人教版必修1 4.1 牛頓第一定律 學案.docx

4.1牛頓第一定律 學案學習目標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(nèi)容及意義.3.理解慣性的概念，會解釋有關(guān)的慣性現(xiàn)象一、從亞里士多德到伽利略問題設(shè)計1日常生活中，我們有這樣的經(jīng)驗：馬拉車，車就前進，停止用力，車就停下來是否有力作用在物體上物體才能運動呢？馬不拉車時，車為什么會停下來呢？答案不是車之所以會停下來是因為受到阻力的作用2如果沒有摩擦阻力，也不受其他任何力的作用，水平面上運動的物體會怎樣？請閱讀課本中的相關(guān)內(nèi)容，思考伽利略是如何由理想實驗得出結(jié)論的答案水平面上運動的物體將保持這個速度永遠運動下去理想實驗再現(xiàn)：如圖甲所示，讓小球沿一個斜面由靜止?jié)L下，小球?qū)L上另一個斜面如果沒有摩擦，小球?qū)⑸仙皆瓉淼母叨热绻麥p小第二個斜面的傾斜角度，如圖乙所示，小球在這個斜面上達到原來的高度就要通過更長的路程繼續(xù)減小第二個斜面的傾斜角度，如圖丙所示，使它最終成為水平面，小球就再也達不到原來的高度，而將沿水平面以恒定的速度永遠運動下去要點提煉1關(guān)于運動和力的兩種對立的觀點(1)亞里士多德的觀點：物體的運動必須依靠外力的不斷作用才能維持，外力一旦消失，運動就會停止，即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)：物體的運動不需要(填“需要”或“不需要”)力來維持2伽利略的理想實驗的意義(1)伽利略的理想實驗將可靠的事實和理論思維結(jié)合起來，即采用“可靠事實抽象思維科學推論”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(guān)系(2)第一次確立了物理實驗在物理學中的地位二、牛頓第一定律1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2對牛頓第一定律的理解(1)定性說明了力和運動的關(guān)系說明了物體不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)說明力是改變物體運動狀態(tài)的原因(2)揭示了一切物體都具有的一種固有屬性慣性因此牛頓第一定律也叫慣性定律3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)三、慣性問題設(shè)計坐在公共汽車里的人，當車突然啟動時，有什么感覺？當運動的汽車突然停止時，又有什么感覺？解釋上述現(xiàn)象答案當汽車突然啟動時，人身體后傾當汽車突然停止時，人身體前傾這是因為人具有慣性，原來人和車一起保持靜止狀態(tài)，當車突然啟動時，人的身體下部隨車運動，但上部由于慣性保持原來的靜止狀態(tài)，所以會向后傾；人和車一起運動，當車突然停止時，人的身體下部隨車停止，但上部由于慣性保持原來的運動狀態(tài)，故向前傾要點提煉1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(zhì)，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2慣性與質(zhì)量的關(guān)系(1)慣性是物體的固有屬性，一切物體都具有慣性(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3慣性與力的關(guān)系(1)慣性不是力，而是物體本身固有的一種性質(zhì)，因此物體“受到了慣性作用”、“產(chǎn)生了慣性”、“受到慣性力”等說法都是錯誤的(2)力是改變物體運動狀態(tài)的原因慣性是維持物體運動狀態(tài)的原因4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(zhì)量越大，慣性越大，運動狀態(tài)越難改變一、對伽利略理想實驗的認識例1理想實驗有時能更深刻地反映自然規(guī)律伽利略設(shè)計了一個如圖1所示的理想實驗，他的設(shè)想步驟如下：圖1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?qū)L上另一個斜面；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)的勻速運動請將上述理想實驗的設(shè)想步驟按照正確的順序排列_(只要填寫序號即可)在上述的設(shè)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(guān)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(chǔ)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(jié)論而是可靠事實，因此放在第一步，、是在斜面上無摩擦的設(shè)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例2由牛頓第一定律可知()a物體的運動是依靠慣性來維持的b力停止作用后，物體的運動就不能維持c物體做變速運動時，一定有外力作用d力是改變物體慣性的原因解析物體具有保持原來靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(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動狀態(tài)，a對力是改變物體運動狀態(tài)的原因，而不是維持物體運動的原因，b錯，c對慣性是物體的固有屬性，力不能改變物體的慣性大小，d錯答案ac針對訓練做自由落體運動的物體，如果下落過程中某時刻重力突然消失，物體的運動情況將是()a懸浮在空中不動b速度逐漸減小c保持一定速度向下做勻速直線運動d無法判斷答案c解析物體自由下落時，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，物體將以重力消失瞬間的速度做勻速直線運動，故選項c正確三、慣性的理解例3關(guān)于物體的慣性，下述說法中正確的是()a運動速度大的物體不能很快地停下來，是因為物體速度越大，慣性也越大b靜止的火車啟動時，速度變化慢，是因為靜止的物體慣性大c乒乓球可以快速抽殺，是因為乒乓球慣性小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錯誤；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，是因為它的質(zhì)量大，與是否靜止無關(guān)，故b錯誤；乒乓球能被快速抽殺，表明它的運動狀態(tài)容易發(fā)生改變，是因為它的慣性小，故c正確；一切物體在任何情況下都有慣性，故d錯誤答案c牛頓第一定律1(對伽利略理想實驗的認識)關(guān)于伽利略的理想實驗，下列說法正確的是()a只要接觸面摩擦相當小，物體在水平面上就能勻速運動下去b這個實驗實際上是永遠無法做到的c利用氣墊導軌，就能使實驗成功d雖然是想象中的實驗，但是它建立在可靠的實驗基礎(chǔ)上答案bd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動下去，故a錯誤沒有摩擦是不可能的，這個實驗實際上是永遠無法做到的，故b正確若使用氣墊導軌進行理想實驗，可以提高實驗精度，但是仍然存在摩擦力，故c錯誤；雖然是想象中的實驗，但是它建立在可靠的實驗基礎(chǔ)上，故d正確2(對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不受外力作用時，物體的運動狀態(tài)保持不變b物體做變速運動時，一定受外力的作用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(jié)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)答案abd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)，即物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)不變，a正確；牛頓第一定律揭示了力和運動的關(guān)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)的原因物體做變速運動說明運動狀態(tài)在改變，b正確在水平地面上滑動的木塊最終停下來，是由于阻力的作用改變運動狀態(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迫使他改變了原來的運動狀態(tài)，c錯誤，d正確3(力與運動的關(guān)系)某人用力推一下原來靜止在水平面上的小車，小車便開始運動，以后改用較小的力就可以維持小車做勻速直線運動，可見()a力是維持物體速度不變的原因b力是維持物體運動的原因c力是改變物體慣性的原因d力是改變物體運動狀態(tài)的原因答案d解析力是改變物體運動狀態(tài)的原因，小車原來靜止，在力的作用下小車開始運動，是力使其運動狀態(tài)發(fā)生了改變用較小的力就能使小車做勻速直線運動是推力與摩擦力的合力為零的緣故4(對慣性的理解)如圖2所示，冰壺在冰