優(yōu)選教案：人教版高中物理 必修第一冊(cè)41牛頓第一定律

4.1牛頓第一定律人教版高中物理必修一第四章牛頓運(yùn)動(dòng)定律牛頓第一定律牛頓第一定律一、理想實(shí)驗(yàn)的魅力初中我們學(xué)習(xí)了牛頓第一定律的基本內(nèi)容,你能說(shuō)說(shuō)它揭示了物體運(yùn)動(dòng)遵循怎樣的規(guī)律嗎?踢出去的足球,它會(huì)慢慢停下來(lái),這是否與牛頓第一定律矛盾呢?思考：物體的運(yùn)動(dòng)需不需要力來(lái)維持？你的理由。一、理想實(shí)驗(yàn)的魅力必須有力作用在物體上，物體才能運(yùn)動(dòng)；沒(méi)有力的作用，物體就要靜止在一個(gè)地方。開(kāi)拓者——亞里士多德古希臘公元前384年—前322年探索歷程一、理想實(shí)驗(yàn)的魅力伽利略的觀點(diǎn)探索歷程在水平面上以一定速度運(yùn)動(dòng)的物體，若沒(méi)有摩擦阻力，物體將保持這個(gè)速度永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去。所以，物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來(lái)維持；力是改變物理運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。意大利伽利略1564年—1642年一、理想實(shí)驗(yàn)的魅力1.伽利略認(rèn)為是什么讓正在運(yùn)動(dòng)的物體停止了運(yùn)動(dòng)?

2.如圖所示,讓一個(gè)小球沿著比較光滑的斜面從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),小球沖上另一個(gè)也比較光滑的斜面,發(fā)現(xiàn)了什么規(guī)律?當(dāng)斜面變得更光滑時(shí),發(fā)現(xiàn)了什么?3.假如斜面變得完全光滑,沒(méi)有摩擦?xí)r,小球的運(yùn)動(dòng)會(huì)有什么規(guī)律?解答:伽利略根據(jù)實(shí)驗(yàn)指出,在水平面上運(yùn)動(dòng)的物體之所以會(huì)停下來(lái),是因?yàn)槭艿搅四Σ磷枇?。解?讓一個(gè)小球沿著比較光滑的斜面從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),小球沖上另一個(gè)也比較光滑的斜面運(yùn)動(dòng)時(shí),上升的高度接近釋放點(diǎn)的高度,當(dāng)斜面變得更光滑時(shí),小球上升的高度更接近釋放點(diǎn)的高度。解答:假如斜面變得完全光滑,小球?qū)⑸仙脚c釋放點(diǎn)一樣的高度。一、理想實(shí)驗(yàn)的魅力4.將第二個(gè)斜面的傾角減小,小球的運(yùn)動(dòng)會(huì)有什么規(guī)律?5.當(dāng)斜面最終變?yōu)樗綍r(shí),小球還能到達(dá)原有的高度嗎?這說(shuō)明了什么?解答:如果減小第二個(gè)斜面的傾角,小球在這個(gè)斜面上仍然要達(dá)到原來(lái)的高度,但是要通過(guò)更長(zhǎng)的距離。解答:繼續(xù)減小第二個(gè)斜面的傾角,直至最后成為水平面,小球不可能達(dá)到原來(lái)的高度,而要沿著水平面以恒定的速度運(yùn)動(dòng)下去。一、理想實(shí)驗(yàn)的魅力伽利略的理想實(shí)驗(yàn)探索歷程意大利伽利略1564年—1642年物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來(lái)維持斜面是完全光滑的一、理想實(shí)驗(yàn)的魅力小組探討請(qǐng)結(jié)合剛剛回顧的伽利略的研究過(guò)程，結(jié)合之前所學(xué)，小組討論并總結(jié)具體探究問(wèn)題時(shí)的流程，畫(huà)出流程圖。(1)質(zhì)疑舊觀點(diǎn);(2)找到問(wèn)題的切入點(diǎn)進(jìn)行合理分析;(3)通過(guò)實(shí)驗(yàn)、推理、總結(jié);(4)證實(shí)舊觀點(diǎn)的錯(cuò)誤;(5)提出新觀點(diǎn)。一、理想實(shí)驗(yàn)的魅力笛卡爾的補(bǔ)充完善探索歷程法國(guó)笛卡兒1596年—1650年如果運(yùn)動(dòng)中的物體沒(méi)有受到力的作用，他將繼續(xù)以同一速度沿同一直線運(yùn)動(dòng)，既不停下來(lái)也不偏離原來(lái)的方向。一、理想實(shí)驗(yàn)的魅力亞里士多德笛卡爾伽利略牛頓提出問(wèn)題引起爭(zhēng)議創(chuàng)立方法引導(dǎo)方向補(bǔ)充完善深化知識(shí)系統(tǒng)總結(jié)明確內(nèi)涵二、牛頓第一定律（慣性定律）如果說(shuō)我比別人看得更遠(yuǎn)些,那是因?yàn)槲艺驹诹司奕说募缟稀ｎD二、牛頓第一定律（慣性定律）閱讀課本“牛頓第一定律”部分的內(nèi)容,回答下列問(wèn)題。1.運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生了改變是指什么發(fā)生了改變?

