粵教物理必修1《伽利略的理想實(shí)驗(yàn)與牛頓第一定律》學(xué)案

1、4.1 伽利略的理想實(shí)驗(yàn)與牛頓第一定律 學(xué)案（粵教版必修1）1所謂理想實(shí)驗(yàn)，又叫_，它是人們?cè)谒枷胫兴茉斓囊环N理想過(guò)程2牛頓第一定律的內(nèi)容： _.3物體保持原來(lái)的勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)叫_慣性是物體本身具有的一種屬性，與物體所處的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)_是慣性的唯一量度物體的_越大，慣性越大；_越小，慣性越小思考我們經(jīng)常提到物體處于什么運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生了改變等，那么描述物體運(yùn)動(dòng)的幾個(gè)物理量中哪一個(gè)是描述物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的標(biāo)志呢？一、伽利略的理想實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)提煉1亞里士多德的觀點(diǎn)古希臘哲學(xué)家亞里士多德根據(jù)一些經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為力是_物體運(yùn)動(dòng)的原因直到17世紀(jì)，意大利著名物理學(xué)家伽利略，根據(jù)“理想實(shí)驗(yàn)”打破

2、了憑直覺(jué)得出的力是_物體運(yùn)動(dòng)的原因這一錯(cuò)誤觀點(diǎn)對(duì)人們的束縛2理想實(shí)驗(yàn)：如圖1甲所示，讓小球沿一個(gè)斜面從靜止?jié)L下來(lái)，小球?qū)L上另一個(gè)斜面如果沒(méi)有摩擦，小球?qū)圖1如果將斜面傾角變小，如圖乙所示，小球在這個(gè)斜面上達(dá)到原來(lái)的高度就要通過(guò)更長(zhǎng)的路程繼續(xù)減小斜面的傾角，如圖丙所示，使它最終成為水平面，小球就再也達(dá)不到原來(lái)的高度，_.3伽利略的結(jié)論：力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因4實(shí)驗(yàn)意義：伽利略理想實(shí)驗(yàn)將可靠的事實(shí)和理論思維結(jié)合起來(lái)，其思維過(guò)程采用了“_設(shè)計(jì)思路推斷結(jié)論”的方式問(wèn)題延伸1靜止是不是一種特殊的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)？2你認(rèn)為下列情況中物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是否改變？a汽車(chē)由靜止到開(kāi)始運(yùn)行b汽車(chē)沿著筆直的公路跑的越來(lái)越

3、快了c汽車(chē)沿著筆直的公路跑的越來(lái)越慢了d汽車(chē)沒(méi)有減速但拐了一個(gè)彎e汽車(chē)一邊減速一邊拐彎二、牛頓物理學(xué)的基石慣性定律問(wèn)題情境我們可以輕松地把一個(gè)石子拿起并扔遠(yuǎn)，但要拿起并扔遠(yuǎn)一個(gè)10 kg的鉛球，卻很費(fèi)力你說(shuō)為什么？要點(diǎn)提煉1對(duì)牛頓第一定律的理解(1)物體不受外力時(shí)所處的狀態(tài)是靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(2)物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變是因?yàn)槭艿搅?，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(3)一切物體都具有保持原來(lái)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的特性慣性2對(duì)慣性的理解(1)慣性與質(zhì)量的關(guān)系慣性是物體的_，一切物體都具有慣性，_是物體慣性大小的唯一量度，_越大，慣性越大(2)慣性與力的關(guān)系慣性_力，而是物體本身固有

