教科版高中物理必修一32牛顿第一定律(第1课时)教案教学设计

1、第三章牛顿运动定律HETH1RDCHAPTF3.2牛顿第一定律第一课时目标定位1.知道伽利略的理想实验及其推理过程，知道理想实验是科学研究的重要方法2理解牛顿第一定律的内容及意义.3.明确惯性的概念，会解释有关的惯性现象.h预习导学J梳理+识记+点拨一、从亚里士多德到伽利略.亚里士多德把地上的运动分成两类：一类是无须外力帮助的天然运动；另一类是受迫运 动，这类运动必须依靠外力的不断作用才能维持.外力一旦消失，受迫运动也就停止了.他的观点由于受到历史的局限性，是错误的.意大利科学家伽利略指出， 地面上运动的物体之所以会停下来，是因为摩擦力的缘故. 为了说明运动和力的关系，他设计了理想实验:（1）

2、若摩擦可以忽略，小球最终会到达与左侧斜面同样的高度；（2）坡度越小，小球要达到同样的高度经过的坡长就会越长；（3）如果右边的斜面变成水平面，并且没有任何阻力，小球将永远运动下去.从而否定了亚里士多德的观 与 八、想一想：伽利略的理想实验揭示了什么道理？答案 伽利略的实验揭示了力不是维持物体运动的原因.二、牛顿第一定律惯性.牛顿第一定律：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止.牛顿第一定律揭示了力是迫使物体的运动状态发生变化（产生加速度）的一种作用，是物体获得加速度的原因,而物体具有的速度并不与力直接相关.惯性：一切物体都有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质

3、，这种性质叫做惯性.因 此牛顿第一定律也称为惯性定律.质量是物体惯性大小的量度.想一想：（1）是不是只有匀速直线运动或静止的物体才具有惯性？（2）有人说：“速度越大惯性越大，受力越小惯性越大”，对吗？答案（1）不是 一切物体都具有惯性. 物体的惯性与运动状态无关.（2）不对 惯性只与质量大小有关，而与速度大小无关，与受力大小也无关声 课堂讲义金 理解深化探究一、对伽利略的理想实验的理解.关于运动和力的两种对立的观点(1)亚里士多德的观点：力是维持物体运动的原因.这种错误的观点统治了人们的思维近二千年.(2)伽利略的观点(伽利略第一次提出广物体的运动不需要力来维持，力是改变物体速度的 原因.伽利

4、略的理想实验的意义 伽利略的理想实验将可靠的事实和理论思维结合起来，即采用“事实基础+抽象思维+科学推论”的方法推翻了亚里士多德的观点，初步揭示了运动和力的正确关系.(2)第一次确立了物理实验在物理学中的地位.【例1】 理想实验有时更能深刻地反映自然规律.伽利略设计了一个如图311所示的理想实验，他的设想步骤如下：图311减小第二个斜面的倾角，小球在这个斜面上仍然要达到原来的高度；两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下， 小球将滚上另一个斜面；如果没有摩擦，小球将上升到原 来释放的高度；继续减小第二个斜面的倾角， 最后使它成为水平面，小球将沿水平面做持 续的匀速运动.请将上述理想实验的设想

5、步骤按照正确的顺序排列 (只要填写序号即可).在上述的 设想步骤中，有的属于可靠的事实，有的则是理想化的推论.下列有关事实和推论的分类正 确的是()A.是事实，是推论B.是事实，是推论C.是事实，是推论D.是事实，是推论解析 本题是在可靠事实的基础上进行合理的推理， 将实验理想化，并符合物理规律，得到 正确的结论.而是可靠事实， 因此放在第一步，是在斜面上无摩擦的设想， 最后推导 出水平面上的理想实验.因此正确顺序是.答案 B二、对牛顿第一定律的理解.对牛顿第一定律的理解(1)定性说明了力和运动的关系：力是改变物体运动状态的原因，或者说力是产生加速度的原因，而不是维持物体运动状态的原因.物体不

6、受外力时的运动状态：匀速直线运动状态或静止状态.(2)揭示了一切物体都具有的一种固有属性一一惯性，因此牛顿第一定律也叫惯性定律.物体运动状态的变化即物体运动速度的变化，有以下三种情况:(1)速度的方向不变，只有大小改变.(物体做直线运动)(2)速度的大小不变，只有方向改变.(物体做曲线运动)(3)速度的大小和方向同时发生改变.(物体做曲线运动).注意:与物体所受合外力为零是等效的.(1)牛顿第一定律所描述的是物体不受外力作用时的状态, (2)牛顿第一定律不是实验定律，它是在理想实验的基础上总结得出的.【例2 关于牛顿第一定律的理解正确的是()A.牛顿第一定律反映了物体不受外力的作用时的运动规律

7、B.不受外力作用时，物体的运动状态保持不变C.在水平地面上滑动的木块最终停下来，是由于没有外力维持木块运动的结果D.飞跑的运动员，由于遇到障碍而被绊倒，这是因为他受到外力作用迫使他改变原来的运 动状态解析牛顿第一定律描述的是物体不受外力作用时的状态，即总保持匀速直线运动状态或静止状态不变，A、B正确；牛顿第一定律揭示了力和运动的关系，力是改变物体运动状态的 原因，而不是维持物体运动状态的原因，在水平地面上滑动的木块最终停下来，是由于摩擦阻力的作用而改变了运动状态，飞跑的运动员，遇到障碍而被绊倒，是因为他受到外力作用而改变了运动状态，C错误，D正确.答案 ABD三、对惯性的理解.惯性是物体的固有

