2019-2020学年高中物理第3章1牛顿第一定律教案教科版必修50

1．牛顿第一定学习目标1.知道伽利略的理想实验及其主推理过程和推论，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义(点3．理解力和运动的关系，知道体的运动不需要力来维持．重)4．理解惯性的概念，知道质量惯性大小的量度．(难点)

知识脉络(教师用书独具一、从亚里士多德到伽利略1．亚里士多德的观点：地上的动分为两类(1)天然运动：无须外力的帮助自身就能实现，如气、火等轻的东西向上运动，重的东西向下运动．(2)受迫运动：必须依靠外力的断作用才能维持，外力消失，受迫运动就会停止，如拉动地面上的小车，推动桌面上的书本．2．伽利略的研究(1)理想实验如图所示，让小球沿一个斜面从静止状态开始滚下，小球将滚上另一个斜面，如果没有摩擦，小球将上升到与左斜面同样的高度．减小右斜面的坡度，小球要达到同样的高度经过的坡长越长．由此推测，如果右斜面变成水平面，并且没有任何阻力，小球将达不到原来的高度，就应永远运动下去．(2)结论：力不是填是”或“不是”维持物体运动的原因．二、牛顿第一定律惯1．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．2．惯性-1-

(1)惯性：物体保持原来匀速直运动状态或静止状态不变的性质．牛顿第一定律也叫惯性定律．(2)一切物体都具有惯性，惯性物体的固有属性．3．惯性的量度质量是惯性大小的唯一量度，质量越大，物体的惯性越大，物体运动状态越不易改变．1．思考判断(1)伽利略的理想实验说明了力维持物体运动的原因．(×)(2)牛顿第一定律是由实验直接纳总结得出的．(×)(3)由牛顿第一定律可知，当一做匀加速直线运动的物体所受外力全部消失时，物体立刻停止运动．(×)(4)速度越大，物体的惯性越大(×)(5)受力越大，物体的惯性越大(×)2．(多选)由牛顿第一定律可知)A．物体的运动是依靠惯性来维的B．力停止作用后，物体的运动不能维持C．物体做变速运动时，一定有力作用D．力是改变物体惯性的原因AC[物体具有保持原来静止状或匀速直线运动状态的性质叫作惯性，由于惯性的存在，物体才保持原来的运动状态A．力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动的原因，错，对惯性是物体的固有属性，力不能改变物体的惯性大小D错]3．关于物体的惯性，下列说法正确的是(A．运动速度大的物体不能很快停下来，是因为物体速度越大，惯性也越大B．静止的火车启动时，速度变慢，是因为静止的物体惯性大C．乒乓球可以快速抽杀，是因乒乓球惯性小D．在宇宙飞船中的物体不存在性C[惯性大小只与物体质量有关与物体的速度无关，故A错；质量是物体惯性大小的唯一量度，火车速度变化慢，表明它的惯性大，是因为它的质量大，与是否静止无关，错误；乒乓球能被快速抽杀，表明它的运动状态容易发生改变，是因为它的惯性小，故C正确；一切物体在任何情况下都有惯性，故D误．从亚里士多德到伽利略-2-

1．17世前对运动和力的关系认识(1)亚里士多德的观点：力是维物体运动的原因．(2)根据：有力作用在物体上，体才运动；没有力的作用，物体就要静止在一个地方．(3)方法：观察＋直觉(由活经验得出直观印．2．伽利略的理想实验(1)基本观点：在水平面上运动物体之所以会停下来，是因为受到摩擦阻力．力是改变物体运动状态的原因，运动并不需要力来维持．(2)根据：理想实验．(3)方法：实验＋科学推理(将靠事实和理论思维结合起)．3．意义(1)伽利略用“实验＋科学推理的方法推翻了亚里士多德的观点．(2)第一次确立了物理实验在物研究中的基础地位．(3)揭示了力不是维持物体运动原因．(4)“理想实验”在自然科学的论研究中有着重要的作用．但是，“理想实验”只不过是一种逻辑推理的思维过程，它的作用只限于逻辑上的证明与反驳，而不能用来作为检验认识正确与否的标准．相反，由“理想实验”所得出的任何推论，都必须由观察或实验的结果来检验．【例1】理想实验有时能更深地反映自然规律．伽利略设想了一个理想实验，如图所示的斜面实验，其中有一个是实验事实，其余是推论．①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．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如果没有摩擦，小球将上升到原来释放时的高度．④继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成水平面，小球要沿水平面做持续的匀速运动．(1)请将上述理想实验的设想步按照正确的顺序排________(只要填写序号即可)．(2)在上述的设想步骤中，有的于可靠的事实，有的则是理想化的推论．下列关于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-3-

