人教版必修第一冊第四章1牛頓第一定律學(xué)案

1牛頓第一定律［學(xué)習(xí)目標(biāo)］.了解亞里士多德關(guān)于力與運(yùn)動(dòng)的主要觀點(diǎn)和研究方法。了解伽利略研究理想實(shí)驗(yàn)和推理方法,體會(huì)科學(xué)思維在探索自然規(guī)律中的作用。.理解牛頓第一定律的內(nèi)容，能用牛頓第一定律解釋生產(chǎn)生活中的有關(guān)現(xiàn)象、解決有關(guān)問題。.知道慣性是物體的固有屬性,知道質(zhì)量是物體慣性大小的量度,運(yùn)用慣性概念解釋有關(guān)實(shí)際問題。一、理想實(shí)驗(yàn)的魅力.歷史上對力與運(yùn)動(dòng)關(guān)系的認(rèn)識(shí)過程.伽利略的理想實(shí)驗(yàn)代表人物對力與運(yùn)動(dòng)關(guān)系的看法亞里士多德必須有力作用在物體上,物體才能運(yùn)動(dòng),沒有力的作用，物體就要靜止在某個(gè)地方伽利略如果沒有摩擦阻力，運(yùn)動(dòng)的物體將保持這個(gè)速度一直運(yùn)動(dòng)下去笛卡兒如果運(yùn)動(dòng)中的物體沒有受到力的作用，它將繼續(xù)以同一速度沿同一直線運(yùn)動(dòng)，既不停下來,也不偏離原來的方向⑴斜面實(shí)驗(yàn):讓一個(gè)小球沿斜面從靜止?fàn)顟B(tài)開始運(yùn)動(dòng)，小球?qū)ⅰ皼_”上另一個(gè)斜面,如果沒有摩擦,小球?qū)⒌竭_(dá)原來的高度。如果第二個(gè)斜面的傾角減小，小球仍將到達(dá)原來的高度，但是運(yùn)動(dòng)的距離更長。由此可以推斷，當(dāng)斜面最終變?yōu)樗矫鏁r(shí)，小球要到達(dá)原有高度將永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去。⑵推理結(jié)論:力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因。二、牛頓第一定律和慣性.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),除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)。.慣性:物體保持原來勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)叫作慣性。牛頓第一定律也叫作慣性定律。三、慣性與質(zhì)量描述物體慣性的物理量是它的質(zhì)量，質(zhì)量是物體慣性大小的唯一量度。.思考判斷⑴伽利略的理想實(shí)驗(yàn)說明了力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因。（X）⑵牛頓第一定律是由實(shí)驗(yàn)直接歸納總結(jié)得出的。（X）⑶由牛頓第一定律可知，當(dāng)一個(gè)物體所受外力全部消失時(shí),物體立刻靜止。（X）⑷速度越大，物體的慣性越大。（X）⑸受力越大，物體的慣性越大。（X）.科學(xué)家關(guān)于物體運(yùn)動(dòng)的研究對樹立正確的自然觀具有重要作用。下列說法不符合歷史事實(shí)的是（D）A.亞里士多德認(rèn)為必須有力作用在物體上,物體才會(huì)運(yùn)動(dòng)B.伽利略通過“理想實(shí)驗(yàn)”得出結(jié)論:力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因C.牛頓認(rèn)為力的真正效果總是改變物體的速度,而不僅僅是使之運(yùn)動(dòng)D.牛頓認(rèn)為要使物體運(yùn)動(dòng)必須有力的作用，沒有力的作用物體將靜止解析:亞里士多德認(rèn)為,必須有力作用在物體上，物體才會(huì)運(yùn)動(dòng),D選項(xiàng)說法錯(cuò)誤,故選Do.我國《道路交通安全法》中規(guī)定：各種小型車輛前排乘坐的人（包括司機(jī)）必須系好安全帶，這是因?yàn)椋―）A.系好安全帶可以減小人的慣性B.系好安全帶可以增大人的慣性C.系好安全帶可以防止因車的慣性而造成的傷害D.系好安全帶可以防止因人的慣性而造成的傷害解析:慣性只與人的質(zhì)量有關(guān),與其他一切因素?zé)o關(guān)，故A、B錯(cuò)誤;系安全帶是避免因人的慣性而受到傷害，故C錯(cuò)誤,D正確。要點(diǎn)一對牛頓第一定律的理解.運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變即速度發(fā)生變化,有三種情況⑴速度的方向不變,大小改變。⑵速度的大小不變,方向改變。（3）速度的大小和方向同時(shí)發(fā)生改變。.對牛頓第一定律的理解⑴定性說明了力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系。