4.1 2019-2020年上学期人教版(2019)高一物理必修一 第四章牛顿运动定律 第一节 牛

课题：4.1牛顿第一定律

学习目标：

1.通过阅读或则查阅资料等途径了解牛顿第一定律的发现过程，体会人类认识事物本质的曲折过程，培养自己严谨的科学态度。

2.能够准确的叙述牛顿第一定律的内容，并能对该定律所揭示的运动和力的关系问题有较深刻的理解。

3.了解伽利略关于运动和力的关系的认识，了解他的理想实验和相应的推理过程，领会实验加推理的科学研究方法，培养科学推理和想象能力。

4.能通过实例说明质量是物体惯性大小的量度。

重点：对牛顿第一定律的物理意义的理解与应用。

难点：对物体惯性性质的理解，及惯性和物体质量、受力情况、速度的关系应用。

预习案

学法指导：先通读教材79-81页，带着学习目标在课本勾画重要的知识点，在精读教材认真思考，完成预习案,发现的问题,写入我的疑问。

导学问题：

初中我们学习了牛顿第一定律的基本内容，你能说说他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。这是否与牛顿第一定律矛盾呢？

一、历史回顾：牛顿第一定律的发现过程

二、理想实验的魅力

伽利略的理想实验：让一个小球沿斜面从静止状态开始运动，小球将“冲”上另一个斜面，如果没有摩擦，小球将到达。减小第二个斜面的倾角，小球在这个斜面上仍将达到高度，但它要运动的远些。继续减小第二个斜面的倾角，球到达同一高度时就会离得。若将第二个斜面放平，球将永远运动下去。如图所示。

伽利略“理想实验”的卓越之处不是实验本身，而是实验所使用的独特方法：在实验的基础上，进行合理外推。

结论：力不是物体运动的原因。

三、牛顿第一定律：惯性定律

如图所示：让一个小车从同一斜面滑下，水平面上分别放置毛巾、木板和玻璃板，水平面与斜面连接。仔细观察实验现象。

（1）实验观察到什么现象，说明了什么问题？

（2）如果没有摩擦力的作用，小车将会怎样运动呢？

（3）以上实验揭示了力和运动之间是什么关系？

【归纳总结】

1、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迫使它改变这种状态。

2、惯性：物体具有保持原来状态或状态的性质。

3、惯性与质量：质量大的物体惯性。说明惯性大小只由大小决定，与其他因素（有关/无关）。

[预习自测]

1.牛顿第一定律可以用实验验证。（）

2.物体的速度越大，惯性越大。（）

3.物体受力越大，惯性越大。（）

4.物体的质量越小，惯性越小。（）

探究案

探究一、对牛顿第一定律的理解

例1.伽利略创造的把实验,假设和逻辑推理相结合的科学方法,有力地促进了人类科学认识的发展。利用如图所示的装置做如下实验：小球从左侧斜面上的O点由静止释放后沿斜面向下运动,并沿右侧斜面上升。斜面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐减低的材料时,小球沿右侧斜面上升到的最高位置依次为1、2、3.根据三次实验结果的对比,可以得到的最直接的结论是( )

A. 如果斜面光滑，小球将上升到与O点等高的位置

B. 如果小球不受力，它将一直保持匀速运动或静止状态

C. 如果小球受到力的作用，它的运动状态将发生改变

D. 如果小球受到的力越大，运动的速度将越大

变式1.（多选）伽利略根据小球在斜面上运动的实验和理想实验,提出了惯性的概念,从而奠定了牛顿力学的基础。早期物理学家关于惯性有下列说法,其中正确的是( )

A. 物体抵抗运动状态变化的性质是惯性

B. 没有力作用，物体只能处于静止状态

C. 行星在圆周轨道上保持匀速率运动的性质是惯性

D. 运动的物体如果没有受到力的作用，将继续以同一速度沿同一直线运动

例2.关于力和运动，下列说法中正确的是( )

A. 力是物体运动的原因

B. 力是物体运动状态改变的原因

C. 力是物体发生位移的原因

D. 没有力的作用，物体将逐渐停止运动

探究二：对惯性的理解和应用

例3.关于物体的惯性，下列说法正确的是（）

A. 质量就是惯性

B. 物体运动遵循牛顿第一定律，是因为物体有惯性

C. 一人飞跑时不易被别人挡住，是因为飞跑时的惯性要比走路时大

D. 从受一定牵引力作用下的汽车上不断卸下货物，汽车速度的变化不断加快

变式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，其中正确的是( )

A. 采用了大功率的发动机后，某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时，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，车手一方面要适当的控制速度，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安全行驶的目的

课后反思：

③④ C.①④ D.②③

关于牛顿第一定律的说法中正确的是( )

改变的原因

C. 牛顿第一定律反映了物体不受外力作用时的运动规律，因此，物体在不受力时才有惯性

D. 牛顿第一定律只是反映惯性大小的，因此也叫惯性定律 B 层提升题

5.如图所示是月球车示意图。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

6.如图所示,冰壶在冰面运动时受到的阻力很小,可以在较长时间内保持运动速度的大小和方向不变,我们可以说冰壶有较强的抵抗运动状态变化的“本领”。这里所指的“本领”是冰壶的惯性,则惯性的大小取决于（ ） A. 冰壶的速度 B. 冰壶的质量 C. 冰壶受到的推力 D. 冰

壶受到的阻力

7.伽利略根据小球在斜面上运动的实验和理想实验,提出了惯性的概念,从而奠定了牛顿力学的基础,早期物理学家关于惯性有下列说法,其中正确的是( )

A. 没有力作用，物体只能处于静止状态，因此力是维持物体运动的原因

B. 物体抵抗运动状态变化的“本性”是惯性

C. 行星在圆周轨道上保持匀速率运动的性质是惯性

D. 观察和实验表明，对于任何物体，在受到相同的作用力时，决定它们运动状态变化难易程度的唯一因素就是它们的速度 C 层拓展题

8.如图所示，一只盛水的容器固定在一个小车上，在容器中分别悬挂和拴住一只铁球和一只乒乓球。容器中的水和铁球、乒乓球都处于静止状态。当容器随小车突然向右运动时，两球的运动状况是(以小车为参照物)( ) A. 铁球向左，乒乓球向右

B. 铁