2018-2019學(xué)年高中物理 專題4.1 牛頓第一定律教案 新人教版必修1.doc

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專題4.1 牛頓第一定律 學(xué)習(xí) 目標(biāo) 1.知道伽利略的理想實(shí)驗(yàn)及其主要推理過(guò)程和推論,知道理想實(shí)驗(yàn)是科學(xué)研究的重要方法。 2.理解牛頓第一定律的內(nèi)容及意義,理解力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系,知道物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來(lái)維持。 3.理解慣性的概念,知道質(zhì)量是慣性大小的量度;會(huì)用慣性知識(shí)解釋一些現(xiàn)象。 一、對(duì)牛頓第一定律的理解　 1.牛頓第一定律的得出：牛頓第一定律不是從實(shí)驗(yàn)中直接得出的,它是在大量實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上通過(guò)進(jìn)一步的科學(xué)推理得到的。由于這個(gè)進(jìn)一步科學(xué)推理得出的科學(xué)推論經(jīng)受住了實(shí)踐的檢驗(yàn),雖然無(wú)法直接驗(yàn)證,但仍具有科學(xué)意義。 2.牛頓第一定律的意義： (1)牛頓第一定律揭示了慣性的概念。定律中“一切物體總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)”揭示了物體所具有的一種重要屬性——慣性,即物體具有的保持原來(lái)靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)。 (2)牛頓第一定律揭示了力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系。定律中“除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)”,這句話揭示了力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系的本質(zhì),即力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因,而不是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。 3.物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的三種情況： (1)速度的方向不變,大小改變。 (2)速度的大小不變,方向改變。 (3)速度的大小和方向同時(shí)發(fā)生改變。 【示范題】(多選)關(guān)于牛頓第一定律的理解正確的是(　　) A.牛頓第一定律反映了物體不受外力的作用時(shí)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律 B.不受外力作用時(shí),物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)保持不變 C.在水平地面上滑動(dòng)的木塊最終停下來(lái),是由于沒(méi)有外力維持木塊運(yùn)動(dòng)的結(jié)果 D.飛跑的運(yùn)動(dòng)員遇到障礙而被絆倒,這是因?yàn)樗艿酵饬ψ饔闷仁顾淖冊(cè)瓉?lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài) 【規(guī)范解答】選A、B、D。牛頓第一定律描述了物體不受外力作用時(shí)的狀態(tài),即總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)不變,A、B正確;牛頓第一定律還揭示了力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系,力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因,而不是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因,在水平地面上滑動(dòng)的木塊最終停下來(lái),是由于摩擦阻力的作用而改變了木塊的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),飛跑的運(yùn)動(dòng)員,遇到障礙而被絆倒,是因?yàn)樗艿酵饬ψ饔枚淖兞诉\(yùn)動(dòng)狀態(tài),C錯(cuò)誤,D正確。 【通關(guān)1+1】 1.(多選)(2017江北區(qū)高一檢測(cè))關(guān)于牛頓第一定律,以下說(shuō)法正確的是(　　) A.牛頓第一定律是依靠實(shí)驗(yàn)事實(shí),直接歸納總結(jié)得出的 B.牛頓第一定律是以可靠實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ),通過(guò)抽象出理想化實(shí)驗(yàn)而得出的結(jié)論 C.根據(jù)牛頓第一定律可知,力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因 D.根據(jù)牛頓第一定律可知,力是改變物體速度的原因 【解析】選B、D。牛頓第一定律不是實(shí)驗(yàn)定律,但它是以可靠實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ),通過(guò)抽象出理想化實(shí)驗(yàn)而得出的結(jié)論,A錯(cuò),B對(duì);牛頓第一定律揭示了力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系,指出力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因,而不是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因,C錯(cuò),D對(duì)。 2.(多選)(2017南開(kāi)中學(xué)高一檢測(cè))由牛頓第一定律可知(　　) A.物體的運(yùn)動(dòng)是依靠慣性來(lái)維持的 B.力停止作用后,物體的運(yùn)動(dòng)就不能維持 C.物體做變速運(yùn)動(dòng)時(shí),一定有外力作用 D.力是改變物體慣性的原因 3.(2017重慶八中高一檢測(cè))在物理學(xué)史上,正確認(rèn)識(shí)運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系且推翻“力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因”這個(gè)觀點(diǎn)的物理學(xué)家和建立慣性定律的物理學(xué)家分別是(　　) A.亞里士多德、伽利略 B.伽利略、牛頓 C.伽利略、笛卡兒 D.亞里士多德、笛卡兒 【解析】選B。