思路点拨：本题是在可靠事实的基础上进行合理推理，将实验理想化，进而得出正确的结论．[解析]体伽利略的理想实验，可知顺序排列为②③①④，分类正确的是B[答案](1)②①④(2)B理想实验与真实的科学实验(1)两者有原则性的区别．(2)真实的科学实验是一种实践动，而理想实验则是一种思维活动．(3)真实的科学实验是可以实现实验，而理想实验是由人们在抽象思维中设想出来而实际上无法做到的实验．1．多选)在力学理论的建立过程中，有许多伟大的科学家做出了贡献．关于科学家和他们的贡献，下列说法正确的是()A．伽利略认为力不是维持物体动的原因B．亚里士多德认为物体的运动需要力来维持C．牛顿最早指出力不是维持物运动的原因D．伽利略认为力是改变物体运状态的原因AD[伽利略认为力不是维持物运动的原因是改变物体运动状态的原因正，C错．在历史上，亚里士多德为力是维持物体运动的原因，他的观点是错误的错]牛顿第一定律惯性1．运动状态变化的三种情况(1)速度的方向不变，只有大小变．(2)速度的大小不变，只有方向变．(3)速度的大小和方向同时发生变．2．对牛顿第一定律的理解(1)明确了惯性的概念牛顿第一定律的前半句话“一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态”，揭示了物体所具有的一个重要的属性——惯性，即物体具有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质．牛顿第一定律指出一切物体在任何情况下都具有惯性，因此牛顿第一定律又叫惯性定律．(2)揭示了力和运动的关系牛顿第一定律的后半句话“除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态”，实质上是揭-4-

示了力和运动的关系，即力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动的原因．(3)反映了物体不受外力时的运状态匀速直线运动或静止即原来运动的保持其速度不变，原来静止的保持静)．不受外力作用的物体是不存在的，但物体所受外力的合力为零与不受外力在效果上是等效的，这就使牛顿第一定律具有了实际意义．3．对惯性的理解(1)惯性是物体的固有属性，惯不是一种力．(2)任何物体在任何情况下(不是否受力，不管是否运动或怎样运)都有惯性．(3)惯性的大小只由物体的质量定，与其他因素无关，切勿认为物体的速度越大，惯性越大．(4)惯性与惯性定律不同．惯性万物皆有的保持原运动状态的一种属性，惯性定律则是物体不受外力作用时的运动定律．【例2】关牛顿第一定律，列说法中正确的是)A．牛顿第一定律可以用实验直验证B．由于不受力的物体不存在，此牛顿第一定律没有实际意义C．牛顿第一定律就是惯性D．当物体受到的外力为零时，体可能做匀速直线运动思路点拨：①牛顿第一定律是在理想实验基础上得出的，不是实验定律．②牛顿第一定律揭示了物体在不受外力时的运动规律．③牛顿第一定律又称惯性定律，但不是惯性．D[牛顿第一定律是在实验的基上推理概括出来的科学理论，而不是直接通过实验得出的，但它符合物理规律，故有一定的物理意义、B误；牛顿第一定律是描述运动和力的关系的定律，惯性是物体的性质C误；由牛顿第一定律的内容可知D正．对牛顿第一定律的两点说明(1)牛顿第一定律所描述的是物不受外力作用时的状态，与物体所受合外力为零是等效的．(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．2．下列说法正确的是()A．牛顿第一定律是科学家凭空象出来的，没有实验依据B．牛顿第一定律无法用实验直验证，因此是不成立的C．理想实验的思维方法与质点念的建立一样，都是一种科学抽象的思维方法D．由牛顿第一定律可知，静止物体一定不受外力作用C[牛顿第一定律是在理想实验基础上经过合理归纳总结出来的，但无法用实验来直-5-

