人教版 (新课标)必修1第四章 牛顿运动定律1 牛顿第一定律学案设计

学习目标

知识与技能

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.知道什么是惯性，会正确地解释有关惯性的现象．

过程与方法

1.观察生活中的惯性现象，了解力和运动的关系．

2.通过实验加强对牛顿第一定律的理解．

3.理解理想实验是科学研究的重要方法．

情感态度与价值观

1.通过伽利略和亚里士多德对力和运动关系的不同认识，了解人类认识事物本质的曲折性．

2.感悟科学是人类进步的不竭动力．

课前预习

1．  伽利略理想实验：伽利略根据理想实验进行推论，认识到：力不是维持__________的原因，而是改变_____________的原因。物体运动状态的改变是指物体运动_________的大小或方向的改变。法国科学家笛卡儿补充和完善了他的观点，明确指出：如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以______速度沿________直线运动，既不停下来也不偏离原来的方向。

2．牛顿第一定律：一切物体总保持____________状态或___________状态，除非作用在它上面的力迫使它______________。牛顿第一定律是利用___________对事物进行分析的产物，不可能用实验直接验证。

3．惯性是物体具有保持原来_____________状态或______________状态的性质，任何物体都具有惯性，牛顿第一定律又叫_____________。描述物体惯性的物理量是物体的_________，质量只有大小，没有方向，是_______，符号是m，国际单位是__________。

4．惯性参考系：在有些参考系中，不受力的物体会保持_______或______________的状态，这样的参考系叫惯性参考系，简称________。非惯性参考系中牛顿第一定律不成立。

