《牛顿第一定律》教案

Word版本，下载可自由编辑《牛顿第一定律》教案本文题目：高一化学教案：牛顿第肯定律学案

第一节牛顿第肯定律学案

一.教学内容：

牛顿第肯定律

二.本周教学目标

1.知道伽利略和亚里士多德对力和运动关系的不同熟悉。

2.知道伽利略的抱负试验及其推理过程和结论.

3.知道什么是惯性，会正确理解有关情况.

4.理解牛顿第肯定律的内容和意义.

[教学过程]

1.抱负试验的魅力

(1)伽利略的抱负斜面试验

抱负试验：

如图甲所示，让小球沿一个斜面从静止滚下，小球将滚上另一个斜面.假如没有摩擦，小球将上升到原来的高度.

假如其次个斜面倾斜角度小，如图乙所示，小球在这个斜面上达到原来的高度就要利用更长的路程，连续减小其次个斜面的倾斜角度，如图丙所示，使它最终成为水平面，小球就再也达不到原来的高度，而是沿水平面以恒定的速度持续运动下去.

伽利略的思想方法

伽利略的试验+科学推理的方法推翻了亚里士多德的观点。

伽利略的抱负斜面试验虽然是想像中的试验，但这个试验反映了一种物理思想，它是建立在牢靠的事实基础之上的.以事实为依据，以抽象为指导，抓住主要因素，忽视次要因素，从而深刻地揭示了自然规律.

(2)伽利略的观点：在水平面上的物体，设想没有摩擦，一旦物体具有某一速度，物体将保持这个速度连续运动下去.

(3)笛卡尔的观点：除非物体受到外力的作用，物体将永久保持其静止或运动状态，永久不会使自己沿曲线运动，而只保持在直线上运动.笛卡尔补充和完善了伽利略的观点.

2.牛顿物理学的基石惯性定律

牛顿总结了伽利略等人的工作，并提出了三条运动定律，先看牛顿第肯定律：

牛顿第肯定律：

(1)内容：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它转变这种状态为止.

(2)如何正确理解牛顿第肯定律?

对牛顿第肯定律应从以下几个方面来理解：

①明确了惯性的概念:

定律的前半句话一切物体总保持匀速直线运动或静止状态，揭示了物体所具有的一个重要的属性惯性，即物体保持匀速直线运动状态或静止状态的性质，牛顿第肯定律指出一切物体在任何状况下都具有惯性、因此牛顿第肯定律又叫惯性定律.

②确定了力的含义：

定律的后半句话直到有外力迫使它转变这种运动状态为止，实际上是对力的定义，即力是转变物体运动状态的缘由，并不是维持物体运动的缘由，这一点要切实理解.

③定性揭示了力和运动的关系：

牛顿第肯定律指出物体不受外力作用时的运动规律，它描述的只是一种抱负状态，而实际中不受外力作用的物体是不存在的，当物体所受合外力为零时，其效果跟不受外力的作用相同.但是，我们不能把不受外力作用理解为合外力为零.

3.理解惯性和惯性定律

(1)对惯性定律的理解

牛顿第肯定律揭示了一切物体都具有保持原来运动状态不变的性质，即一切物体都具有惯性.同时，牛顿第肯定律还定性地指出了力的动力学意义：力是转变物体运动状态的缘由，即转变速度的缘由.物体在速度发生转变时，就有加速度.因此也能够说：力是使物体产生加速度的缘由.不能认为力是维持物体运动(匀速直线运动)的缘由，也不能认为有力就有运动，没有力就没有运动，更不能认为物体向哪个方向运动就肯定受到那个方向的力的作用.

(2)对惯性的理解

①惯性是物体的固有属性：一切物体都具有惯性.

②惯性与运动状态无关：不论物体是处于怎样的运动状态，惯性总是存在的，当物体原来静止时，它一直想保持这种静止状态;当物体运动时，它一直想以那一时刻的速度做匀速直线运动.

③惯性与物体是否受力无关，与物体速度大小无关，仅由物体的质量打算.

4.惯性与力的比较

(1)从概念比较

惯性是物体保持匀速直线运动或静止状态的性质，而力是物体与物体之间的相互作用，力是迫使物体转变运动状态的缘由.