接验证，故A、错；理想实验的思维方法与质点概念的建立相同，都是突出主要因素、忽略次要因素的科学抽象的思维方法，故C正确物体静止时不受外力或合外力为零，故D错误．]【例3】关物体的惯性，以说法中正确的是()A．物体的运动速度越大，物体难停下来，说明运动速度大的物体惯性大B．汽车突然减速时，车上的人前倾，拐弯时人会往外甩，而汽车匀速前进时，车上的人感觉平稳，说明突然减速和拐弯时人有惯性，匀速运动时没有惯性C．在同样大小的力作用下，运状态越难改变的物体，其惯性一定越大D．在长直水平轨道上匀速运动火车上，门窗紧闭的车厢内有一人向上跳起后，发现落回原处，这是因为人跳起后，车继续向前运动，人落下后必定向后偏些，但因时间太短，偏后距离太小，不明显而已思路点拨：①一切有质量的物体都具有惯性，质量是惯性大小的唯一量度．②惯性与物体的运动状态无关，与是否受力无关．C[物体的惯性大小只由质量决物体的速度大小无关错切体均有惯性，不论物体处于加速、减速还是匀速状态错误同样大小的力作用于物体上，运动状态越难改变，说明物体保持原来运动状态的本领越大，惯性也越大，所以C正；人向上跳起后，人在水平方向不受外力作用，由于惯性，人在水平方向的速度不变，与车速相同，因此仍落在车上原处D错误]惯性的两种表现形式(1)在不受力(或合外力为零)的件下，惯性表现为保持原来的运动状态．(2)在受力条件下，惯性表现为动状态改变的难易程度．3．对于一些实际生活中的现象某同学试图从惯性角度加以解释，其中正确的)A．采用了大功率的发动机后，些一级方程式赛车的速度甚至能超过某些老式螺旋桨飞机的速度，这表明：可以通过科学进步使小质量的物体获得大惯性B．“强弩之末势不能穿鲁缟”这表明强弩的惯性减小了C．货运列车运行到不同的车站，经常要摘下或加挂一些车厢，这会改变它的惯性D．摩托车转弯时，车手一方面控制适当的速度，另一方面要将身体稍微向里倾斜，这是为了通过调控人和车的惯性达到转弯的目的C[质量是惯性大小的唯一量度质量越大，惯性越大，运动状态越不易改变，故选正确．-6-

1．伽利略理想实验揭示了()A．若物体运动，那么它一定受B．力不是维持物体运动的原因C．只有受力才能使物体处于静状态D．只有受力才能使物体运动B[伽利略理想实验指出：如果平面没有摩擦，那么在水平面上的物体一旦获得某一速度，物体将保持这一速度一直运动下去，而不需要外力来维持，故A、D错；运动和静止都不需要力来维持，故B正确误]2．(多选)下面说法中正确的是)A．牛顿第一定律反映了物体不外力作用时物体的运动规律B．牛顿第一定律就是惯性C．不受外力作用时，物体运动态保持不变是由于物体具有惯性D．运动的物体状态发生变化时物体必定受到外力的作用ACD[惯性是物体的固有性质，性大小仅由物体的质量决定，与物体是否受力及物体的运动状态无关．而惯性定律指物体在不受外力作(合外力为零)的条件下所遵守的运动规律，它指出了力是改变物体运动状态的原因，而不是产生或维持物体运动的原因．总之，惯性和惯性定律是两个不同的概念，但惯性定律揭示出物体具有惯性．故选A、C、3．如图，冰壶在冰面运动时受的阻力很小，可以在较长时间内保持运动速度的大小和方向不变，我