2.什么是慣性?為什么牛頓第一定律又叫作慣性定律?解答:物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)用速度來(lái)描述,運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變就是速度發(fā)生了變化。解答:物體保持原來(lái)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的性質(zhì)叫作慣性。牛頓第一定律揭示了物體具有慣性,所以牛頓第一定律也叫作慣性定律。二、牛頓第一定律（慣性定律）3.牛頓第一定律揭示了運(yùn)動(dòng)和力的什么關(guān)系?4.牛頓第一定律能用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證嗎?5.那么學(xué)習(xí)牛頓第一定律還有實(shí)際意義嗎？解答:力不是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因,而是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。解答:牛頓第一定律不是由實(shí)驗(yàn)直接總結(jié)出來(lái)的,因?yàn)閷?shí)際情況下,物體不受外力的情況是不存在的,所以不能用實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證。這個(gè)定律是牛頓在前人研究的大量可靠的實(shí)驗(yàn)成果的基礎(chǔ)上,用運(yùn)動(dòng)理論思維進(jìn)行合理的外推得到的。解答:這種狀態(tài)雖不能實(shí)現(xiàn)，但在現(xiàn)實(shí)中卻可以用合力為0的狀態(tài)來(lái)代替它，或者說(shuō)合力為0與不受外力是等效的。這樣就使得牛頓第一定律在實(shí)際應(yīng)用中有了實(shí)際意義。二、牛頓第一定律（慣性定律）1.牛頓第一定律的內(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)，除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)。2.牛頓第一定律的物理意義：(1)揭示了力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系：①力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因：物體受力的作用，它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)就一定發(fā)生改變，并且產(chǎn)生加速度。②力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因：物體若不受力，它將做勻速直線運(yùn)動(dòng)或者保持靜止?fàn)顟B(tài)。二、牛頓第一定律（慣性定律）(2)揭示了一切物體都具有的一種屬性——慣性，一切物體都有慣性，所以牛頓第一定律也叫慣性定律。3.物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的三種情況：(1)速度的方向不變，只有大小改變。(物體做直線運(yùn)動(dòng))(2)速度的大小不變，只有方向改變。(物體做勻速曲線運(yùn)動(dòng))(3)速度的大小和方向同時(shí)發(fā)生改變。(物體做變速曲線運(yùn)動(dòng))二、牛頓第一定律（慣性定律）特別提醒：(1)牛頓第一定律所描述的是物體不受外力作用時(shí)的狀態(tài)，與物體所受合外力為零是等效的。(2)牛頓第一定律不是實(shí)驗(yàn)定律，它是在理想實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上總結(jié)得出的。(3)牛頓第一定律只適用于慣性參考系中的運(yùn)動(dòng)，在非慣性參考系中不適用。(在研究地面上物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，一般選取地面、相對(duì)于地面靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體為參考系，這樣的參考系為慣性參考系）

