【完美导学】4.1 牛顿第一定律教学设计（1）-2022-2023学年高一物理同步备课全套（粤教版2019必修第一册）

第四章牛顿运动定律第1节牛顿第一定律前面我们学习了常见的运动和力，然而，并没有对物体运动的多样性性进行深入探讨，要讨论这个问题，必须进一步思考运动和力的关系，本节我们将从历史的角度，沿着科学家们思考的足迹，展示科学家们对运动原因的探索，从中领会科学方法和科学思想。物理观念：通过历史，认识科学们对运动原因的探索历程，初步认识力与运动的关系。科学思维：理想实验是科学研究的一种重要方法，它突出了事物的本质特征，可以让思维超越当时的科学水平。科学探究：在对运动原因的探索历史中，亚里士多德只是基于日常观察和直觉得到的力与运动关系是不严谨的，伽利略以实验为基础，并运用科学推理法得出的规律能更好地符合实际，牛顿在前人的研究基础上，归纳总结得出了牛顿第一定律。科学态度与责任：正确的物理思想往往来之不易，往往需要经过一代代科学家的不懈探索，正确的物理思想和规律，对生活的影响也是巨大的。1.伽利略的理想斜面实验，牛顿第一定律的理解（重点）2.惯性的利用及防止（难点）情景导入静止在水平面上的箱子，我们用力去推它，它就运动，停止推它，它很快就停止运动，如何用物理规律解析这一现象呢？二、新课探究探究点一运动原因的探究提出问题：历史上都有哪些代表性的科学家对物体运动的原因进行了探究，它们的观点分别是什么，你觉得谁的观点是最准确全面的？小组合作：联系生活，阅读教材第98-100页，交流与讨论上述问题。归纳小结：历史上，在研究物体的运动原因的科学家中，代表性的有亚里士多德，伽利略，迪卡尔，牛顿，他们的观点如下：亚里士多德：力是维持物体运动的原因。伽利略：运动不需要力来维持，物体之所以停下来，是因为受到了阻力。迪卡尔：如果没有其他原因，运动的物体将继续以同一速度沿着直线运动。牛顿：在前人研究的基础上，系统地总结出了牛顿第一定律。上述科学家的观点中，牛顿的观点是最全面的，也是目前普遍被认可的。例题一：下列有关力与运动的说法错误的是（）A.亚里士多德认为物体的运动需要力来维持B.伽利略用理想斜面实验，得出了力是维持物体运动状态的原因C.笛卡尔指出：如果运动中的物体没有力的作用，它继续以同一速度沿同一直线运动，既不停下来也不偏离原来的方向D.牛顿站在巨人的肩上得出了牛顿第一定律，该定律又称为惯性定律【答案】D【解析】A、亚里士多德认为力是维持物体运动状态的原因，故A正确；B、伽利略根据理想斜面实验，提出力不是维持物体运动的原因，而是改变运动状态的原因，故B错误；C、笛卡尔指出：如果运动中的物体没有力的作用，它继续以同一速度沿同一直线运动，既不停下来也不偏离原来的方向，为牛顿第一定律奠定基础．故C正确；D、牛顿站在巨人的肩上得出了牛顿第一定律，该定律又称为惯性定律，故D正确；故答案为：B探究点二伽利略的探索提出问题：伽利略是怎样探究运动原因的，有哪些值得我们学习的方法？小组合作：阅读教材98-99页，小组成员交流与讨论上述问题。归纳小结：利略是在探究运动原因时，用到了理想实验法,这有着重要的意义：(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理学中的地位．(3)初步揭示了力和运动的关系，即力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态(即速度)的原因．例题二：理想实验有时能更深刻地反映自然规律．伽利略设想了一个理想实验，如图所示．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，最后使它成一水平面，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步骤按照正确的顺序排列：________．(只要填写序号即可)【答案】②③①④【解析】根据伽利略理想斜面实验可知，②是可靠事实，应放在第一步；①③是在可靠事实基础上提出的设想(斜面没有摩擦)，④是进行合理外推得出的推论，因此，正解的顺序是②③①④探究点三牛顿第一定律提出问题：如何理解牛顿第一定律？小组合作：阅读教材关于牛顿第一定律的内容，并联系生活，交流与讨论上述问题。归纳小结：对牛顿第一定律的理解：(1)定性说明了力和运动的关系：①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．②物体不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——惯性．因此牛顿第一定律也叫惯性定律．例题三：关于牛顿第一定律的理解正确的是()A．不受外力作用时，物体一定处于静止状态B．物体做变速运动时一定受外力作用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【答案】A【解析】牛顿第一定律描述的是物体不受外力作用时的状态，总保持匀速直线运动状态或静止状态，A错误；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