教科版高中物理必修一32牛頓第一定律(第1課時)教案教學設計

1、第三章牛頓運動定律HETH1RDCHAPTF3.2牛頓第一定律第一課時目標定位1.知道伽利略的理想實驗及其推理過程，知道理想實驗是科學研究的重要方法2理解牛頓第一定律的內容及意義.3.明確慣性的概念，會解釋有關的慣性現(xiàn)象.h預習導學J梳理+識記+點撥一、從亞里士多德到伽利略.亞里士多德把地上的運動分成兩類：一類是無須外力幫助的天然運動；另一類是受迫運 動，這類運動必須依靠外力的不斷作用才能維持.外力一旦消失，受迫運動也就停止了.他的觀點由于受到歷史的局限性，是錯誤的.意大利科學家伽利略指出， 地面上運動的物體之所以會停下來，是因為摩擦力的緣故. 為了說明運動和力的關系，他設計了理想實驗:（1）

2、若摩擦可以忽略，小球最終會到達與左側斜面同樣的高度；（2）坡度越小，小球要達到同樣的高度經過的坡長就會越長；（3）如果右邊的斜面變成水平面，并且沒有任何阻力，小球將永遠運動下去.從而否定了亞里士多德的觀 與 八、想一想：伽利略的理想實驗揭示了什么道理？答案 伽利略的實驗揭示了力不是維持物體運動的原因.二、牛頓第一定律慣性.牛頓第一定律：一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)，直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止.牛頓第一定律揭示了力是迫使物體的運動狀態(tài)發(fā)生變化（產生加速度）的一種作用，是物體獲得加速度的原因,而物體具有的速度并不與力直接相關.慣性：一切物體都有保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)的性質

3、，這種性質叫做慣性.因 此牛頓第一定律也稱為慣性定律.質量是物體慣性大小的量度.想一想：（1）是不是只有勻速直線運動或靜止的物體才具有慣性？（2）有人說：“速度越大慣性越大，受力越小慣性越大”，對嗎？答案（1）不是 一切物體都具有慣性. 物體的慣性與運動狀態(tài)無關.（2）不對 慣性只與質量大小有關，而與速度大小無關，與受力大小也無關聲 課堂講義金 理解深化探究一、對伽利略的理想實驗的理解.關于運動和力的兩種對立的觀點(1)亞里士多德的觀點：力是維持物體運動的原因.這種錯誤的觀點統(tǒng)治了人們的思維近二千年.(2)伽利略的觀點(伽利略第一次提出廣物體的運動不需要力來維持，力是改變物體速度的 原因.伽利

4、略的理想實驗的意義 伽利略的理想實驗將可靠的事實和理論思維結合起來，即采用“事實基礎+抽象思維+科學推論”的方法推翻了亞里士多德的觀點，初步揭示了運動和力的正確關系.(2)第一次確立了物理實驗在物理學中的地位.【例1】 理想實驗有時更能深刻地反映自然規(guī)律.伽利略設計了一個如圖311所示的理想實驗，他的設想步驟如下：圖311減小第二個斜面的傾角，小球在這個斜面上仍然要達到原來的高度；兩個對接的斜面，讓靜止的小球沿一個斜面滾下， 小球將滾上另一個斜面；如果沒有摩擦，小球將上升到原 來釋放的高度；繼續(xù)減小第二個斜面的傾角， 最后使它成為水平面，小球將沿水平面做持 續(xù)的勻速運動.請將上述理想實驗的設想

5、步驟按照正確的順序排列 (只要填寫序號即可).在上述的 設想步驟中，有的屬于可靠的事實，有的則是理想化的推論.下列有關事實和推論的分類正 確的是()A.是事實，是推論B.是事實，是推論C.是事實，是推論D.是事實，是推論解析 本題是在可靠事實的基礎上進行合理的推理， 將實驗理想化，并符合物理規(guī)律，得到 正確的結論.而是可靠事實， 因此放在第一步，是在斜面上無摩擦的設想， 最后推導 出水平面上的理想實驗.因此正確順序是.答案 B二、對牛頓第一定律的理解.對牛頓第一定律的理解(1)定性說明了力和運動的關系：力是改變物體運動狀態(tài)的原因，或者說力是產生加速度的原因，而不是維持物體運動狀態(tài)的原因.物體不

6、受外力時的運動狀態(tài)：勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài).(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.物體運動狀態(tài)的變化即物體運動速度的變化，有以下三種情況:(1)速度的方向不變，只有大小改變.(物體做直線運動)(2)速度的大小不變，只有方向改變.(物體做曲線運動)(3)速度的大小和方向同時發(fā)生改變.(物體做曲線運動).注意:與物體所受合外力為零是等效的.(1)牛頓第一定律所描述的是物體不受外力作用時的狀態(tài), (2)牛頓第一定律不是實驗定律，它是在理想實驗的基礎上總結得出的.【例2 關于牛頓第一定律的理解正確的是()A.牛頓第一定律反映了物體不受外力的作用時的運動規(guī)律

7、B.不受外力作用時，物體的運動狀態(tài)保持不變C.在水平地面上滑動的木塊最終停下來，是由于沒有外力維持木塊運動的結果D.飛跑的運動員，由于遇到障礙而被絆倒，這是因為他受到外力作用迫使他改變原來的運 動狀態(tài)解析牛頓第一定律描述的是物體不受外力作用時的狀態(tài)，即總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)不變，A、B正確；牛頓第一定律揭示了力和運動的關系，力是改變物體運動狀態(tài)的 原因，而不是維持物體運動狀態(tài)的原因，在水平地面上滑動的木塊最終停下來，是由于摩擦阻力的作用而改變了運動狀態(tài)，飛跑的運動員，遇到障礙而被絆倒，是因為他受到外力作用而改變了運動狀態(tài)，C錯誤，D正確.答案 ABD三、對慣性的理解.慣性是物體的固有