4、的一種性質(zhì)，因此說(shuō)“物體受到了慣性作用”、“產(chǎn)生了慣性”、“受到慣性力”等都是錯(cuò)誤的力是改變物體_的原因，慣性是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因力越大，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)越易改變；慣性越大，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)_改變慣性與物體的受力情況_(3)慣性與速度的關(guān)系速度是表示物體運(yùn)動(dòng)快慢的物理量，慣性是物體本身固有的性質(zhì)一切物體都有慣性，和物體是否有速度及速度的大小均無(wú)關(guān).圖2例1科學(xué)思維和科學(xué)方法是我們認(rèn)識(shí)世界的基本手段在研究和解決問(wèn)題的過(guò)程中，不僅需要相應(yīng)的知識(shí)，還要注意運(yùn)用科學(xué)的方法理想實(shí)驗(yàn)有時(shí)更能深刻地反映自然規(guī)律伽利略設(shè)想了一個(gè)理想實(shí)驗(yàn)，如圖2所示，其中有一個(gè)是經(jīng)驗(yàn)事實(shí)，其余是推論減小第二個(gè)斜面的傾面，小球在這個(gè)斜面上仍

5、然要達(dá)到原來(lái)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(méi)有摩擦，小球?qū)⑸仙皆瓉?lái)釋放的高度；繼續(xù)減小第二個(gè)斜面的傾角，最后使它成水平面，小球?qū)⒀厮矫孀龀掷m(xù)的勻速運(yùn)動(dòng)請(qǐng)將上述理想實(shí)驗(yàn)的設(shè)想步驟按照正確的順序排列_(只要填寫(xiě)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(lèi)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)，是推論聽(tīng)課記錄變式訓(xùn)練1下列運(yùn)動(dòng)的物體中，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)始終保持不變的是()A勻速直線運(yùn)動(dòng)B勻變速直線運(yùn)動(dòng)C圓周運(yùn)動(dòng)D靜止例2關(guān)于牛頓第一定律的下列說(shuō)法中，正確的是()A牛頓第一定律是

6、實(shí)驗(yàn)定律B牛頓第一定律說(shuō)明力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因C慣性定律與慣性的實(shí)質(zhì)是相同的D物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來(lái)維持聽(tīng)課記錄變式訓(xùn)練2以下各說(shuō)法中不正確的是()A牛頓第一定律揭示了物體不受外力作用時(shí)的運(yùn)動(dòng)情況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)的木塊最終要停下來(lái)，是由于沒(méi)有外力來(lái)維持木塊的運(yùn)動(dòng)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例3火車(chē)在長(zhǎng)直水平軌道上勻速行駛，一門(mén)窗緊閉的車(chē)廂內(nèi)有人向上跳起，發(fā)現(xiàn)仍落回原處，這是因?yàn)?)A人跳起后，車(chē)廂內(nèi)空氣給他以向前的力，帶著他隨同火車(chē)一起向前運(yùn)動(dòng)B人跳起的瞬間，車(chē)廂的地板給他一個(gè)向前的力，推動(dòng)他隨同火車(chē)一起向前運(yùn)動(dòng)

7、C人跳起后，車(chē)在繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)，所以人落下后必定偏后一些，只是由于時(shí)間很短，偏后距離太小，不明顯而已D人跳起后直到落地，在水平方向上和車(chē)始終具有相同的速度聽(tīng)課記錄圖3變式訓(xùn)練3如圖3所示，在一輛表面光滑且足夠長(zhǎng)的小車(chē)上，有質(zhì)量為m1和m2的兩個(gè)小球(m1>m2)，兩個(gè)小球隨車(chē)一起運(yùn)動(dòng)，當(dāng)車(chē)突然停止運(yùn)動(dòng)時(shí)，如不考慮其他阻力，則兩個(gè)小球()A一定相碰B一定不相碰C不一定相碰D無(wú)法確定【即學(xué)即練】1下列說(shuō)法正確的是()A力是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因B物體受恒力作用時(shí)，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)保持不變C物體只有在靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)才有慣性D慣性越大的物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)越難改變2下列物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)沒(méi)有發(fā)生變化的是()A勻

