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1、2022年人教版高中物理必修1 第4章第1節(jié) 牛頓第一定律(教案)
【知識與技能】
1、理解力和運動的關(guān)系,知道物體的運動不需要力來維持.
2、理解牛頓第一定律,知道它是邏輯推理的結(jié)果,不受力的物體是不存在的.
3、理解慣性的概念,知道質(zhì)量是慣性大小的量度.
【過程與方法】
1、培養(yǎng)分析問題的能力,要能透過現(xiàn)象了解事物的本質(zhì),不能不加研究、分析而只憑經(jīng)驗,對物理問題決不能主觀臆斷.正確地認識力和運動的關(guān)系.。
【情感態(tài)度與價值觀】
1、培養(yǎng)科學研究問題的態(tài)度.
【教學過程】
★重難點一、理想實驗的魅力★
★伽利略的理想實驗分析
斜面摩擦力對小球上升高
2、度的影響
2、如果沒有摩擦,小球?qū)⑸仙皆瓉盱o止時的高度
2、如果減小第二個斜面的傾角,小球的運動又會是怎樣的?
提示:小球在這個斜面上仍然要達到原來的高度,但要通過更長的距離
3、如果傾角還繼續(xù)減小呢?小球的運動又是怎樣的?
提示:小球達到同樣的高度,但滾的越來越遠
4、傾角減小到放平第二個斜面,如果第二個斜面無限長,小球又會怎樣運動?
提示:小球不可能達到原來的高度,就要沿水平面一直運動下去.
★伽利略理想實驗
(1)理想實驗是一種理想化的實驗,是科學研究中的一種重要方法,在現(xiàn)實生活并不能實現(xiàn)。
(2)理想實驗的結(jié)論是正確的,因為它是建立在可靠的科學事實基礎上,并把實驗
3、結(jié)果合理外推到一種理想狀態(tài)的科學方法。
◆想一想
問題1 有人認為伽利略斜面實驗為理想實驗,無法在實驗室中驗證,因此該實驗僅是一種假想,不能揭示自然規(guī)律.該說法是否正確?
提示:該說法是錯誤的.伽利略的理想斜面實驗反映了一種物理思想,它是建立在可靠的事實基礎上的,以事實為依據(jù),以抽象為指導,抓住主要因素,忽略次要因素,從而深刻地揭示了自然規(guī)律.
【典型例題】(多選)17世紀,意大利物理學家伽利略根據(jù)“斜面實驗”指出:在水平面上運動的物體之所以會停下來,是因為受到摩擦阻力的緣故,你認為下列陳述正確的是
A.該實驗是一理想實驗,是在思維中進行的,無真實的實驗基礎,故其結(jié)果是荒謬的。
B
4、.該實驗是以可靠的事實為基礎,經(jīng)過抽象思維,抓住主要因素,忽略次要因素,從而更深刻地反映自然規(guī)律
C.該實驗證實了亞里士多德“力是維持物體運動的原因”的結(jié)論
D.該實驗為牛頓第一定律的提出提供了有力的實驗依據(jù)
【答案】BD
★重難點二、牛頓物理學的基石——慣性定律★
★對牛頓第一定律的理解
1.牛頓第一定律正確揭示了力和運動的關(guān)系,糾正了長期形成的“力是維持物體運動的原因”的錯誤觀點,明確指出了力是改變物體運動狀態(tài)的原因。
2.牛頓第一定律揭示了物體都有保持原來的靜止或勻速直線運動狀態(tài)的性質(zhì)——慣性。
3.牛頓第一定律是由理想實驗加以科學推理得到的,但是,由它得出的結(jié)論,都
5、經(jīng)歷了廣泛、嚴謹?shù)氖聦嵉臋z驗。
4.牛頓第一定律是自然界中的普遍規(guī)律,“一切物體”是指宇宙中所有物體,不論物體是固體、液體還是氣體。
5.物體運動狀態(tài)的變化即物體運動速度的變化,有以下三種情況:
(1)速度的方向不變,只有大小改變。(物體做直線運動)
(2)速度的大小不變,只有方向改變。(物體做勻速曲線運動)
(3)速度的大小和方向同時發(fā)生改變。(物體做變速曲線運動)
特別提醒
(1)牛頓第一定律所描述的是物體不受外力作用時的狀態(tài),與物體所受合外力為零是等效的。
(2)牛頓第一定律不是實驗定律,它是在理想實驗的基礎上總結(jié)得出的。
(3)牛頓第一定律只適用于慣性參考系中的運動,
6、在非慣性參考系中不適用。
【典型例題】根據(jù)牛頓第一定律,下列說法中正確的是( )
A.靜止的物體一定不受其他物體的作用
B.物體受力才會運動,當外力停止作用后,物體會慢慢停下來
C.物體不受力的作用,運動狀態(tài)也能改變
D.物體運動狀態(tài)發(fā)生變化,物體一定受到外力作用
【答案】D
★重難點三、慣性與質(zhì)量★
★對慣性的理解及應用
1.慣性現(xiàn)象的“一只”“二有”“三區(qū)別”
(1)“一只”:慣性的大小只跟物體的質(zhì)量有關(guān).
(2)“二有”:慣性是一切物體固有的屬性;物體在任何情況下都有慣性.
(3)“三區(qū)別”:慣性與第一定律的區(qū)別;慣性與力的區(qū)別;慣性與速度的區(qū)別.
7、
2.慣性與力的關(guān)系
(1)慣性不是力,而是物體本身固有的一種性質(zhì),因此說“物體受到了慣性作用”“產(chǎn)生了慣性”“受到慣性力”等都是錯誤的.
(2)力是改變物體運動狀態(tài)的原因,慣性是維持物體運動狀態(tài)的原因.力越大,運動狀態(tài)改變越快;慣性越大,運動狀態(tài)越難改變.
(3)慣性與物體的受力情況無關(guān).
3.慣性與速度的關(guān)系
(1)慣性與運動狀態(tài)無關(guān),不論物體是處于怎樣的運動狀態(tài),慣性總是存在的,當物體靜止時,它一直“想”保持這種靜止狀態(tài);當物體運動時,它一直“想”以那一時刻的速度做勻速直線運動.
(2)一切物體都有慣性,和物體是否有速度及速度的大小均無關(guān).
4.慣性的“兩表現(xiàn)”
(1)不
8、受外力的條件下,慣性表現(xiàn)出“保持”“原來的”運動狀態(tài).
(2)在受力條件下,慣性表現(xiàn)出運動狀態(tài)改變的難易程度,質(zhì)量越大,慣性越大,運動狀態(tài)越難改變.
5.慣性與慣性定律的關(guān)系
(1)慣性不是慣性定律,慣性沒有條件限制,是物體的一種固有屬性。
(2)慣性定律是物體不受外力作用時物體運動所遵守的一條規(guī)律。
★處理慣性問題的一般方法
(1)明確要研究的是哪個物體或物體的哪一部分,它原來處于什么運動狀態(tài).
(2)確定外力作用在此物體的什么位置,物體在此位置的運動狀態(tài)發(fā)生了怎樣的變化.
(3)由于慣性的原因,物體上沒受力的部分保持原運動狀態(tài).
(4)物體的不同部分運動狀態(tài)不同,引起了慣性現(xiàn)象的出現(xiàn).
【典型例題】】關(guān)于慣性,下列說法正確的是( )
A、物體受力增大時,慣性會減小
B、某物體運動得越快越難停下來,說明物體速度大時慣性大
C、將一小球從地球帶到月球,物體的慣性會減小
D、慣性大小只由物體的質(zhì)量決定,與速度和是否受力無關(guān)
【答案】D