(2)从意义比较

任何物体都具有惯性，而物质无处不在，惯性也就无处不有，一切物体均具有惯性，我们所处的世界是惯性的世界，也叫惯性系。

惯性不是力，惯性与力毫无关系，二者有着本质的区分。

力是物体与物体之间的相互作用，是迫使物体转变运动状态的缘由，也是使物体产生加速度的缘由

5.打算物体运动状态发生变化的内因与外因

打算物体运动状态发生变化的因素有两个：一个是物体受到的外力;另一个是物体本身的质量.外力是物体运动状态发生变化的外部因素，质量是打算物体运动状态发生变化难易程度的内部因素。

在物体的质量肯定时，物体受到的力越大，其运动状态的变化就越快速;反之，物体受到的力越小，其运动状态的变化就越缓慢。

在物体所受外力肯定时，物体质量越大，其运动状态的变化就越困难;反之，物体的质量越小，其运动状态的变化就越简单.物体质量的大小打算了运动状态发生变化的难易程度。

6.明确区分运动状态转变的难易与让运动物体停止运动的难易的不同

有同学认为：汽车的速度越大，让它停下来即刹车所用的时间越长，即让汽车停止运动就越困难，因此认为汽车的速度越大其惯性就越大.其实这是错误的.

比较物体惯性大小的方法是：在相同外力作用下，加速度大的其惯性小;加速度小的其惯性大;加速度相等时其惯性等大.同辆汽车，刹车时所受阻力相同，加速度相同，即单位时间内速度转变量相同，惯性大小就相同.行驶速度大的汽车，停下来的速度转变量越大所用时间就越长，而单位时间内的速度转变量仍旧相同，即加速度相同，惯性大小相同.所以惯性的大小与速度大小无关。

【典型例题】

例1.关于牛顿第肯定律，下面说法正确的是()

A.牛顿第肯定律反映了物体不受外力作用时物体的运动规律

B.牛顿第肯定律就是惯性

C.不受外力作用时，物体运动状态保持不变是由于物体具有惯性

D.物体的运动状态发生变化时，物体必定受到外力的作用

解析：对A，由牛顿第肯定律可知，该定律反映的就是不受外力作用时物体静止或匀速直线运动的规律.故A选项正确.

对B，惯性与惯性定律二者的物理意义截然不同.惯性是一切物体都具有维持匀速直线运动或静止状态的性质，无论物体处于什么状态，物体的惯性都会以不同的形式表现出来.而惯性定律则是说：一切物体在不受外力作用时总是保持匀速直线运动或静止状态，直到有外力迫使物体转变这种状态为止.它是物体不受外力作用的条件下所遵守的规律.惯性与惯性定律这二者极易混淆，只有从概念的物理意义上分析、对比，从而作出正确推理.故B选项错误。

对C，由牛顿第肯定律可知，物体保持原来运动状态不变的缘由，就是由于物体不受外力和具有惯性.故C选项正确.

对D，由牛顿第肯定律的含义可知，力就是迫使物体运动状态发生转变的缘由，故D选项正确.

惯性与质量关系的定性分析

例2.在谷物的收割和脱粒过程中，小石子、草屑等杂物很简单和谷物混在一起，其它谷粒中也有瘪粒.为了将它们分别，可用扬场机分选，如图所示。它的分选原理是()

A.小石子质量最大，空气阻力最小，飞得最远

B.空气阻力对质量不同的物体影响不同

C.瘪谷粒和草屑质量最小，在空气阻力作用下，反向加速度最大，飞得最远

D.空气阻力使它们的速度变化不同

解析：各种杂物以相同的速度从机器中抛出，由于所受空气阻力不同，产生的加速度也不一样，使它们的速度变化不同，故D选项正确.或者这样理解：小石子质量大，惯性大，运动状态较杂质要难转变得多，故飞得最远，而实谷粒质量和惯性介于小石子和瘪粒之间，故最终实谷粒位置居中.

答案：D

例3.如图(1)所示，重球M系于细线DC的下端，重球M的下方又系一条同样的细线BA，下列说法正确的是()

(1)

A.在线的A端缓慢加大拉力时，线DC先断

B.在线的A端缓慢加大拉力时，线BA先断

C.在线的A端猛力一拉，线BA先断

D.在线的A端猛力一拉，线DC先断

解析：重球M的受力如图(2)所示.

(2)

对A，当在线的A端缓慢加大拉力时，使得重球M能够发生向下的微小位移，从而使得上部细线CD的拉力渐渐增大，又由于这个过程是极其缓慢地进行的，故能够认为重球M始终处于受力平衡状态，重球M的受力是。当AB线下端的力增大时，也随之增大，并且总是会有上部的CD绳先到达受力极限的程度，因而CD绳先被拉断.故A选项正确.

