物理6.1《牛頓第一定律》學(xué)案(魯科版必修1)

物理6班級(jí)________姓名________學(xué)號(hào)_____學(xué)習(xí)目標(biāo):1.了解有關(guān)運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系的歷史進(jìn)展，明白理想實(shí)驗(yàn)是科學(xué)研究的重要方法。2.明白得并把握牛頓第一定律的內(nèi)容和意義。3.明白什么是慣性，會(huì)正確說明有關(guān)慣性的現(xiàn)象。明白質(zhì)量是物體慣性大小的量度。4.明白運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的意義。5.明白得運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變與物體受力的關(guān)系。明白得力是使物體產(chǎn)生加速度的緣故。6.明白阻礙加速度大小的因素除了外力以外，還有質(zhì)量。學(xué)習(xí)重點(diǎn):1.牛頓第一定律。2.力是物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的緣故，是物體產(chǎn)生加速度的緣故。學(xué)習(xí)難點(diǎn):力是物體產(chǎn)生加速度的緣故。要緊內(nèi)容:一、人類對(duì)運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系的探究歷程研究運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系，是動(dòng)力學(xué)的差不多問題。人類正確認(rèn)識(shí)那個(gè)問題，經(jīng)歷了漫長的過程。十七世紀(jì)前對(duì)運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系的認(rèn)識(shí)(亞里士多德的錯(cuò)誤觀點(diǎn))：力是堅(jiān)持問題運(yùn)動(dòng)的緣故。①時(shí)刻：公元前。②差不多觀點(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，物體就要靜止下來。③依照：體會(huì)事實(shí)一用力推車，車子才前進(jìn)；停止用力，車子就要停下來。④所用方法：觀看+直覺(由生活體會(huì)得出直覺印象)。⑤錯(cuò)誤緣故剖析：沒有對(duì)所觀看的物理現(xiàn)象進(jìn)行深入地分析。只看到對(duì)車子施加的推力，而未考慮車子還受到摩擦阻力作用。停止用力(即去掉了車子前進(jìn)的動(dòng)力)，車子并沒有趕忙停下來，還要向前發(fā)生一段位移；只是由于摩擦阻力的作用，才最后停了下來。路面越光滑，阻力就越小，車子向前發(fā)生的位移就越大，假若沒有摩擦阻力，車子將一直運(yùn)動(dòng)下去，這說明車子的運(yùn)動(dòng)并不需要力來堅(jiān)持，而恰恰是(阻)力的作用，才使車子由運(yùn)動(dòng)到靜止，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生了改變。⑥危害：在亞里士多德以后的兩千年內(nèi)，動(dòng)力學(xué)一直沒有多大進(jìn)展，直到十七世紀(jì)才受到伽利略的質(zhì)疑。這是什么緣故?原先亞里士多德的觀點(diǎn)與日常體驗(yàn)有相同之處，易于被人們同意，直截了當(dāng)?shù)纳铙w會(huì)使人們總是把力和物體運(yùn)動(dòng)的速度聯(lián)系在一起，這種認(rèn)識(shí)從孩提時(shí)代就開始了，如當(dāng)拉著玩具小車前進(jìn)的時(shí)候，給人的直截了當(dāng)體驗(yàn)是：只有用力拉小車，小車才會(huì)前進(jìn)；停止用力了，小車就會(huì)停下來；用力大的時(shí)候，小車就運(yùn)動(dòng)得快些；用力小的時(shí)候，小車就運(yùn)動(dòng)得慢些；往哪個(gè)方向用力，玩具小車就向那個(gè)方向運(yùn)動(dòng)等等，看起來沒有力的作用，物體運(yùn)動(dòng)不可能堅(jiān)持，力決定著物體運(yùn)動(dòng)的快慢，還決定物體運(yùn)動(dòng)的方向。人們的直觀感受盡管是外界事物的真實(shí)反映，但它具有片面性和表面性，依照直截了當(dāng)觀看所得出的直覺的結(jié)論不是常?？煽康?，因?yàn)樗鼈冇袝r(shí)會(huì)引到錯(cuò)誤的線索上去，然而人們不能毀滅了直覺的觀點(diǎn)依舊憑直覺來看問題，錯(cuò)誤直覺印象在人腦中有專門深的潛意識(shí)，形成思維定勢．因此亞里士多德的觀點(diǎn)統(tǒng)治了人們的思維兩千多年。伽利略的理想實(shí)驗(yàn)及其推論（正確認(rèn)識(shí)）：力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的緣故，運(yùn)動(dòng)并不需要力來堅(jiān)持。①時(shí)刻：十七世紀(jì)。②差不多觀點(diǎn)：在水平面上運(yùn)動(dòng)的物體因此會(huì)停下來，是因?yàn)槭艿侥Σ磷枇Φ木壒?。設(shè)想沒有摩擦，一旦物體具有某一速度，物體將保持那個(gè)速度連續(xù)運(yùn)動(dòng)下去。