①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。②物體不受外力時(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)。⑵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。［典例1］下列關(guān)于牛頓第一定律的理解不正確的是(c)A.牛頓第一定律反映了物體不受外力作用時(shí)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律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侄1這是因?yàn)樗艿酵饬ψ饔闷仁顾淖冊瓉淼倪\(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),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，遇到障礙而被絆侄ij,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。牛頓第一定律巧應(yīng)用(1)要把生活感受和理論問題聯(lián)系起來,糾正生活中一些錯(cuò)誤的認(rèn)識(shí)。⑵如果物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變,則物體必然受到不為零的合力作用，所以判斷物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是否改變以及如何改變,應(yīng)從受力分橋入手。［變式1］如圖所示，小球A靜止放在小車的光滑底板上（設(shè)小車底板足夠長），當(dāng)小車受到水平向右的力F作用時(shí)，小車從靜止開始在水平面上做加速直線運(yùn)動(dòng)，則小球A相對于地面的運(yùn)動(dòng)情況（B）A.做勻速直線運(yùn)動(dòng)B.處于靜止?fàn)顟B(tài)C.做與小車同方向速度越來越大的直線運(yùn)動(dòng)D.做與小車反方向速度越來越大的直線運(yùn)動(dòng)解析:對小球受力分析可知，車內(nèi)的小球只受豎直方向的重力和支持力,這兩個(gè)力是一對平衡力，小球所受合力為零，小球相對于地面保持靜止?fàn)顟B(tài),B正確。要點(diǎn)二對慣性的理解和應(yīng)用.物體具有保持原來勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)叫慣性。.慣性是物體的固有屬性,一切物體都具有慣性。.物體慣性的大小由質(zhì)量決定,與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān),與是否受力無關(guān)，與物體的速度大小無關(guān)。［典例2］對于一些實(shí)際生活中的現(xiàn)象，某同學(xué)試圖從慣性角度加以解釋，其中正確的是（C）A.采用了大功率的發(fā)動(dòng)機(jī)后,某些一級方程式賽車的速度甚至能超過某些老式螺旋槳飛機(jī)的速度，這表明可以通過科學(xué)進(jìn)步使小質(zhì)量的物體獲得大慣性B.“強(qiáng)弩之末，勢不能穿魯韁”，這表明強(qiáng)弩的慣性減小了C,貨運(yùn)列車運(yùn)行到不同的車站時(shí),經(jīng)常要摘下或加掛一些車廂,這會(huì)改變它的慣性D.摩托車轉(zhuǎn)彎時(shí):車手一方面要控制適當(dāng)?shù)乃俣?另一方面要將身體稍微向里傾斜,這是為了通過調(diào)控人和車的慣性達(dá)到轉(zhuǎn)彎的目的解析:慣性是物體的固有屬性,大小只與物體的質(zhì)量有關(guān),質(zhì)量越大，慣性越大,與其他任何因素均無關(guān),故A、B錯(cuò)誤;摘下或加掛一些車廂,改變了質(zhì)量,從而改變了慣性,故C正確；人和車的質(zhì)量不變,則其慣性不變，故D錯(cuò)誤。正確理解慣性概念⑴物體的慣性與物體是否運(yùn)動(dòng)無關(guān)，與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是否變化無關(guān)。⑵物體的慣性與物體是否受力無關(guān)，與受力的大小和方向無關(guān)。(3)慣性不是一種力，不能說物體保持原來運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是因?yàn)槭艿搅碎招粤Α＃圩兪?］關(guān)于物體的慣性，下列說法正確的是(C)A.運(yùn)動(dòng)速度大的物體不能很快地停下來,是因?yàn)槲矬w速度越大，慣性也越大B.靜止的火車啟動(dòng)時(shí),速度變化慢,是因?yàn)殪o止的物體慣性大C.乒乓球可以快速“抽殺”，是因?yàn)槠古仪驊T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)