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(biāo)】1.知道伽利略的理想實(shí)驗(yàn)及其主要推理過(guò)程和推論，知道理想實(shí)驗(yàn)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(yùn)動(dòng)的關(guān)系，知道物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來(lái)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(diǎn)】 1．理解牛頓第一定律的內(nèi)容及意義。（重點(diǎn)）2．理解慣性的概念，知道質(zhì)量是慣性大小的量度。（重點(diǎn)難點(diǎn)）【知識(shí)回顧】初中內(nèi)容復(fù)習(xí)：1.“伽利略斜面小車實(shí)驗(yàn)”在這個(gè)實(shí)驗(yàn)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(jìn)入水平表面時(shí)具有相同的速度,這樣才能比較小車在不同表面運(yùn)動(dòng)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(shí)驗(yàn)表明：平面越光滑,小車運(yùn)動(dòng)的距離越遠(yuǎn),這說(shuō)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(yùn)動(dòng)下去。2.牛頓第一定律(1)內(nèi)容：一切物體在沒(méi)有受到外力作用時(shí),總保持狀態(tài)或狀態(tài)。(2)牛頓第一定律是在大量經(jīng)驗(yàn)事實(shí)的基礎(chǔ)上,運(yùn)用科學(xué)的的方法而概括出來(lái)的規(guī)律,是一個(gè)非常重要的規(guī)律,是整個(gè)力學(xué)的基礎(chǔ)和出發(fā)點(diǎn).所以它不能用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,因?yàn)槿魏挝矬w都受到其它物體的作用,但是它能經(jīng)受住實(shí)踐的檢驗(yàn)。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(duì)力與運(yùn)動(dòng)關(guān)系的認(rèn)識(shí)(1)亞里士多德：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，物體就要靜止在某個(gè)地方。(2)伽利略:①理想實(shí)驗(yàn)：讓小球沿斜面從靜止?fàn)顟B(tài)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，小球?qū)?。；減小第二個(gè)斜面的傾角，小球仍將達(dá)到的高度，但它要運(yùn)動(dòng)得遠(yuǎn)些；由此，若將第二個(gè)斜面放平，小球?qū)⒂肋h(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去②結(jié)論：力不是物體運(yùn)動(dòng)的原因。(3)笛卡兒：如果運(yùn)動(dòng)中的物體沒(méi)有受到力的作用，它將繼續(xù)以同一沿同一運(yùn)動(dòng)，既不會(huì)停下來(lái)，也不會(huì)偏離原來(lái)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?fàn)顟B(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(yùn)動(dòng)與力的關(guān)系，即力不是維持物體運(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。(3)慣性：物體保持原來(lái)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(shuō)明慣性大小只由質(zhì)量大小決定，與其他因素?zé)o關(guān)?！菊n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(shuō)說(shuō)它揭示了物體運(yùn)動(dòng)遵循怎樣的規(guī)律嗎？滑冰運(yùn)動(dòng)員如果不用力，他會(huì)慢慢停下來(lái)。這與牛頓第一定律矛盾嗎？亞里士多德的觀點(diǎn)：“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，物體就要靜止在某個(gè)地方”實(shí)驗(yàn)與思考:（1）用手推動(dòng)課本，觀察課本的運(yùn)動(dòng)；（2）撤去手的推力，觀看課本的運(yùn)動(dòng)。（3）通過(guò)實(shí)驗(yàn)，你是否認(rèn)為力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因？你是否支持亞里士多德的觀點(diǎn)呢？一、理想實(shí)驗(yàn)的魅力思考與討論：（1）剛才的小實(shí)驗(yàn)中，課本之所以會(huì)停下了，你認(rèn)為是什么原因？（2）如果沒(méi)有摩擦力的存在的話，課本的運(yùn)動(dòng)會(huì)是什么樣子？（一）伽利略的猜想伽利略認(rèn)為：將人們引入歧途的是。若沒(méi)有，球?qū)⑦\(yùn)動(dòng)下去。由此可以證明力不是物體運(yùn)動(dòng)的原因。思考：如何才能證明伽利略的猜想是正確的呢？實(shí)驗(yàn)演示：理想斜面實(shí)驗(yàn)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(guò)哪個(gè)物理量來(lái)描述物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)？你認(rèn)為物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變可能會(huì)有幾種情況？(2)通過(guò)對(duì)牛頓第一定律的學(xué)習(xí)，你認(rèn)為牛頓第一定律從幾個(gè)方面闡述了力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系？(3)牛頓第一定律可不可以用實(shí)驗(yàn)來(lái)直接驗(yàn)證？什么時(shí)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(yùn)動(dòng)的原因，而是物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因；(3)牛頓第一定律揭示了物體不受外力時(shí)，總保持狀態(tài)或狀態(tài)。