③依照：理想實(shí)驗(yàn)。④方法：實(shí)驗(yàn)+科學(xué)推理(把可靠事實(shí)和理論思維結(jié)合起來)。⑤理想斜面實(shí)驗(yàn)將兩個(gè)對(duì)稱的斜面末端平滑地對(duì)接在一起，讓小球沿一個(gè)斜面從靜止?jié)L下來，小球?qū)L上另一個(gè)斜面。伽利略認(rèn)真觀看注意到，球在第二個(gè)斜面上所達(dá)到的高度同它在第一個(gè)斜面上開始滾下時(shí)的高度幾乎相等。他確信高度上的這一微小差別是由于摩擦產(chǎn)生的，如能將摩擦完全排除的話，則高度將恰好相等。因此他推論說在完全沒有摩擦的情形下。若使第二個(gè)斜面的傾角越來越小，則不管第二個(gè)斜面傾角多么小，球在第二個(gè)斜面上總要達(dá)到相同的高度，只是小球要通過更長的路徑。最后，假如第二個(gè)斜面的傾斜度完全排除了(成為水平面)，那么球從第一個(gè)斜面上滾下來之后，為達(dá)到原有高度將以恒定的速度在無限長的水平面上永久不停地運(yùn)動(dòng)下去。這確實(shí)是有名的伽利略理想斜面實(shí)驗(yàn)。那個(gè)實(shí)驗(yàn)是無法實(shí)現(xiàn)的，因?yàn)橛谰靡矡o法將摩擦完全排除掉，因此叫理想實(shí)驗(yàn)。又叫假想實(shí)驗(yàn)，思想上的實(shí)驗(yàn)；是每抽象思維中設(shè)想出來而實(shí)際上無法做到的實(shí)驗(yàn)。伽利略從可靠的實(shí)驗(yàn)動(dòng)身，設(shè)想出那個(gè)實(shí)際上不可能進(jìn)行的但又符合嚴(yán)格科學(xué)推理的理想化的實(shí)驗(yàn)，論證了物體在不受外力(理想實(shí)驗(yàn)中小球水平方向不受外力作用)作用時(shí)將永久運(yùn)動(dòng)下去的估量是正確的，說明堅(jiān)持物體的運(yùn)動(dòng)不需要外力的作用。伽利略的理想實(shí)驗(yàn)是在可靠事實(shí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行抽象思維的一種科學(xué)推理，科學(xué)研究中的一種重要方法，在自然科學(xué)的研究中有著重要的作用，它能夠深刻揭示自然規(guī)律，被愛因斯坦譽(yù)為“是人類思想史上最偉大的成就之一”，伽利略也之無愧地成為動(dòng)力學(xué)的創(chuàng)始人，實(shí)驗(yàn)科學(xué)的奠基人。3.笛卡爾對(duì)伽利略看法的補(bǔ)充和完善：二、牛頓第一定律1.內(nèi)容：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。2.明白得：①物體不受力時(shí)將處于______________狀態(tài)或_________狀態(tài)。即物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不改變。力不是堅(jiān)持物體速度的緣故，物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來堅(jiān)持。②外力的作用是迫使物體改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，即外力是改變______________的緣故，力還是產(chǎn)生加速度的緣故，而不是堅(jiān)持__________的緣故。③一切物體都有保持______________________的性質(zhì)，這種性質(zhì)叫___________。因此，牛頓第一定律也叫慣性定律。這種性質(zhì)是物體的固有屬性。不論物體處于何種狀態(tài)，即與物體運(yùn)動(dòng)情形和受力情形無關(guān)，任何物體在任何狀態(tài)下均有慣性。質(zhì)量是慣性大小的唯獨(dú)量度。④牛頓第一定律是物體不受外力作用時(shí)的運(yùn)動(dòng)定律，所描述的物體不受外力的狀態(tài)是一種理想化的狀態(tài)，因?yàn)椴皇芡饬ψ饔玫奈矬w是不存在的，因此牛頓第一定律不能用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，其正確性可通過由它推導(dǎo)出的結(jié)論與實(shí)驗(yàn)事實(shí)完全一致而得到證明。定律的實(shí)際應(yīng)用場合是物體所受合外力為零，物體在某方向上不受外力或在某方向上受平穩(wěn)力作用時(shí)，該方向上保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的情形是普遍存在的。三、慣性：物體具有的保持原先的勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)。①慣性是物體的固有屬性，慣性不是一種力。②任何物體在任何情形下（不管是否受力不管是否運(yùn)動(dòng)和如何樣運(yùn)動(dòng)）都具有慣性，切莫將慣性誤解為“物體只有保持原先的勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)”才有慣性，在受力作用時(shí)，慣性依舊存在，表達(dá)在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的難易程度上。