41牛顿第一定律（导学案）（原卷版）高一物理

第1节牛顿第一定律导学案【学习目标】1.知道伽利略的理想实验及其主要推理过程和推论，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.理解力和运动的关系，知道物体的运动不需要力来维持。4.理解惯性的概念，知道质量是惯性大小的量度。【学习重难点】 1．理解牛顿第一定律的内容及意义。（重点）2．理解惯性的概念，知道质量是惯性大小的量度。（重点难点）【知识回顾】初中内容复习：1.“伽利略斜面小车实验”在这个实验中,让每次让小车从斜面的同一高度滑下,目的是让小车在进入水平表面时具有相同的速度,这样才能比较小车在不同表面运动的情况.如下图所示,是小车从斜面上滑下后,在平面上最终停下的位置.实验表明：平面越光滑,小车运动的距离越远,这说明小车受到的阻力越小,速度减小的越慢.如果小车不受阻力,小车将一直运动下去。2.牛顿第一定律(1)内容：一切物体在没有受到外力作用时,总保持状态或状态。(2)牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上,运用科学的的方法而概括出来的规律,是一个非常重要的规律,是整个力学的基础和出发点.所以它不能用实验验证,因为任何物体都受到其它物体的作用,但是它能经受住实践的检验。3.惯性定义：一切物体都有保持不变的的性质，我们把这种性质叫作惯性。【自主预习】1.对力与运动关系的认识(1)亚里士多德：必须有力作用在物体上，物体才能运动；没有力的作用，物体就要静止在某个地方。(2)伽利略:①理想实验：让小球沿斜面从静止状态开始运动，小球将。；减小第二个斜面的倾角，小球仍将达到的高度，但它要运动得远些；由此，若将第二个斜面放平，小球将永远运动下去②结论：力不是物体运动的原因。(3)笛卡儿：如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一沿同一运动，既不会停下来，也不会偏离原来的方向。2.牛顿第一定律惯性与质量(1)牛顿第一定律：一切物体总保持状态或静止状态，除非作用在它上面的迫使它改变这种状态。(2)意义：揭示了运动与力的关系，即力不是维持物体运动状态的原因，而是改变物体运动状态的原因。(3)惯性：物体保持原来状态或静止状态的性质叫作惯性。牛顿第一定律也被叫作惯性定律。(4)惯性与质量：决定物体惯性大小的物理量是它的质量，质量大的物体惯性。说明惯性大小只由质量大小决定，与其他因素无关。【课堂探究】思考与讨论:初中我们学习了牛顿第一定律的基本内容，你能说说它揭示了物体运动遵循怎样的规律吗？滑冰运动员如果不用力，他会慢慢停下来。这与牛顿第一定律矛盾吗？亚里士多德的观点：“必须有力作用在物体上，物体才能运动；没有力的作用，物体就要静止在某个地方”实验与思考:（1）用手推动课本，观察课本的运动；（2）撤去手的推力，观看课本的运动。（3）通过实验，你是否认为力是维持物体运动的原因？你是否支持亚里士多德的观点呢？一、理想实验的魅力思考与讨论：（1）刚才的小实验中，课本之所以会停下了，你认为是什么原因？（2）如果没有摩擦力的存在的话，课本的运动会是什么样子？（一）伽利略的猜想伽利略认为：将人们引入歧途的是。若没有，球将运动下去。由此可以证明力不是物体运动的原因。思考：如何才能证明伽利略的猜想是正确的呢？实验演示：理想斜面实验二、牛顿第一定律（一）牛顿第一定律1.内容：一切物体总保持状态或状态，除非作用在它上面的迫使它改变这种状态。这就是牛顿第一定律。思考与讨论：(1)我们通过哪个物理量来描述物体的运动状态？你认为物体的运动状态的改变可能会有几种情况？