 力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因答案 D D解析 力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，小車原來靜止，在力的作用下小車開始運(yùn)動(dòng)，是力使其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生了改變. 用較小的力就能使小車做勻速直線運(yùn)動(dòng)是推力與摩擦力的合力第 7 頁(yè)共 7 頁(yè)為零的緣故。4 4