8、屬性.一切物體都具有慣性.質量是慣性大小的唯一量度.質量越大，慣性越大.慣性大小與物體運動狀態(tài)無關，與物體受力情況以及地理位置無關.慣性的表現(xiàn)(1)不受力時，慣性表現(xiàn)為保持原來的勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)，有“惰性”的意思.(2)受力時，慣性表現(xiàn)為運動狀態(tài)改變的難易程度.質量越大，慣性越大，運動狀態(tài)越難以 改變.【例3關于慣性，下列說法正確的是 ()A.慣性是物體固有的屬性，慣性越大的物體，它的運動狀態(tài)越難改變B.同一物體運動時的慣性大于靜止時的慣性C. “嫦娥三號”衛(wèi)星在地球上的慣性與它繞月球飛行時的慣性相同（燃料消耗忽略不計）D.各種機床和發(fā)電機的底座做得很笨重，并用螺絲固定在地面上，目的

9、是增大慣性 解析 慣性是物體固有的屬性，慣性越大的物體，保持原來運動狀態(tài)的性質越強，即它的運動狀態(tài)越又t改變，A正確；質量是慣性大小的唯一量度，慣性大小與運動狀態(tài)無關，B錯誤;“嫦娥三號”衛(wèi)星在地球上的質量與它繞月球飛行時的質量不變，慣性不變，C正確；質量大的物體慣性大，各種機床和發(fā)電機的底座做得很笨重，目的是增大慣性，D正確.故選A、C D.答案 ACD借題發(fā)揮 分析有關慣性的問題時，應注意慣性的三個性質：（1）普遍性：一切物體在任何情況下都具有慣性；（2）無關性：慣性與物體的運動狀態(tài)和受力情況均無關；（3）唯一性：慣性由物體的質量唯一決定.【例4 如圖312所示，在勻速行駛的火車車廂內，有

10、一人從B點正上方相對車廂靜止釋放一個小球，不計空氣阻力，則小球 （）A.可能落在A處B. 一定落在B處C.可能落在C處D.以上都有可能解析勻速行駛的火車車廂內，相對車廂靜止釋放一個小球，由于慣性，小球在水平方向保持與車速相同的速度，因此在下落這段時間內，水平位移相等，即落回到B點，故選B.答案 B對點練習 與鞏固應用反饋對伽利略的理想實驗的理解1. （2013山東煙臺期末）下列敘述中符合物理學史實的是（）A.伽利略認為力不是維持物體運動的原因B.伽利略通過理想斜面實驗總結出了慣性定律C.牛頓認為力是改變物體運動狀態(tài)的原因D.在伽利略和笛卡兒研究的基礎上，牛頓建立了慣性定律答案 ACD.伽利略的

11、理想斜面實驗說明 （）A.亞里士多德關于運動和力的關系是正確的B.亞里士多德關于運動和力的關系是錯誤的C.力是維持物體運動的原因D.物體的運動不需要力來維持解析 伽利略的理想實驗中斜面放平后，小球將永遠運動下去， 說明物體的運動不是由力來維持的，故而推翻了亞里士多德的觀點.B、D正確.答案 BD對牛頓第一定律的理解.關于牛頓第一定律，下列說法中正確的是（）A.牛頓第一定律是在伽利略“理想實驗”的基礎上總結出來的B.不受力作用的物體是不存在的，故牛頓第一定律的建立毫無意義C.牛頓第一定律表明，物體只有在不受外力作用時才具有慣性D.牛頓第一定律表明，物體只有在靜止或做勻速直線運動時才具有慣性解析牛

12、頓第一定律是在伽利略“理想實驗”的基礎上經過抽象、加工、推理后總結出來的，A正確；雖然不受力作用的物體是不存在的，但是它與受合外力為零時等效的，故牛頓第一 定律仍有實際意義，B錯誤；物體的慣性是物體本身的屬性，與物體是否受外力無關，與物 體靜止還是勻速直線運動無關，C、D錯誤.故選 A.答案 A對慣性的理解4. （2013北京西城區(qū)期末）關于慣性的大小，下列說法正確的是（）A.物體的速度越大，其慣性就越大B.物體的質量越大，其慣性就越大C.物體的加速度越大，其慣性就越大D.物體所受的合力越大，其慣性就越大解析 質量是物體慣性大小的量度，與速度、加速度及合力無關.答案 B5.如圖313所示，冰壺在冰面運動時受到的阻力很小，可以在較長時間內保持運動速度的 大小和方向不變，我們可以說冰壺有較強的抵抗運動狀態(tài)變化的“本領”.這里所指的“本領”是冰壺的慣性，則慣性的大小取決于（）圖313A.冰壺的速度B.冰壺的質量C.冰壺受到的推力D.冰壺受到的阻力解析 一個物體慣性的大小， 與其運動狀態(tài)，受力情況是沒有任何關系的， 衡量物體慣性大 小的唯一因素是質量，故 B正確答案 B6.根據牛頓運動定律，以下選項中正確的是（）A.人只有在靜止的車廂內，豎直向上高高跳起后，才會落在車廂的原來位置B.