预习评价

A类进阶

1．下列说法中正确的是（  ）

A．运动越快的汽车越不容易停下来，是因为汽车运动得越快，惯性越大

B．小球由于重力的作用而自由下落时，它的惯性就不存在了

C．一个小球被竖直上抛，当抛出后能继续上升，是因为小球受到了向上的推力

D．物体的惯性是物体保持匀速直线运动状态或静止状态的一种属性，与物体的速度大小无关

2．关于惯性，下列说法正确的是（  ）

A．惯性是一切物体的基本属性   B．物体的惯性与物体的运动状态无关

C．物体运动快，惯性就大    D．惯性大小用物体的质量大小来量度

3．由牛顿第一定律可知（  ）

A．物体的运动是依靠惯性来维持的      B．力停止作用后，物体的运动就不能维持

C．物体做变速运动时，一定有外力作用  D．力是改变物体惯性的原因

4．关于牛顿第一定律，以下说法正确的是（ ）

A．牛顿第一定律是依靠实验事实，直接归纳总结得出的

B．牛顿第一定律是以可靠实验为基础，通过抽象出理想化实验而得出的结论

C．根据牛顿第一定律可知，力是维持物体运动的原因

D．根据牛顿第一定律可知，力是改变物体速度的原因

B类进阶

5．我国公安部规定，在各种小型车辆前排乘坐的人必须系好安全带。为什么要做这样的规定？

6．一列在平直铁路上匀速行驶的火车，当车厢里的人看到车厢内水平桌面上的小球突然向前运动时，说明火车是突然加速还是突然减速运动？

评价等级:【    】

课程导学

一、理想实验的魅力：

1．亚里士多德为什么会得出错误的结论？伽利略又是如何发现这个错误的？

2．     伽利略是如何用实验来证明他的思想的？

二、牛顿第一定律和惯性

1．牛顿第一定律从几个方面阐述了力和运动的关系？

2．惯性定律和惯性的区别和联系？

思维点击

难点突破

例1．下列叙述符合历史事实的是（    ）

A．亚里士多德根据“用力推车，车前进，停止用力，车就停止”这一现象，提出了力是维持物体运动的原因

B．亚里士多德在分析“推车问题”时，只强调推力而忽视了摩擦力的作用，因而得出错误的结论

C．伽利略利用自己设计的理想实验观察到了小球没有摩擦力作用时会以恒定的速度运动下去，从而推翻了亚里士多德的结论

D．伽利略的理想实验是假象实验，事实上无法完成，从而得到的结论不可靠

例2．物体的运动状态改变了，不可能发生的是（    ）

A．     速率不变                      B．速度不变

C．     物体不受外力                  D．运动方向不变

例3．下面说法中正确的是（    ）

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匀速直线运动状态或静止状态的性质

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，就无惯性

D．惯性是物体的固有属性，与运动状态和是否受力无关

例4．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，是因为速度大，惯性也大

B．     静止的火车启动时，速度变化慢，是因为静止时的火车惯性大

C．     乒乓球可以快速抽杀，是因为乒乓球惯性小的缘故

D．    物体受到的外力大，则惯性就小，受到的外力小，则惯性就大

例5．重球系于线AB下端，重球下再系一根同样的线CD，下面说法中正确的是（   ）

A．     在线D端慢慢增加拉力，结果AB线拉断；

B．     在线D端慢慢增加拉力，结果CD线拉断；

C．在线D端突然猛力一拉，结果CD线拉断；

D．在线D端突然猛力一拉，结果AB线拉断

例6．有人设想，乘坐气球飘在高空，由于地球的自转，一昼夜就能周游世界．请你评价一下，这个设想可行吗?

方法与技巧展示

自我小结

自主评价

1．伽利略理想实验将可靠的事实和理论思维结合起来，能更深刻地反映规律，有关的实验程序内容如下：

（1）减小第二个斜面的角度，小球在这个斜面上仍要达到原来的高度。

（2）两个对接的光滑斜面，使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，小球将上升到释放的高度。

（4）继续减小第二个斜面的倾角，最后使它处于水平位置，小球沿水平面做持续的匀速运动。

请按程序先后次序排列，并指出它究竟属于可靠事实，还是通过思维过程的推论，下列选项中正确的是：(      )

A．事实2→事实1→推论3→推论4   B．事实2→推论1→推论3→推论4

C．事实2→推论3→推论1→推论4   D．事实2→推论1→推论4

2．关于牛顿第一定律，下列说法正确的是………………………(    )

 A．牛顿第一定律是一条实验定律

 B．牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因

 C．惯性定律和惯性的实质是相同的

 D．物体的运动不需要力来维持

3．一个物体保持静止或匀速运动状态不变，这是因为…………………(    )

 A．物体一定没有受到任何力                 

B．物体一定受到两个平衡力作用

 C．物体所受合力一定为零                  

 D．物体可能受到两个平衡力作用

4．下列关于惯性的说法中，正确的是……………………………………(    )

 A．人走路时没有惯性，被绊倒时有惯性

 B．百米赛跑到终点时不能立即停下是由于惯性，停下时就没有惯性了

 C．物体没有受外力作用时有惯性，受外力作用后惯性被克服了

 D．物体的惯性与物体的运动状态及受力情况均无关

5．关于伽利略的理想实验，以下说法正确的是（     ）

A．完全是理想的，没有事实为基础

B．是以可靠事实为基础的，能深刻反映自然规律

C．伽利略通过斜面实验得到推论：一切运动着的物体在没有受到阻力作用的时候，它的速度保持不变，并且一直运动下去

D．以上说法都不对

6．下列说法中正确的是（    ）

A．速度大的物体惯性大           B．物体具有保持瞬时速度不变的性质

C．物体不受外力时才有惯性       D．物体做变速运动时没有惯性

7．下列说法中哪些是正确的（   ）

A．物体能做自由落体运动是由于惯性

B．竖直向上抛出的物体能够上升是由于受到惯性力的作用

C．铁饼运动员抛出去的铁饼是靠惯性飞向远处的

D．以上说法都不对

8．战斗机在战斗前抛掉副油箱是为了（    ）

A．减少被敌机攻击的目标       

B．提高飞行速度，增大惯性，有效得打击目标

C．减少质量，提高灵活性        

D．使战斗机的运动状态更容易改变

9．为了使静止的物体开始运动，首先要“克服”物体的“惯性”，这种说法对吗？为什么？

10．在平直的轨道上，一辆列车在向右行驶，封闭的车厢顶上A处悬挂有一个带滴管的盛油容器，车厢地板上O点位于A点正下方。当滴管滴下一滴油时（落在车厢地板上），下列情况中这滴油分别落在O点的哪方？

（1）列车匀速行驶；   （2）列车加速行驶；    （3）列车减速行驶。

自主探究

探究主题：请设计小实验或小制作，验证物体是具有惯性的

拓展阅读

伽利略针和单摆实验

伽利略受教堂内吊灯摆动的启发，运用逻辑思维的方法进行分析，得出了与亚里士多德不同的力与运动的关系的结论.在如图4－1－1所示的装置中，将摆球拉到一边，由静止开始释放小球，摆球会摆到另一边，用水平长尺标记其高度，用一根针多次改变小球的悬点，重复实验.在当时的测量条件下，伽利略得出的结论是：摆球能上升到原来的高度.这个实验后来被称为“伽利略针和单摆实验”.

图4－1－1