2024-2025学年高中物理第6章力与运动第1节牛顿第一定律教案鲁科版必修1

PAGE6-第1节牛顿第肯定律[学习目标]1．[科学探究]体会伽利略和亚里士多德对运动和力的关系的不同观点和依据．2．[科学探究]知道伽利略志向试验及推理方法．3．[科学思维]理解牛顿第肯定律的内容和含义．4．[科学思维]知道惯性，并会正确说明有关现象．一、力与运动状态1．亚里士多德的观点：有外力的作用物体才会运动，要维持物体的运动就须要外力．2．伽利略的观点(1)志向试验(如图所示)：小球沿光滑斜面从左侧某一高度滚下，无论右侧坡度如何，都会上升到几乎等高的地方．(2)结论：维持物体的运动不须要外力．3．笛卡儿的观点：若无其他缘由，运动的物体将接着以原来的速度沿着一条直线运动，既不会停下来，也不会偏离原来的方向．4．运动状态：速度是描述物体运动状态的物理量，运动状态的变更是指速度的变更．5．力和运动的关系：力不是维持物体运动的缘由，而是变更物体运动状态的缘由．二、牛顿第肯定律1．内容：一切物体总保持静止状态或匀速直线运动状态，直到有外力迫使它变更这种状态为止．2．意义(1)牛顿第肯定律表明物体不受外力(或合外力为零)时，物体将保持原来静止状态或匀速直线运动状态．(2)物体的运动状态不变，它所受合外力必定为零；运动状态变更，必受到不为零的合外力．三、物体的惯性1．定义：任何物体都有保持原来静止或匀速直线运动状态的性质，物理学中把物体的这种性质叫作惯性．2．理解：惯性是物体的固有属性，与物体的受力状况及运动状况无关．3．确定因素：质量是物体惯性大小的唯一量度．质量越大，物体的惯性越大，物体的运动状态越难变更．1．思索推断(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)速度变更，物体的运动状态就变更． (√)(2)运动方向变更了，但物体的运动状态不变． (×)(3)物体不受外力就是物体受到的合外力等于零． (×)(4)牛顿第肯定律是试验定律． (×)(5)惯性是物体的本质属性，与除质量之外的因素无关． (√)(6)牛顿第肯定律说明白力是变更物体运动状态的缘由． (√)2．(多选)志向试验是科学探讨中的一种重要方法，它把牢靠的事实和合理的推论结合起来，可以深刻地揭示自然规律．关于伽利略的志向试验，下列说法正确的是()A．只要水平面相当光滑，物体在水平面上就能匀速运动下去B．这个试验事实上是恒久无法做到的C．利用气垫导轨，就能使试验胜利D．这个试验虽然是想象中的试验，但它是建立在牢靠的试验基础上的BD[志向试验在实际中是恒久不能实现的，其条件是志向化的，即使是水平面“相当光滑”，也不会达到没有摩擦力的程度，利用气垫导轨当然也不能实现“志向”的状态，仍会存在肯定的摩擦，只不过摩擦力很小而已，选项A、C错误，B正确；志向试验是从实践中总结、提炼、加工出来的，是建立在牢靠的试验基础之上的，它能够由视察或试验的结果来检验，选项D正确．]3．(多选)下列说法中正确的是()A．牛顿第肯定律是科学家凭空想象出来的，没有试验依据B．牛顿第肯定律无法用试验干脆验证C．志向试验的思维方法与建立质点模型的思维方法一样，都是一种科学的抽象的思维方法D．由牛顿第肯定律可知，静止的物体肯定不受外力BC[牛顿第肯定律是以试验为基础，加以想象推理出来的，有试验依据，但无法用试验干脆验证，故A错误，B正确．志向试验是人们在思想中塑造的志向过程，与建立质点模型的思维方法一样，故C正确．