教科版高中物理必修一32牛頓第一定律(第1課時(shí))教案教學(xué)設(shè)計(jì)

1、第三章牛頓運(yùn)動(dòng)定律HETH1RDCHAPTF3.2牛頓第一定律第一課時(shí)目標(biāo)定位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理解牛頓第一定律的內(nèi)容及意義.3.明確慣性的概念，會(huì)解釋有關(guān)的慣性現(xiàn)象.h預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)J梳理+識(shí)記+點(diǎn)撥一、從亞里士多德到伽利略.亞里士多德把地上的運(yùn)動(dòng)分成兩類：一類是無須外力幫助的天然運(yùn)動(dòng)；另一類是受迫運(yùn) 動(dòng)，這類運(yùn)動(dòng)必須依靠外力的不斷作用才能維持.外力一旦消失，受迫運(yùn)動(dòng)也就停止了.他的觀點(diǎn)由于受到歷史的局限性，是錯(cuò)誤的.意大利科學(xué)家伽利略指出， 地面上運(yùn)動(dòng)的物體之所以會(huì)停下來，是因?yàn)槟Σ亮Φ木壒? 為了說明運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系，他設(shè)計(jì)了理想實(shí)驗(yàn):（1）

2、若摩擦可以忽略，小球最終會(huì)到達(dá)與左側(cè)斜面同樣的高度；（2）坡度越小，小球要達(dá)到同樣的高度經(jīng)過的坡長就會(huì)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?qū)⒂肋h(yuǎn)運(yùn)動(dòng)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(shí)驗(yàn)揭示了什么道理？答案 伽利略的實(shí)驗(yàn)揭示了力不是維持物體運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(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(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化（產(chǎn)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(guān).慣性：一切物體都有保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)

3、，這種性質(zhì)叫做慣性.因 此牛頓第一定律也稱為慣性定律.質(zhì)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(yùn)動(dòng)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(duì)嗎？答案（1）不是 一切物體都具有慣性. 物體的慣性與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān).（2）不對(duì) 慣性只與質(zhì)量大小有關(guān)，而與速度大小無關(guān)，與受力大小也無關(guān)聲 課堂講義金 理解深化探究一、對(duì)伽利略的理想實(shí)驗(yàn)的理解.關(guān)于運(yùn)動(dòng)和力的兩種對(duì)立的觀點(diǎn)(1)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)伽利略的觀點(diǎn)(伽利略第一次提出廣物體的運(yùn)動(dòng)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(shí)驗(yàn)的意義 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“事實(shí)基礎(chǔ)+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)第一次確立了物理實(shí)驗(yàn)在物理學(xué)中的地位.【例1】 理想實(shí)驗(yàn)有時(shí)更能深刻地反映自然規(guī)律.伽利略設(shè)計(jì)了一個(gè)如圖311所示的理想實(shí)驗(yàn)，他的設(shè)想步驟如下：圖311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?來釋放的高度；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?續(xù)的勻速運(yùn)動(dòng).請(qǐng)將上述理想實(shí)驗(yàn)的設(shè)想

5、步驟按照正確的順序排列 (只要填寫序號(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.是事實(shí)，是推論B.是事實(shí)，是推論C.是事實(shí)，是推論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二、對(duì)牛頓第一定律的理解.對(duì)牛頓第一定律的理解(1)定性說明了力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系：力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，或者說力是產(chǎn)生加速度的原因，而不是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因.物體不

6、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)顟B(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(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)速度的方向不變，只有大小改變.(物體做直線運(yùn)動(dòng))(2)速度的大小不變，只有方向改變.(物體做曲線運(yùn)動(dòng))(3)速度的大小和方向同時(shí)發(fā)生改變.(物體做曲線運(yùn)動(dòng)).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(shí)的狀態(tài), (2)牛頓第一定律不是實(shí)驗(yàn)定律，它是在理想實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上總結(jié)得出的.【例2 關(guān)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(shí)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律

