41牛頓第一定律（導(dǎo)學(xué)案）（原卷版）高一物理

第1節(jié)牛頓第一定律導(dǎo)學(xué)案【學(xué)習(xí)目標】1.知道伽利略的理想實驗及其主要推理過程和推論，知道理想實驗是科學(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.理解力和運動的關(guān)系，知道物體的運動不需要力來維持。4.理解慣性的概念，知道質(zhì)量是慣性大小的量度?！緦W(xué)習(xí)重難點】 1．理解牛頓第一定律的內(nèi)容及意義。（重點）2．理解慣性的概念，知道質(zhì)量是慣性大小的量度。（重點難點）【知識回顧】初中內(nèi)容復(fù)習(xí)：1.“伽利略斜面小車實驗”在這個實驗中,讓每次讓小車從斜面的同一高度滑下,目的是讓小車在進入水平表面時具有相同的速度,這樣才能比較小車在不同表面運動的情況.如下圖所示,是小車從斜面上滑下后,在平面上最終停下的位置.實驗表明：平面越光滑,小車運動的距離越遠,這說明小車受到的阻力越小,速度減小的越慢.如果小車不受阻力,小車將一直運動下去。2.牛頓第一定律(1)內(nèi)容：一切物體在沒有受到外力作用時,總保持狀態(tài)或狀態(tài)。(2)牛頓第一定律是在大量經(jīng)驗事實的基礎(chǔ)上,運用科學(xué)的的方法而概括出來的規(guī)律,是一個非常重要的規(guī)律,是整個力學(xué)的基礎(chǔ)和出發(fā)點.所以它不能用實驗驗證,因為任何物體都受到其它物體的作用,但是它能經(jīng)受住實踐的檢驗。3.慣性定義：一切物體都有保持不變的的性質(zhì)，我們把這種性質(zhì)叫作慣性?！咀灾黝A(yù)習(xí)】1.對力與運動關(guān)系的認識(1)亞里士多德：必須有力作用在物體上，物體才能運動；沒有力的作用，物體就要靜止在某個地方。(2)伽利略:①理想實驗：讓小球沿斜面從靜止狀態(tài)開始運動，小球?qū)?。；減小第二個斜面的傾角，小球仍將達到的高度，但它要運動得遠些；由此，若將第二個斜面放平，小球?qū)⒂肋h運動下去②結(jié)論：力不是物體運動的原因。(3)笛卡兒：如果運動中的物體沒有受到力的作用，它將繼續(xù)以同一沿同一運動，既不會停下來，也不會偏離原來的方向。2.牛頓第一定律慣性與質(zhì)量(1)牛頓第一定律：一切物體總保持狀態(tài)或靜止狀態(tài)，除非作用在它上面的迫使它改變這種狀態(tài)。(2)意義：揭示了運動與力的關(guān)系，即力不是維持物體運動狀態(tài)的原因，而是改變物體運動狀態(tài)的原因。(3)慣性：物體保持原來狀態(tài)或靜止狀態(tài)的性質(zhì)叫作慣性。牛頓第一定律也被叫作慣性定律。(4)慣性與質(zhì)量：決定物體慣性大小的物理量是它的質(zhì)量，質(zhì)量大的物體慣性。說明慣性大小只由質(zhì)量大小決定，與其他因素無關(guān)。【課堂探究】思考與討論:初中我們學(xué)習(xí)了牛頓第一定律的基本內(nèi)容，你能說說它揭示了物體運動遵循怎樣的規(guī)律嗎？滑冰運動員如果不用力，他會慢慢停下來。這與牛頓第一定律矛盾嗎？亞里士多德的觀點：“必須有力作用在物體上，物體才能運動；沒有力的作用，物體就要靜止在某個地方”實驗與思考:（1）用手推動課本，觀察課本的運動；（2）撤去手的推力，觀看課本的運動。（3）通過實驗，你是否認為力是維持物體運動的原因？你是否支持亞里士多德的觀點呢？一、理想實驗的魅力思考與討論：（1）剛才的小實驗中，課本之所以會停下了，你認為是什么原因？（2）如果沒有摩擦力的存在的話，課本的運動會是什么樣子？（一）伽利略的猜想伽利略認為：將人們引入歧途的是。若沒有，球?qū)⑦\動下去。由此可以證明力不是物體運動的原因。思考：如何才能證明伽利略的猜想是正確的呢？實驗演示：理想斜面實驗二、牛頓第一定律（一）牛頓第一定律1.內(nèi)容：一切物體總保持狀態(tài)或狀態(tài)，除非作用在它上面的迫使它改變這種狀態(tài)。這就是牛頓第一定律。思考與討論：(1)我們通過哪個物理量來描述物體的運動狀態(tài)？你認為物體的運動狀態(tài)的改變可能會有幾種情況？(2)通過對牛頓第一定律的學(xué)習(xí)，你認為牛頓第一定律從幾個方面闡述了力和運動的關(guān)系？(3)牛頓第一定律可不可以用實驗來直接驗證？