静止的物体可能不受外力，也可能受外力但合外力为零，故D错误．]4．下列关于惯性的说法正确的是()A．惯性是只有物体在匀速运动或静止时才表现出来的性质B．物体的惯性是指物体不受外力作用时仍保持原来直线运动状态或静止状态的性质，所以惯性就是惯性定律C．物体不受外力作用时保持匀速直线运动状态或静止状态，有惯性；受外力作用时，不能保持匀速直线运动状态或静止状态，因而无惯性D．惯性是物体的固有属性，与运动状态和受力状况无关D[惯性是物体的固有属性，其大小仅由物体的质量确定，与其受力状况及运动状态无关．不管物体是否受外力作用，也不管物体的运动状态是否变更，其惯性是不能被变更的．惯性定律是物体不受外力作用时所遵守的规律，而惯性是物体的固有属性，两者是不同的，故A、B、C错误，D正确．]对牛顿第肯定律的理解1．明确了惯性概念定律的前半部分内容“一切物体总保持静止状态或匀速直线运动状态”，揭示了全部物体普遍具有的一种属性——惯性．因此，牛顿第肯定律又叫惯性定律．2．明确了力的作用效果定律的后半部分内容“直到有外力迫使它变更这种状态为止”，说明白力的作用效果可以变更物体的运动状态．3．揭示了力和运动的关系(1)牛顿第肯定律指出物体不受外力时的运动规律，定律描述的只是一种志向状态，而实际中物体不受外力的作用的状况是不存在的，当物体所受到的合外力为零时，其效果跟不受外力的作用效果相同．(2)力与运动的关系：运动不须要力维持，但运动状态的变更离不开力的作用．【例】(多选)下列说法中正确的是()A．牛顿第肯定律是试验定律B．牛顿第肯定律说明力是变更物体运动状态的缘由C．牛顿第肯定律反映了物体不受外力作用时的运动规律D．惯性定律与惯性的实质是相同的BC[牛顿第肯定律是物体在志向条件下的运动规律，反映的是物体不受外力时遵循的运动规律，而自然界中不受外力的物体是不存在的，所以A错误，C正确．牛顿第肯定律说明白力是变更物体运动状态的缘由，而不是维持物体运动的缘由，故B正确．惯性是物体保持原来静止状态或匀速直线运动状态的一种性质，而惯性定律指的就是牛顿第肯定律，所以D错误．]应用牛顿第肯定律应留意的问题(1)牛顿第肯定律揭示了力和运动的关系．(2)力是变更物体运动状态的缘由，而不是维持物体运动状态的缘由，假如物体的运动状态发生变更，则物体必定受到不为零的合外力作用．(3)推断物体的运动状态是否变更，应分析物体的受力状况或运动状况．[跟进训练]1．依据牛顿第肯定律，下列说法中正确的是()A．人只有在静止的车厢内，竖直向上高高跳起后，才会落到车厢原来的位置B．人在沿直线匀速前进的车厢内，竖直向上高高跳起后，将落在起跳点的后方C．人在沿直线加速前进的车厢内，竖直向上高高跳起后，将落在起跳点的后方D．人在沿直线减速前进的车厢内，竖直向上高高跳起后，将落在起跳点的后方C[依据牛顿第肯定律可知，人竖直跳起离开车厢瞬间，人与车在水平方向上的速度相同．假如车子静止或做匀速直线运动，则人都将落回原地；假如车加速前进，则在相同时间内人的水平位移比车子的位移小，故人会落在起跳点的后方；反之，假如车子减速前进，则在相同时间内人的水平位移将比车子的水平位移大，故人会落在起跳点的前方，故C正确．]2．如图所示，一个劈形物体M放在固定的粗糙斜面上，劈形物体上表面水平，在劈形物体的上表面上放一光滑的小球m，劈形物体沿斜面从静止起先下滑，则小球在遇到斜面前的运动轨迹是()A．沿斜面对下的直线B．竖直向下的直线C．无规则曲线，其轨迹无法确定D．