由物理學(xué)史可知,伽利略通過(guò)“理想斜面”實(shí)驗(yàn)推翻了“力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因”,而牛頓在大量實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,通過(guò)邏輯推理,歸納總結(jié)出了牛頓第一定律,即慣性定律。故選項(xiàng)B對(duì),A、C、D錯(cuò)。 【變式訓(xùn)練】(多選)下列物理現(xiàn)象中,可以用牛頓第一定律解釋的是(　　) A.必須有力作用在物體上,物體才能運(yùn)動(dòng),沒(méi)有力的作用,物體就要靜止下來(lái) B.物體如果向正北方向運(yùn)動(dòng),其受外力方向必須指向正北 C.如果沒(méi)有外力作用,運(yùn)動(dòng)的物體將繼續(xù)以同一速度沿著一條直線運(yùn)動(dòng),既不會(huì)停下來(lái),也不會(huì)偏離原來(lái)的方向 D.力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因,而是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因 二、慣性的四種關(guān)系　 1.慣性與質(zhì)量的關(guān)系： (1)慣性是物體的固有屬性,一切物體都具有慣性。 (2)質(zhì)量是物體慣性大小的唯一量度,質(zhì)量越大,慣性越大。 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“物體受到了慣性作用”“產(chǎn)生了慣性”“受到慣性力”等說(shuō)法都是錯(cuò)誤的。 (2)力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。慣性是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。力越大,物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變?cè)娇?慣性越大,物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)越難改變。 (3)慣性與物體的受力情況無(wú)關(guān)。 3.慣性與速度的關(guān)系： (1)速度是表示物體運(yùn)動(dòng)快慢的物理量,慣性是物體本身固有的性質(zhì)。 (2)一切物體都有慣性,并且慣性的大小由物體本身決定,與物體是否有速度及速度的大小無(wú)關(guān)。 4.慣性與慣性定律的關(guān)系： (1)慣性是物體具有的一種固有屬性。慣性定律是物體不受外力作用時(shí)所遵守的一條規(guī)律,屬性不同于規(guī)律。 (2)慣性使物體保持原來(lái)運(yùn)動(dòng)狀態(tài),但能否保持取決于其受力情況。當(dāng)物體不受外力(或所受合外力為零)時(shí),物體將保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。慣性定律揭示了物體的慣性,正因?yàn)槲矬w有慣性,故物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來(lái)維持。這是它們的聯(lián)系。 【示范題】(2017重慶一中高一檢測(cè))關(guān)于慣性的大小,下列敘述正確的是(　　) A.兩個(gè)質(zhì)量相同的物體,在阻力相同的情況下,速度大的不容易停下來(lái),所以速度大的物體慣性大 B.兩個(gè)質(zhì)量相同的物體,不管速度大小,它們的慣性的大小一定相同 C.推動(dòng)地面上靜止的物體,要比維持這個(gè)物體做勻速運(yùn)動(dòng)所需的力大,所以物體靜止時(shí)慣性大 D.在月球上舉重比在地球上容易,所以質(zhì)量相同的物體在月球上比在地球上慣性小 【規(guī)范解答】選B。物體的慣性的大小是由物體的質(zhì)量決定的,質(zhì)量相同則慣性大小相同,慣性的大小與物體的位置、是否受力和如何運(yùn)動(dòng)均無(wú)關(guān)。故B正確,A、C、D錯(cuò)誤。 【通關(guān)1+1】 1.(2017成都七中高一檢測(cè))下列關(guān)于慣性的說(shuō)法中,正確的是(　　) A.物體只有在突然運(yùn)動(dòng)或突然停止時(shí)才有慣性 B.物體的質(zhì)量越大或速度越大,其慣性也就越大 C.在太空中飛行的航天飛機(jī)內(nèi)的物體,其慣性消失 D.慣性是物體的屬性,與物體是否受力和運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān) 【解析】選D。物體的慣性是物體的固有屬性,只與物體的質(zhì)量有關(guān),與物體的位置、是否受力和如何運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)。故選項(xiàng)A、B、C錯(cuò)誤,選項(xiàng)D正確。 2.(多選)(2017巴蜀中學(xué)高一檢測(cè))關(guān)于慣性,下列說(shuō)法正確的是(　　) A.慣性是物體固有的屬性,慣性越大的物體,它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)越難改變 B.同一物體運(yùn)動(dòng)時(shí)的慣性大于靜止時(shí)的慣性 C.“嫦娥三號(hào)”衛(wèi)星在地球上的慣性與它繞月球飛行時(shí)的慣性相同(燃料消耗忽略不計(jì)) D.各種機(jī)床和發(fā)電機(jī)的底座做得很笨重,并用螺絲固定在地面上,目的是增大慣性 3.(2017重慶18中高一檢測(cè))行駛的汽車在剎車后能靜止,這是因?yàn)?　　) A.汽車的慣性消失了 B.汽車的慣性小于汽車的阻力 C.汽車受到平衡力的作用而靜止 D.阻力的作用改變了汽車的運(yùn)動(dòng)狀態(tài) 【解析】選D。汽車原來(lái)是運(yùn)動(dòng)的,剎車后,汽車由于慣性仍保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng);但在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中會(huì)受到摩擦阻力的作用,所以最終要停下來(lái),即這是由于阻力改變了汽車的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。 4.(2017南開(kāi)中學(xué)高一檢測(cè))關(guān)于物體的慣性,下列說(shuō)法中正確的是(　　) A.射出槍膛的子彈在運(yùn)動(dòng)一段距離后連一件棉衣也穿不透,這表明它的慣性減小了 B.戰(zhàn)斗機(jī)在空戰(zhàn)時(shí),甩掉副油箱是為了減小慣性,提高飛行的靈活性 C.用力推一個(gè)處在地面上的物體,沒(méi)有推動(dòng),原因是物體的慣性太大了 D.高速公路上要限速,是因?yàn)檐囁僭酱髴T性越大