思考與實(shí)驗(yàn)：(1)雞蛋為什么沒(méi)有隨硬紙板一起飛出，而是“跳”進(jìn)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(shí)，上面的盤子的位置幾乎沒(méi)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(diǎn)：(1)慣性是物體的屬性，不是外界強(qiáng)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(shuō)是種“惰性”——懶得改變，是抵抗運(yùn)動(dòng)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(guò)實(shí)例分析?！居^察與實(shí)驗(yàn)】慣性與質(zhì)量關(guān)系的實(shí)驗(yàn)(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(wú)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(dāng)物體不受外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。原來(lái)靜止的物體保持靜止，原來(lái)運(yùn)動(dòng)的物體保持原來(lái)的速度繼續(xù)運(yùn)動(dòng)。(2)當(dāng)物體受到外力作用時(shí)，慣性表現(xiàn)為改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的難易程度，物體的慣性越大，它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)越難改變。（二）慣性的應(yīng)用與危害請(qǐng)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(cè)評(píng)】1．17世紀(jì)，意大利物理學(xué)家伽利略根據(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，是因?yàn)槭艿侥Σ磷枇Φ木壒?。關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，你認(rèn)為下列陳述錯(cuò)誤的是（）A．伽利略的理想實(shí)驗(yàn)是假想實(shí)驗(yàn)，事實(shí)上無(wú)法完成因而得到的結(jié)論不可靠B．該實(shí)驗(yàn)是以可靠的事實(shí)為基礎(chǔ)，經(jīng)過(guò)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(shí)驗(yàn)否定了亞里士多德“力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因”的錯(cuò)誤概念D．該實(shí)驗(yàn)為牛頓第一定律的提出提供了有力的實(shí)驗(yàn)依據(jù)2．伽利略對(duì)“自由落體運(yùn)動(dòng)”和“運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系”的研究中，開(kāi)創(chuàng)了科學(xué)實(shí)驗(yàn)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(xiàng)研究中實(shí)驗(yàn)和邏輯推理的過(guò)程，下面說(shuō)法中正確的是（）A．伽利略使用圖甲斜面進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得出自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律B．伽利略使用圖甲斜面進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得出力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因C．伽利略使用圖乙斜面進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得出自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律D．伽利略使用圖乙斜面進(jìn)行實(shí)驗(yàn)用實(shí)驗(yàn)事實(shí)直接得出物體運(yùn)動(dòng)不需要力來(lái)維持3．物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)與受力情況的關(guān)系是（）A．物體受力不變時(shí)，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)也不變B．物體受力變化時(shí)，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)才會(huì)改變C．物體不受力時(shí)，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)就不會(huì)改變D．物體不受力時(shí)，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)也可能改變4．下列說(shuō)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(shí)質(zhì)相同B．伽利略通過(guò)理想斜面實(shí)驗(yàn)，說(shuō)明物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來(lái)維持C．牛頓第一定律是從實(shí)驗(yàn)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(yùn)動(dòng)時(shí)才具有慣性5．下列力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系中，說(shuō)法正確的是（）A．靜止的物體一定不受力，受力的物體一定運(yùn)動(dòng)B．物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化，則物體一定受力的作用C．物體的運(yùn)動(dòng)速度越大時(shí)其慣性也越大D．物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變時(shí)有慣性，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變時(shí)沒(méi)有慣性6．對(duì)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(jìn)，沒(méi)有這個(gè)拉力，小車就會(huì)停下來(lái)，所以力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因B．向上拋出的物體由于慣性，所以向上運(yùn)動(dòng)，以后由于重力作用，慣性變小，所以速度也越來(lái)越小C．急剎車時(shí)，車上的乘客由于慣性一樣大，所以都會(huì)向前傾倒D．質(zhì)量大的物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不容易改變