抛物线B[小球光滑，因此在水平方向上不受力，由牛顿第肯定律可知，水平方向的运动状态不变，总是处于静止状态；当劈形物体沿斜面下滑时，小球将竖直向下运动，直到遇到斜面以前，始终竖直向下运动．因此，小球在遇到斜面前的运动轨迹是竖直向下的直线，故B正确．]对惯性的理解和应用1．惯性与质量(1)惯性是物体的固有属性，一切物体都具有惯性．(2)质量是物体惯性大小的唯一量度，质量越大，惯性越大．2．惯性与力(1)惯性不是力，而是物体本身固有的一种性质，因此说“物体受到了惯性作用”“产生了惯性”“受到惯性力”等都是错误的．(2)力是变更物体运动状态的缘由，惯性是维持物体运动状态的缘由．力越大，运动状态越易变更；惯性越大，运动状态越难变更．(3)惯性与物体的受力状况无关．3．惯性与惯性定律惯性与惯性定律不是一回事，详细如下：(1)惯性是物体的一种固有属性．(2)惯性定律是物体不受外力作用时物体运动所遵守的一条规律．[跟进训练]3．如图所示，在匀速行驶的火车车厢内，有一人从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．肯定落在B处C．可能落在C处 D．以上都有可能B[由于惯性，小球在水平方向保持与火车相同的速度，因此在下落时间内，两者水平位移相等，即落回到B点，故选B．]4．如图所示月球车示意图，月球车能完成月球探测、考察、采集样品等任务，当它在月球表面行驶时()A．仍有惯性B．不受阻力C．不受支持力D．不遵循牛顿运动定律A[惯性是物体本身具有的一种性质，与物体是否运动、是否受力等外界因素无关，物体在任何状态、任何时候都有惯性，故A正确；当它在月球表面行驶时受支持力和阻力，故B、C错误；当它在月球表面行驶时遵循牛顿运动定律，故D错误．]惯性的两种表现形式(1)在不受力(或合外力为零)的条件下，惯性表现为保持原来的运动状态．(2)在受力条件下，惯性表现为运动状态变更的难易程度．1．[物理观念]惯性、牛顿第肯定律．2．[科学思维]惯性的大小、应用牛顿第肯定律分析问题．1．最早依据试验提出力不是维持物体运动的缘由的科学家是()A．亚里士多德 B．牛顿C．伽利略 D．笛卡儿C[伽利略通过志向试验提出力不是维持物体运动的缘由，而是变更物体运动状态的缘由．]2．以下几种状况中，不须要对物体施加力的是()A．物体从静止变为运动B．物体从运动变为静止C．物体的运动方向不断变更D．物体的速度大小和运动方向都不变更D[物体从静止变为运动，从运动变为静止，表明物体的速度大小变更；物体的运动方向不断变更，表明物体的速度方向变更．力是使物体速度发生变更的缘由，所以，物体的速度发生变更，肯定受到力的作用．故选D．]3．下列说法中正确的是()A．静止或匀速直线运动的物体肯定不受外力的作用B．战斗机在战斗前丢掉副油箱，目的是减小惯性C．从高处下落的玻璃杯比低处下落的玻璃杯简单碎，是因为前者惯性比较大D．物体运动状态变更的难易程度取决于速度的大小B[物体处于静止状态或匀速直线运动状态也可能是因为受到的合外力为零，选项A错误；战斗机为了提高作战的敏捷性，战斗前丢掉副油箱，从而减小飞机的质量，减小飞机的惯性，增加飞机的机动性，选项B正确；从高处下落的玻璃杯比低处下落的玻璃杯简单碎，是因为从高处下落的玻璃杯受到的冲击力大，所以简单碎，惯性大小取决于玻璃杯的质量，选项C错误；对于运动的物体，惯性表现为运动状态变更的难易，选项D错误．]4．(多选)在列车的车厢内，有一个自来水龙头C．第一段时间内，水