根據(jù)牛頓第一定律下列說(shuō)法中正確的是 (

)A．靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體，一定不受任何外力作用B．物體運(yùn)動(dòng)不停止是因?yàn)槭艿搅Φ淖饔肅．要改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，必須有外力作用D．外力停止作用后，物體由于慣性會(huì)很快停下來(lái)C三、慣性

情境1

錘子松脫時(shí),我們把錘子倒過(guò)來(lái),錘把子用力撞擊支持面,錘子就牢牢地緊固在把子上了。錘子為什么能緊固在把子上?情境2人能推動(dòng)冰面上的重箱子,用同樣的力卻推不動(dòng)粗糙地面上不太重的箱子。是不是冰面上的重箱子慣性小于粗糙地面上不太重的箱子的慣性呢?為什么?解答:錘子松脫時(shí),我們把錘子倒過(guò)來(lái),錘把子用力撞擊支持面而停止運(yùn)動(dòng),錘子由于慣性而繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng),就緊固在把子上了。解答:不是。質(zhì)量是物體慣性大小的唯一量度,重箱子的慣性大于輕箱子的慣性。判斷物體慣性的大小應(yīng)在相同情況下比較,比如用同樣的力推都處于冰面上或都處于粗糙地面上質(zhì)量不同的物體,比較哪個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)更容易改變。三、慣性①當(dāng)物體不受力或所受合外力為零時(shí)，慣性表現(xiàn)為保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的性質(zhì)，原來(lái)靜止的物體將繼續(xù)保持靜止，原來(lái)運(yùn)動(dòng)的物體將保持原來(lái)的速度繼續(xù)運(yùn)動(dòng)(勻速直線運(yùn)動(dòng))。

②當(dāng)物體所受的合外力不為零時(shí)，在同樣力的作用下，表示為運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的難易程度，慣性越大,運(yùn)動(dòng)狀態(tài)越難改變。

③慣性只與物體的質(zhì)量有關(guān)，質(zhì)量是物體慣性大小的唯一量度，質(zhì)量越大，慣性越大。

慣性是物體維持原來(lái)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的能力。三、慣性(1)慣性不是力，而是物體本身固有的一種性質(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。(2)力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)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)越難改變。(3)慣性與物體的受力情況無(wú)關(guān)。慣性與力的關(guān)系三、慣性(1)慣性是物體的固有屬性，一切物體都具有慣性。(2)慣性與物體受力情況、運(yùn)動(dòng)情況及地理位置均無(wú)關(guān)。(3)質(zhì)量是物體慣性大小的唯一量度，質(zhì)量越大，慣性越大。慣性與質(zhì)量的關(guān)系三、慣性(1)速度是表示物體運(yùn)動(dòng)快慢的物理量，是矢量，慣性是物體本身固有的性質(zhì)，其大小僅由物體質(zhì)量決定。(2)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)。慣性與速度的關(guān)系三、慣性(1)慣性不是慣性定律，慣性沒(méi)有條件限制，是物體的一種固有屬性。(2)慣性定律是物體不受外力作用時(shí)物體運(yùn)動(dòng)所遵守的一條規(guī)律。慣性與慣性定律的區(qū)別與聯(lián)系特別提醒：(1)在不受力(或合外力為零)的條件下，慣性表現(xiàn)為保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。(2)在受力條件下，慣性表現(xiàn)為運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的難易程度。

關(guān)于物體的慣性，下列說(shuō)法中正確的是 (

)A．運(yùn)動(dòng)速度大的物體不能很快地停下來(lái)，是因?yàn)槲矬w的速度越大，慣性也越大B．靜止的火車(chē)啟動(dòng)時(shí)，速度變化慢，是因?yàn)殪o止的物體慣性大的緣故C．乒乓球可以快速抽殺，是因?yàn)槠古仪虻膽T性小D．在宇宙飛船中的物體不存在慣性C

關(guān)于慣性和牛頓第一定律,下列說(shuō)法中正確的是()。A.放在地上的足球,被運(yùn)動(dòng)員飛起一腳,用力克服了它的慣性,所以足球滾動(dòng)了B.車(chē)子速度大的時(shí)候,制動(dòng)后不易停住,慣性大;車(chē)子速度小的時(shí)候,制動(dòng)后容易停住,慣性小C.同一