8、速飄落的羽毛B勻速拐彎的自行車(chē)C勻加速起動(dòng)的火車(chē)D繞地球勻速運(yùn)行的航天飛機(jī)3一架勻速飛行的戰(zhàn)斗機(jī)為了能擊中地面上的目標(biāo)，則投彈的位置應(yīng)是()A在目標(biāo)的正上方B在飛抵目標(biāo)之前C在飛抵目標(biāo)之后D在目標(biāo)的正上方，但離目標(biāo)距離近一些4下列說(shuō)法正確的是()A一位同學(xué)看到某人推不動(dòng)原來(lái)靜止的汽車(chē)，他說(shuō)這是因?yàn)檫@輛車(chē)沒(méi)有慣性B運(yùn)動(dòng)越快的汽車(chē)越不容易停下來(lái)，是因?yàn)槠?chē)運(yùn)動(dòng)得越快，慣性越大C小球由于重力的作用而自由下落時(shí)，它的慣性就不存在了D物體的慣性僅與物體的質(zhì)量有關(guān)，質(zhì)量大的物體慣性大，質(zhì)量小的物體慣性小圖45如圖4所示，一個(gè)各面均光滑的劈形物體A放在固定的斜面上，上表面呈水平，在其水平面上放一個(gè)小球B，劈

9、形物體從靜止開(kāi)始釋放，則小球在碰到斜面前的運(yùn)動(dòng)軌跡是()A沿斜面向下的直線B豎直向下的直線C無(wú)規(guī)則曲線D拋物線參考答案課前自主學(xué)習(xí)1假想實(shí)驗(yàn)2一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3慣性無(wú)關(guān)質(zhì)量質(zhì)量質(zhì)量思考速度是描述物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的標(biāo)志核心知識(shí)探究一、要點(diǎn)提煉1維持維持2上升到原來(lái)的高度而應(yīng)以恒定的速率永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去4科學(xué)猜想問(wèn)題延伸1.是2物體由靜止到運(yùn)動(dòng)或者由運(yùn)動(dòng)到靜止，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)都發(fā)生了改變，如a.物體運(yùn)動(dòng)時(shí)速度的方向沒(méi)變，但大小發(fā)生了變化，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)也發(fā)生了變化，如b、c.物體運(yùn)動(dòng)時(shí)速度的大小沒(méi)變，但方向改變了，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)也發(fā)生了變化，如d.物體運(yùn)動(dòng)時(shí)速度的大

10、小、方向都發(fā)生了變化，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)也發(fā)生了變化，如e.二、問(wèn)題情境質(zhì)量大的物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)難以改變，而質(zhì)量小的物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)容易改變要點(diǎn)提煉2(1)固有屬性質(zhì)量質(zhì)量(2)不是運(yùn)動(dòng)狀態(tài)越難無(wú)關(guān)解題方法探究例1B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(wú)摩擦的設(shè)想，最后推導(dǎo)出理想化的結(jié)論.因此正確順序是.變式訓(xùn)練1AD運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變是指物體的速度大小和方向都不變的狀態(tài)，勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度在變化，故B錯(cuò)誤；圓周運(yùn)動(dòng)，其軌跡是圓，速度的方向時(shí)刻發(fā)生變化，故C錯(cuò)誤例2BD牛頓第一定律強(qiáng)調(diào)了物體在不受力的情況下的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，也說(shuō)明

11、了在受力時(shí)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變，但自然界中不受力的物體是不存在的，故A錯(cuò)誤；慣性是物體保持原來(lái)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的一種性質(zhì)，慣性定律(即牛頓第一定律)則反映物體在一定條件下的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，故C錯(cuò)誤；由牛頓第一定律可知，物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來(lái)維持，但要改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，則必須有力的作用，B、D正確變式訓(xùn)練2C牛頓第一定律描述的是一種理想的情況物體不受任何外力作用時(shí)將保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變，實(shí)際的情況是物體都要受到外力的作用，只要物體所受的外力的合力為零，物體就保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變，所以A選項(xiàng)是正確的；物體的運(yùn)動(dòng)并不需要力來(lái)維持，而是由物體本身所固有的一種屬性慣性來(lái)維持的，力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，所以選項(xiàng)B、D正確；C選項(xiàng)中木塊最終要停下來(lái)的原因是：木塊在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，受到各種摩擦阻力的作用，即木塊受到的外力的合力不為零所導(dǎo)致的，所以C選項(xiàng)是錯(cuò)誤的例3D牛頓第一定律指出，物體不受外力時(shí)，將