(2)通过对牛顿第一定律的学习，你认为牛顿第一定律从几个方面阐述了力和运动的关系？(3)牛顿第一定律可不可以用实验来直接验证？什么时候可以看作不受力？2.意义：(1)牛顿第一定律揭示了力和的关系；(2)牛顿第一定律揭示了力不是物体运动的原因，而是物体运动状态的原因；(3)牛顿第一定律揭示了物体不受外力时，总保持状态或状态。思考与实验：(1)鸡蛋为什么没有随硬纸板一起飞出，而是“跳”进了水杯呢？你能解释一下发生这一现象的原因吗？(2)桌布为什么在快速抽出时，上面的盘子的位置几乎没有发生大的变化？你能解释一下发生这一现象的原因吗？（二）惯性1.定义：一切物体都有保持状态或状态的性质，这种性质叫做惯性。牛顿第一定律也被叫做定律。2.特点：(1)惯性是物体的属性，不是外界强加给它的；(2)物体都具有惯性。三、惯性与质量思考与讨论：惯性也可以说是种“惰性”——懒得改变，是抵抗运动状态变化的“本领”，这种“本领”的大小是不一样的。与什么因素有关？你能否通过实例分析。【观察与实验】惯性与质量关系的实验(一）惯性的大小1.惯性的“三性”普遍性一切物体皆有惯性，惯性是物体的属性相关性惯性仅与物体的有关，与物体的或等无关唯一性质量是惯性大小的量度2.惯性的具体表现形式(1)当物体不受外力或所受合外力为零时，惯性表现为保持原来的运动状态不变。原来静止的物体保持静止，原来运动的物体保持原来的速度继续运动。(2)当物体受到外力作用时，惯性表现为改变运动状态的难易程度，物体的惯性越大，它的运动状态越难改变。（二）惯性的应用与危害请同学们观看视频了解惯性的应用与危害。课堂小结：【自我测评】1．17世纪，意大利物理学家伽利略根据实验指出：在水平面上运动的物体之所以会停下，是因为受到摩擦阻力的缘故。关于该实验，你认为下列陈述错误的是（）A．伽利略的理想实验是假想实验，事实上无法完成因而得到的结论不可靠B．该实验是以可靠的事实为基础，经过抽象思维，抓住主要因素，忽略次要因素，从而更深刻地反映自然规律C．该实验否定了亚里士多德“力是维持物体运动的原因”的错误概念D．该实验为牛顿第一定律的提出提供了有力的实验依据2．伽利略对“自由落体运动”和“运动和力的关系”的研究中，开创了科学实验和逻辑推理相结合的重要科学研究方法。图中甲乙分别表示这两项研究中实验和逻辑推理的过程，下面说法中正确的是（）A．伽利略使用图甲斜面进行实验，得出自由落体运动的规律B．伽利略使用图甲斜面进行实验，得出力是改变物体运动状态的原因C．伽利略使用图乙斜面进行实验，得出自由落体运动的规律D．伽利略使用图乙斜面进行实验用实验事实直接得出物体运动不需要力来维持3．物体的运动状态与受力情况的关系是（）A．物体受力不变时，运动状态也不变B．物体受力变化时，运动状态才会改变C．物体不受力时，运动状态就不会改变D．物体不受力时，运动状态也可能改变4．下列说法正确的是（）A．牛顿第一定律又称惯性定律，所以惯性定律与惯性的实质相同B．伽利略通过理想斜面实验，说明物体的运动不需要力来维持C．牛顿第一定律是从实验中直接得出的结论D．牛顿第一定律表明，物体只有在静止或匀速直线运动时才具有惯性5．下列力与运动的关系中，说法正确的是（）A．静止的物体一定不受力，受力的物体一定运动B．物体运动状态发生变化，则物体一定受力的作用C．物体的运动速度越大时其惯性也越大D．物体运动状态不变时有惯性，运动状态改变时没有惯性6．对下列现象解释正确的是（）A．在一定拉力作用下，车沿水平面匀速前进，没有这个拉力，小车就会停下来，所以力是维持物体运动的原因B．向上抛出的物体由于惯性，所以向上运动，以后由于重力作用，惯性变小，所以速度也越来越小C．急刹车时，车上的乘客由于惯性一样大，所以都会向前倾倒D．质量大的物体运动状态不容易改变