8、属性.一切物体都具有惯性.质量是惯性大小的唯一量度.质量越大，惯性越大.惯性大小与物体运动状态无关，与物体受力情况以及地理位置无关.惯性的表现(1)不受力时，惯性表现为保持原来的匀速直线运动状态或静止状态，有“惰性”的意思.(2)受力时，惯性表现为运动状态改变的难易程度.质量越大，惯性越大，运动状态越难以 改变.【例3关于惯性，下列说法正确的是 ()A.惯性是物体固有的属性，惯性越大的物体，它的运动状态越难改变B.同一物体运动时的惯性大于静止时的惯性C. “嫦娥三号”卫星在地球上的惯性与它绕月球飞行时的惯性相同（燃料消耗忽略不计）D.各种机床和发电机的底座做得很笨重，并用螺丝固定在地面上，目的

9、是增大惯性 解析 惯性是物体固有的属性，惯性越大的物体，保持原来运动状态的性质越强，即它的运动状态越又t改变，A正确；质量是惯性大小的唯一量度，惯性大小与运动状态无关，B错误;“嫦娥三号”卫星在地球上的质量与它绕月球飞行时的质量不变，惯性不变，C正确；质量大的物体惯性大，各种机床和发电机的底座做得很笨重，目的是增大惯性，D正确.故选A、C D.答案 ACD借题发挥 分析有关惯性的问题时，应注意惯性的三个性质：（1）普遍性：一切物体在任何情况下都具有惯性；（2）无关性：惯性与物体的运动状态和受力情况均无关；（3）唯一性：惯性由物体的质量唯一决定.【例4 如图312所示，在匀速行驶的火车车厢内，有

10、一人从B点正上方相对车厢静止释放一个小球，不计空气阻力，则小球 （）A.可能落在A处B. 一定落在B处C.可能落在C处D.以上都有可能解析匀速行驶的火车车厢内，相对车厢静止释放一个小球，由于惯性，小球在水平方向保持与车速相同的速度，因此在下落这段时间内，水平位移相等，即落回到B点，故选B.答案 B对点练习 与巩固应用反馈对伽利略的理想实验的理解1. （2013山东烟台期末）下列叙述中符合物理学史实的是（）A.伽利略认为力不是维持物体运动的原因B.伽利略通过理想斜面实验总结出了惯性定律C.牛顿认为力是改变物体运动状态的原因D.在伽利略和笛卡儿研究的基础上，牛顿建立了惯性定律答案 ACD.伽利略的

11、理想斜面实验说明 （）A.亚里士多德关于运动和力的关系是正确的B.亚里士多德关于运动和力的关系是错误的C.力是维持物体运动的原因D.物体的运动不需要力来维持解析 伽利略的理想实验中斜面放平后，小球将永远运动下去， 说明物体的运动不是由力来维持的，故而推翻了亚里士多德的观点.B、D正确.答案 BD对牛顿第一定律的理解.关于牛顿第一定律，下列说法中正确的是（）A.牛顿第一定律是在伽利略“理想实验”的基础上总结出来的B.不受力作用的物体是不存在的，故牛顿第一定律的建立毫无意义C.牛顿第一定律表明，物体只有在不受外力作用时才具有惯性D.牛顿第一定律表明，物体只有在静止或做匀速直线运动时才具有惯性解析牛

12、顿第一定律是在伽利略“理想实验”的基础上经过抽象、加工、推理后总结出来的，A正确；虽然不受力作用的物体是不存在的，但是它与受合外力为零时等效的，故牛顿第一 定律仍有实际意义，B错误；物体的惯性是物体本身的属性，与物体是否受外力无关，与物 体静止还是匀速直线运动无关，C、D错误.故选 A.答案 A对惯性的理解4. （2013北京西城区期末）关于惯性的大小，下列说法正确的是（）A.物体的速度越大，其惯性就越大B.物体的质量越大，其惯性就越大C.物体的加速度越大，其惯性就越大D.物体所受的合力越大，其惯性就越大解析 质量是物体惯性大小的量度，与速度、加速度及合力无关.答案 B5.如图313所示，冰壶在冰面运动时受到的阻力很小，可以在较长时间内保持运动速度的 大小和方向不变，我们可以说冰壶有较强的抵抗运动状态变化的“本领”.这里所指的“本领”是冰壶的惯性，则惯性的大小取决于（）图313A.冰壶的速度B.冰壶的质量C.冰壶受到的推力D.冰壶受到的阻力解析 一个物体惯性的大小， 与其运动状态，受力情况是没有任何关系的， 衡量物体惯性大 小的唯一因素是质量，故 B正确答案 B6.根据牛顿运动定律，以下选项中正确的是（）A.人只有在静止的车厢内，竖直向上高高跳起后，才会落在车厢的原来位置B.