③慣性的大小只由物體本身的特點(diǎn)決定，與外界因素?zé)o關(guān)，切莫認(rèn)為物體的速度越大，慣性越大。④慣性是不能被克服的，但能夠利用慣性做事或防止慣性的不良阻礙。⑤不要把慣性概念與慣性定律相混淆。慣性是萬物皆有的保持原運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的一種屬性，慣性定律則是物體不受外力作用時(shí)的運(yùn)動(dòng)定律，當(dāng)有力作用時(shí)，物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)必定改變?！纠弧炕疖囋陂L直水平軌道上勻速行駛，門窗緊閉的車廂內(nèi)有一人向上跳起，發(fā)現(xiàn)仍落回到車內(nèi)原處，這是因?yàn)?)A.人跳起后，車廂內(nèi)空氣給他以向前的力，帶著他隨同火車一起向前運(yùn)動(dòng)。B.人跳起的瞬時(shí)，車廂的地板給他一個(gè)向前的力，推動(dòng)他隨同火車一起向前運(yùn)動(dòng)。C.人跳起后，車在連續(xù)向前運(yùn)動(dòng)，因此人落下后必是偏后一些，只是由于時(shí)刻專門短，偏后距離太小，不明顯而已。D.人跳起后直到落地，在水平方向上人和車始終有相同的速度?！纠坑腥嗽O(shè)想，乘坐氣球飄在高空，由于地球的自轉(zhuǎn)，一晝夜就能周游世界，請你評(píng)判一下，那個(gè)設(shè)想可行嗎?四、物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變1．運(yùn)動(dòng)狀態(tài)指的是物體的速度速度是是矢量，速度不變則運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變，速度改變(大小改變、方向改變或大小方向同時(shí)改變)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)也就改變了，因此運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不斷改變的物體總有加速度。2．力是使物體產(chǎn)生加速度的緣故3．質(zhì)量是物體慣性大小的量度質(zhì)量越大的物體_________越大，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變就越______________?！纠吭虑虮砻嫔系闹亓铀俣鹊厍虮砻嫔系?／6，同一個(gè)飛行器在月球表面上時(shí)與在地球表面上時(shí)相比較()A.慣性減小為1／6，重力不變。B.慣性和重力都減小為1／6。C.慣性不變，重力減小為l／6。D.慣性和重力都不變?！纠摹吭谲囅涞捻敯迳嫌眉?xì)線掛著一個(gè)小球，在下列情形下可對(duì)車廂的運(yùn)動(dòng)情形得出如何樣的判定：(1)細(xì)線豎直懸掛:____________________。(2)細(xì)線向圖中左方偏斜:_______________。(3)細(xì)線向圖中右方偏斜:________________。課堂訓(xùn)練:1.以下各說法中正確的是()A.牛頓第一定律反映了物體不受外力作用時(shí)物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。B.不受外力作用時(shí)，物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)保持不變是由于物體具有慣性。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堅(jiān)持木塊運(yùn)動(dòng)的結(jié)果。D.物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，物體必定受到外力的作用。2.下列說法正確的是：()A.力是使物體慣性改變的緣故。B.靜止的火車啟動(dòng)時(shí)速度變化緩慢，是因?yàn)槲矬w靜止時(shí)慣性大。C.乒乓球可快速被抽殺，是因?yàn)槠古仪虻膽T性小。D.為了防止機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)振動(dòng)，采納地腳螺釘固定在地球上，是為了增大機(jī)器的慣性。3.某人推小車前進(jìn)，不用力，小車就停下來，說明：()力是堅(jiān)持小車運(yùn)動(dòng)的緣故。B.小車停下來是因?yàn)槭芰Φ淖饔玫慕Y(jié)果。C.小車前進(jìn)時(shí)共受四個(gè)力。D.不用力時(shí)，小車受到的合外力方向與小車的運(yùn)動(dòng)方向相反。4．物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)與受力情形的關(guān)系是()A.物體受力不變時(shí)，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)也不變。B.物體受力變化時(shí)，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)才會(huì)改變。C.物體不受力時(shí)，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)就可不能改變。D.