7、B.不受外力作用時(shí)，物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)保持不變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.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)瓉淼倪\(yùn) 動(dòng)狀態(tài)解析牛頓第一定律描述的是物體不受外力作用時(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、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饔枚淖兞诉\(yùn)動(dòng)狀態(tài)，C錯(cuò)誤，D正確.答案 ABD三、對(duì)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(zhì)量是慣性大小的唯一量度.質(zhì)量越大，慣性越大.慣性大小與物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān)，與物體受力情況以及地理位置無關(guān).慣性的表現(xiàn)(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)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.【例3關(guān)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(yùn)動(dòng)狀態(tài)越難改變B.同一物體運(yùn)動(dòng)時(shí)的慣性大于靜止時(shí)的慣性C. “嫦娥三號(hào)”衛(wèi)星在地球上的慣性與它繞月球飛行時(shí)的慣性相同（燃料消耗忽略不計(jì)）D.各種機(jī)床和發(fā)電機(jī)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(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)越強(qiáng)，即它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)越又t改變，A正確；質(zhì)量是慣性大小的唯一量度，慣性大小與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān)，B錯(cuò)誤;“嫦娥三號(hào)”衛(wèi)星在地球上的質(zhì)量與它繞月球飛行時(shí)的質(zhì)量不變，慣性不變，C正確；質(zhì)量大的物體慣性大，各種機(jī)床和發(fā)電機(jī)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(guān)慣性的問題時(shí)，應(yīng)注意慣性的三個(gè)性質(zhì)：（1）普遍性：一切物體在任何情況下都具有慣性；（2）無關(guān)性：慣性與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和受力情況均無關(guān)；（3）唯一性：慣性由物體的質(zhì)量唯一決定.【例4 如圖312所示，在勻速行駛的火車車廂內(nèi)，有

10、一人從B點(diǎn)正上方相對(duì)車廂靜止釋放一個(gè)小球，不計(jì)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(nèi)，相對(duì)車廂靜止釋放一個(gè)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(shí)間內(nèi)，水平位移相等，即落回到B點(diǎn)，故選B.答案 B對(duì)點(diǎn)練習(xí) 與鞏固應(yīng)用反饋對(duì)伽利略的理想實(shí)驗(yàn)的理解1. （2013山東煙臺(tái)期末）下列敘述中符合物理學(xué)史實(shí)的是（）A.伽利略認(rèn)為力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因B.伽利略通過理想斜面實(shí)驗(yàn)總結(jié)出了慣性定律C.牛頓認(rèn)為力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因D.在伽利略和笛卡兒研究的基礎(chǔ)上，牛頓建立了慣性定律答案 ACD.伽利略的

11、理想斜面實(shí)驗(yàn)說明 （）A.亞里士多德關(guān)于運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系是正確的B.亞里士多德關(guān)于運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系是錯(cuò)誤的C.力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因D.物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來維持解析 伽利略的理想實(shí)驗(yàn)中斜面放平后，小球?qū)⒂肋h(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去， 說明物體的運(yùn)動(dòng)不是由力來維持的，故而推翻了亞里士多德的觀點(diǎn).B、D正確.答案 BD對(duì)牛頓第一定律的理解.關(guān)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(shí)驗(yàn)”的基礎(chǔ)上總結(jié)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(shí)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(yùn)動(dòng)時(shí)才具有慣性解析牛

12、頓第一定律是在伽利略“理想實(shí)驗(yàn)”的基礎(chǔ)上經(jīng)過抽象、加工、推理后總結(jié)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(shí)等效的，故牛頓第一 定律仍有實(shí)際意義，B錯(cuò)誤；物體的慣性是物體本身的屬性，與物體是否受外力無關(guān)，與物 體靜止還是勻速直線運(yùn)動(dòng)無關(guān)，C、D錯(cuò)誤.故選 A.答案 A對(duì)慣性的理解4. （2013北京西城區(qū)期末）關(guān)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(zhì)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(zhì)量是物體慣性大小的量度，與速度、加速度及合力無關(guān).答案 B5.如圖313所示，冰壺在冰面運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力很小，可以在較長時(shí)間內(nèi)保持運(yùn)動(dòng)速度的 大小和方向不變，我們可以說冰壺有較強(qiáng)的抵抗運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的“本領(lǐng)”.這里所指的“本領(lǐng)”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(zhì)量C.冰壺受到的推力D.冰壺受到的阻力解析 一個(gè)物體慣性的大小， 與其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，受力情況是沒有任何關(guān)系的， 衡量物體慣性大 小的唯一因素是質(zhì)量，故 B正確答案 B6.根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律，以下選項(xiàng)中正確的是（）A.人只有在靜止的車廂內(nèi)，豎直向上高高跳起后，才會(huì)落在車廂的原來位置B.