什么時候可以看作不受力？2.意義：(1)牛頓第一定律揭示了力和的關(guān)系；(2)牛頓第一定律揭示了力不是物體運動的原因，而是物體運動狀態(tài)的原因；(3)牛頓第一定律揭示了物體不受外力時，總保持狀態(tài)或狀態(tài)。思考與實驗：(1)雞蛋為什么沒有隨硬紙板一起飛出，而是“跳”進了水杯呢？你能解釋一下發(fā)生這一現(xiàn)象的原因嗎？(2)桌布為什么在快速抽出時，上面的盤子的位置幾乎沒有發(fā)生大的變化？你能解釋一下發(fā)生這一現(xiàn)象的原因嗎？（二）慣性1.定義：一切物體都有保持狀態(tài)或狀態(tài)的性質(zhì)，這種性質(zhì)叫做慣性。牛頓第一定律也被叫做定律。2.特點：(1)慣性是物體的屬性，不是外界強加給它的；(2)物體都具有慣性。三、慣性與質(zhì)量思考與討論：慣性也可以說是種“惰性”——懶得改變，是抵抗運動狀態(tài)變化的“本領(lǐng)”，這種“本領(lǐng)”的大小是不一樣的。與什么因素有關(guān)？你能否通過實例分析?！居^察與實驗】慣性與質(zhì)量關(guān)系的實驗(一）慣性的大小1.慣性的“三性”普遍性一切物體皆有慣性，慣性是物體的屬性相關(guān)性慣性僅與物體的有關(guān)，與物體的或等無關(guān)唯一性質(zhì)量是慣性大小的量度2.慣性的具體表現(xiàn)形式(1)當物體不受外力或所受合外力為零時，慣性表現(xiàn)為保持原來的運動狀態(tài)不變。原來靜止的物體保持靜止，原來運動的物體保持原來的速度繼續(xù)運動。(2)當物體受到外力作用時，慣性表現(xiàn)為改變運動狀態(tài)的難易程度，物體的慣性越大，它的運動狀態(tài)越難改變。（二）慣性的應(yīng)用與危害請同學(xué)們觀看視頻了解慣性的應(yīng)用與危害。課堂小結(jié)：【自我測評】1．17世紀，意大利物理學(xué)家伽利略根據(jù)實驗指出：在水平面上運動的物體之所以會停下，是因為受到摩擦阻力的緣故。關(guān)于該實驗，你認為下列陳述錯誤的是（）A．伽利略的理想實驗是假想實驗，事實上無法完成因而得到的結(jié)論不可靠B．該實驗是以可靠的事實為基礎(chǔ)，經(jīng)過抽象思維，抓住主要因素，忽略次要因素，從而更深刻地反映自然規(guī)律C．該實驗否定了亞里士多德“力是維持物體運動的原因”的錯誤概念D．該實驗為牛頓第一定律的提出提供了有力的實驗依據(jù)2．伽利略對“自由落體運動”和“運動和力的關(guān)系”的研究中，開創(chuàng)了科學(xué)實驗和邏輯推理相結(jié)合的重要科學(xué)研究方法。圖中甲乙分別表示這兩項研究中實驗和邏輯推理的過程，下面說法中正確的是（）A．伽利略使用圖甲斜面進行實驗，得出自由落體運動的規(guī)律B．伽利略使用圖甲斜面進行實驗，得出力是改變物體運動狀態(tài)的原因C．伽利略使用圖乙斜面進行實驗，得出自由落體運動的規(guī)律D．伽利略使用圖乙斜面進行實驗用實驗事實直接得出物體運動不需要力來維持3．物體的運動狀態(tài)與受力情況的關(guān)系是（）A．物體受力不變時，運動狀態(tài)也不變B．物體受力變化時，運動狀態(tài)才會改變C．物體不受力時，運動狀態(tài)就不會改變D．物體不受力時，運動狀態(tài)也可能改變4．下列說法正確的是（）A．牛頓第一定律又稱慣性定律，所以慣性定律與慣性的實質(zhì)相同B．伽利略通過理想斜面實驗，說明物體的運動不需要力來維持C．牛頓第一定律是從實驗中直接得出的結(jié)論D．牛頓第一定律表明，物體只有在靜止或勻速直線運動時才具有慣性5．下列力與運動的關(guān)系中，說法正確的是（）A．靜止的物體一定不受力，受力的物體一定運動B．物體運動狀態(tài)發(fā)生變化，則物體一定受力的作用C．物體的運動速度越大時其慣性也越大D．物體運動狀態(tài)不變時有慣性，運動狀態(tài)改變時沒有慣性6．對下列現(xiàn)象解釋正確的是（）A．在一定拉力作用下，車沿水平面勻速前進，沒有這個拉力，小車就會停下來，所以力是維持物體運動的原因B．向上拋出的物體由于慣性，所以向上運動，以后由于重力作用，慣性變小，所以速度也越來越小C．急剎車時，車上的乘客由于慣性一樣大，所以都會向前傾倒D．質(zhì)量大的物體運動狀態(tài)不容易改變