对B，由上面的分析可知，B选项错误.

对C，当在A端猛力一拉时，由于重球M的质量较大，其惯性也就较大，并且力的作用时间又极短，故重球M向下发生的位移也很小，以至于上部的线CD还没来得及发生伸长的形变，下端线中的拉力已经达到了极限强度，因而下部的线AB一定会先断.故C选项正确。

例4.(20xx年广东)下列对运动的熟悉不正确的是()

A.亚里士多德认为物体的自然状态是静止的，只有当它受到力的作用时才会运动

B.伽利略认为力不是维持物体速度的缘由

C.牛顿认为力的真正效应总是转变物体的速度，而不仅仅是使之运动

D.伽利略依据抱负试验推论出：假如没有摩擦，在水平面上的物体，一旦具有某一个速度，将保持这个速度连续运动下去

解析：亚里士多德认为力是维持物体运动的缘由，故A项错，其他三项与史实吻合。

答案：A

例5.(20xx年上海市综合试题)科学思维和科学方法是我们熟悉世界的基本手段.在研发和解决问题过程中，不仅需要相应的学问，还要留意运用科学方法.抱负试验有时更能深刻地反映自然规律.咖利略设想了一个抱负试验，其中有一个是试验事实，其余是推论.

①减小其次个斜面的倾角，小球在这个斜面上仍旧要达到原来的高度;

②两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面;

③假如没有摩擦，小球将上升到原来释放的高度;

④连续减小其次个斜面的倾角，最终使它成水平面，小球要沿水平面做持续的匀速运动.

请将上述抱负试验的设想步骤依据正确的顺次排列_______(只要填写序号即可).在上述的设想步骤中，有的属于牢靠的事实，有的则是抱负化的推论。下列有关事实和推论的分类正确的是()

A.①是事实，②③④是推论

B.②是事实，①③④是推论

C.③是事实，①②④是推论

D.④是事实，①②③是推论

解析：本题是在牢靠事实的基础上进行合理的推理，将试验抱负化，并符合物理规律，获得正确的结论，而②是牢靠事实，因此放在第一步，③①是在高度上作无摩擦的设想，最终推导出水平面④上的抱负试验，因此正确顺次是②③①④。

答案：②③①④B

【模拟试题】(答题时间：20分钟)

1.人从行驶的汽车上跳下来后简单()

A.向汽车行驶的方向跌倒

B.向汽车行驶的反方向跌倒

C.向车右侧方向跌倒

D.向车左侧方向跌倒

2.有道是坐地日行八万里，可见地球自转的线速度是相当大的，然而当你在原地向上跳起后会发觉仍落在原处，这是由于()

A.你跳起后，会获得一向前的冲力，使你随地球一同转动

B.你跳起的瞬间，地面给你一个力，使你随地球一同转动

C.你跳起后，地球也在转，但由于你留在空中时间太短，以至于落地后的距离太小，看不出来

D.你跳起到落地，水平方向速度同地球一样

3.歼击机在进入战斗状态时要丢掉副油箱，这样做是为了()

A.减小重力，使运动状态保持稳定

B.增大速度，使运动状态易于转变

C.增大加速度，使状态不易变化

D.减小惯性，有利于运动状态的转变

4.下列事例中，利用了物体的惯性的是()

A.跳远运动员在起跳前的助跑运动

B.跳伞运动员在落地前打开降落伞

C.自行车轮胎做成凹凸不平的外形

D.铁饼运动员在掷出铁饼前快速旋转

5.关于惯性，以下说法正确的是()

A.人在走路时没有惯性，被绊倒时才有惯性

B.百米赛跑到达终点时不能马上停下来是由于有惯性，停下来后也就没有惯性了

C.物体在不受外力作用时有惯性，受到外力作用后惯性就被克服了

D.物体的惯性与物体的运动状态及受力状况均无关

6.你试着自己学做蛋炒饭，你两手分别握住一只鸡蛋，现用右手的鸡蛋去碰停在你左手中的鸡蛋，结果如何?大部分状况是只破了一只鸡蛋，则先破的蛋是()

A.右手的B.左手的C.同时破D.无法判定

7.当人们的衣服上沾了一些灰尘时，都习惯地用手在沾有灰尘的地方拍打几下，这样灰尘就会掉了，请同学们用学过的学问解释.

8.在足球场上，为了不使足球停下来，运动员带球前