物體不受力時(shí)，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)也可能改變。5.火車在長直水平軌道上勻速行駛，門窗緊閉的車廂內(nèi)有。人向上跳起，發(fā)覺仍落回到車內(nèi)原處，這是因?yàn)?)A.人跳起后直至落地，在水平方向上人和車始終具有相同的速度。B.人跳起后，車廂內(nèi)的空氣給他以向前的力，帶著他隨同火車一起向前運(yùn)動(dòng)。C.人跳起的瞬時(shí)，車廂地板給他一個(gè)向前的力，推動(dòng)他隨同火車一起向前運(yùn)動(dòng)。D.人跳起后，車連續(xù)向前運(yùn)動(dòng)，人落下后必定偏后一一些，只是由于時(shí)刻專門短，偏后距離太小，不明顯而已。課后作業(yè)：一個(gè)以速度v運(yùn)動(dòng)著的小球，假如沒有受到任何力的作用，經(jīng)時(shí)刻t后的速度是_______，經(jīng)時(shí)刻nt后的速度是________。2.用繩子拉著小車沿光滑水平面運(yùn)動(dòng)，繩子突然斷裂后，小車將作_______，這時(shí)小車在水平方向受到力的大小是___________。3．殲擊機(jī)在斗爭前為了提高靈活性，常拋掉副油箱，因?yàn)闇p少質(zhì)量后___________。4．月球表面上的重力加速度g=1．63m/s2，地球上一個(gè)質(zhì)量為500kg的飛行器在月球表面時(shí)的質(zhì)量為_________，重力為_________。5．下面幾個(gè)說法中正確的是()A.靜止或作勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體，一定不受外力的作用。B.當(dāng)物體的速度等于零時(shí)，物體一定處于平穩(wěn)狀態(tài)。C.當(dāng)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，物體一定受到外力作用。D.物體的運(yùn)動(dòng)方向一定是物體所受合外力的方向。6．關(guān)于慣性的下列說法中正確的是()物體能夠保持原有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)叫慣性。B．物體不受外力作用時(shí)才有慣性。C．物體靜止時(shí)有慣性，一開始運(yùn)動(dòng)，不再保持原有的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，也就失去了慣性。D．物體靜止時(shí)沒有慣性，只有始終保持運(yùn)動(dòng)狀態(tài)才有慣性。7．人從行駛的汽車內(nèi)跳下來后容易()A.向汽車行駛的方向跌倒。B．向汽車行駛的反方向跌倒。C．向車右側(cè)方向跌倒。D．向車左側(cè)方向跌倒。8．一人在車廂中把物體拋出，下列哪種情形，乘客在運(yùn)動(dòng)車廂里觀看到的現(xiàn)象和在靜止車廂里觀看到的現(xiàn)象一樣()A.車廂加速行駛時(shí)B．車廂減速行駛時(shí)C．車廂轉(zhuǎn)彎時(shí)D．車廂勻速直線行駛時(shí)9．關(guān)于力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，下列說法中正確的是()A.力是物體運(yùn)動(dòng)的緣故。B.力是堅(jiān)持物體運(yùn)動(dòng)的緣故。C．力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的緣故。D．力是物體獲得速度的緣故。10．下列說法中正確的是()物體不受力時(shí)，一定處于靜止?fàn)顟B(tài)。B.物體的速度等于零時(shí)，一定處于力平穩(wěn)狀態(tài)。C．物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，一定受到外力作用。D．物體的運(yùn)動(dòng)方向，一定是物體所受外力合力的方向．11．先后在北京和廣州稱量同一個(gè)物體，下列判定正確的是()．A．用天平稱量時(shí)兩地結(jié)果相同。B.用桿秤(或不等臂天平)稱量時(shí)兩地結(jié)果不同。C．用彈簧秤稱量時(shí)北京的示數(shù)大些。D．用彈簧秤稱量時(shí)廣州的示數(shù)大些。12．從離開地球表面和月球表面同樣高度處做自由落體實(shí)驗(yàn)，落地的時(shí)刻分別為t地與t月，落地的速度分別為v地與v月，則()A.t地>t月，v地>v月B．t地>t月，v地<v月C．t地<t月，v地>v月D．t地<t月，v地<v月13．一個(gè)劈形物體abc，各面均光滑，上面放一光滑小球，用手按住在固定的光滑斜面上，如圖所示．現(xiàn)把手放開，使劈形物體沿斜面下滑，則小球在碰到斜面往常的運(yùn)動(dòng)軌跡是()A．沿斜面向下的直線。B．曲線。C．豎直向下的直線。D．折線。14．一個(gè)物體受四個(gè)力作用而靜止，當(dāng)撤去其中的F1后，則物體()A．向F1的方向作勻速直線運(yùn)動(dòng)。B．向F1的反方向作勻速直線運(yùn)動(dòng)。C．向F1的方向作加速運(yùn)動(dòng)。D．向F1的反方向作加速運(yùn)動(dòng)。閱讀材料：牛頓生平牛頓是17世紀(jì)最偉大的科學(xué)巨匠。他的成就遍及物理學(xué)、數(shù)學(xué)、天體力學(xué)的