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1、2022年高中物理 第四章 牛頓第一定律學案 新人教版必修1 (I)
【學習目標】
1、知道伽利略理想實驗及其主要推理過程,知道理想實驗是科學研究的重要方法。
2、理解牛頓第一定律的內(nèi)容及意義。
3、知道什么是慣性,能正確解釋有關慣性的現(xiàn)象。
【學習重難點】
重點:科學思想的建立過程及對牛頓第一定律和慣性的正確理解。
難點:力與運動的關系、慣性與質(zhì)量的關系。
【問題導學】
馬拉車則車前進,不再拉,前進的車會停下來;人推車則車前進,不再推,前進的車會停下來;踢球,球沿草地向前滾動,不再踢,滾動的球會慢慢停下來。
思考:運動和力之間有什么關系呢?
目標一:力和運動的
2、關系
1、 亞里士多德的觀點:
2、 伽利略的觀點:
3、 笛卡爾的觀點:
4、 目標二:理想實驗的魅力—伽利略斜面實驗
一:質(zhì)疑假設,科學猜想
當球沿斜面向下滾動時,它的速度增大,而向上滾動時,速度減小。他由此猜想:
實際觀察的結(jié)果是:
推斷:
二:實驗探究,得出結(jié)論
左斜面固定,右斜面傾角可變。實驗中我們設定小球始終從左斜面定位卡處由靜止釋放。
①固定右斜面,改變小球所受的摩擦,觀察小球上升的最大高度怎樣變化。重復一次。
思考:1.小球所受摩擦力的大小與小球上升的最大高度之間有什么關系?
2.摩擦阻力的大小與釋放點到上升的最高點的高度差是什么關系?
3、 3.如果沒有摩擦,小球會上升到多高的地方?
②減小右斜面傾角,觀察小球沿斜面運動的最遠距離怎樣變化。重復一次。
思考:1.減小右斜面傾角,小球沿斜面運動的最遠距離如何變化?
2.如果沒有摩擦,減小右斜面傾角,沿斜面滾動的最遠距離怎樣變 化?小球?qū)⑸仙蕉喔叩牡胤剑?
③將右斜面放平,釋放小球,觀察小球的運動。
思考:1.如果水平木板足夠長,小球會停下來嗎?
2.如果沒有摩擦,水平木板足夠長,小球?qū)L到哪里去呢?
實驗推理結(jié)論:
目標三:牛頓第一定律(慣性定律)
1、 牛頓第一定律的內(nèi)容:
注意:牛頓第一定律不是直接的實驗結(jié)論,它是在
4、 的基礎上,通過
出來的。
2、 牛頓第一定律的含義:
(1)牛頓第一定律說明了物體不受外力時的運動狀態(tài):
(2)牛頓第一定律指出了一切物體都有保持勻速直線運動或靜止狀態(tài)的特性。
(3)牛頓第一定律明確了力與運動的關系:力是 物體運動狀態(tài)的原因,而不是 物體運動狀態(tài)的原因。
目標四:慣性與質(zhì)量
1、慣性: ,所以牛頓第一定律又被稱為慣性定律。
2、對慣性的
5、理解
(1)慣性是物體的固有屬性,一切物體都具有慣性。
(2)慣性與運動狀態(tài)無關: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。
(3)慣性與受力情況無關。
(4)慣性不是力。慣性與力是兩個完全不同的概念。
3、慣性與質(zhì)量
質(zhì)量與慣性有什么關系?
【思考與討論】
1、慣性與慣性定律有區(qū)別嗎?
2、物體抵抗運動狀態(tài)變化的“本領”,與什么因素有關?請大家通過實
6、例進行分析。(閱讀教材P69思考與討論)
3、什么是慣性參考系?(閱讀教材P70科學漫步)
2.一個物體保持靜止或勻速運動狀態(tài)不變,這是因為( )
A.物體一定沒有受到任何力 B.物體一定受到兩個平衡力作用
C.物體所受合力一定為零 D.物體可能受到兩個平衡力作用
3.下列關于慣性的說法中,正確的是( )
A.人走路時沒有慣性,被絆倒時有慣性
B.百米賽跑到終點時不能立即停下是由于慣性,停下時就沒有慣性了
C.物體沒有受外力作用時有慣性,受外力作用后慣性被克服
D.物體的慣性與物體的運動狀態(tài)及受力情況均無關
4.關于力和運動的關
7、系,下列說法正確的是:( )
A.物體靜止在水平桌面上,它必定不受任何力的作用.
B.物體由靜止開始運動,必定是受到了外力的作用.
C.物體向東運動,必定受到向東的力的作用.
D.物體運動越來越慢,必定是受到了外力的作用.
5.下列屬于慣性表現(xiàn)的現(xiàn)象是( )
A.快速跑步的人很容易被絆倒.
B.在真空中鐵片和羽毛下落得一樣快.
C.飛機要在到達目標上空之前投彈才能擊中目標.
D.物體沿光滑斜面下滑時速度越來越大.
拓展題組(跳起來,摘下豐收果)
6.最早根據(jù)實驗提出力不是維持物體運動原因的科學家是( )
A.亞里士多德
8、 B 牛頓
C 伽利略 D 笛卡兒
7.對慣性的理解,下列說法中正確的是( )
A.將物體拋到空中后,物體就沒有慣性了.
B.物體都具有抵抗物體運動狀態(tài)變化的“本領”。
C.兩個質(zhì)量相同的物體,不論速度大小及是否受力,慣性大小一定相同.
D.兩個質(zhì)量相同的物體,在不同的合外力作用下,慣性大小不同.
8.關于慣性,下列說法中正確的是( )
A.乒乓球可快速抽殺,是因為乒乓球慣性小的緣故.
B.靜止的火車啟動時速度變化緩慢,是因為物體靜止時慣性大.
C.從運動的汽車上不斷卸下貨物,汽車的慣性不變.
9、
D.質(zhì)量越大的物體,慣性越大.
拓展題組(勇往直前,試一試)
9.在沿水平路面行駛的火車車廂中的水平桌面上放著一個小球,當車廂里的人(面向車頭)看到小球突然在桌面上向右運動,說明( )
A.火車在向左拐彎. B.火車在向右拐彎.
C.火車速率一定在變化. D.火車可能在做勻速運動.
10.理想實驗有時更能反映自然規(guī)律.伽利略設計了一個理想實驗,其中有一個經(jīng)驗事實,其余是推論.
①減小另一個斜面的傾角,小球在這個斜面上仍能達到原來的高度
②兩個斜面對接,讓靜止小球沿一個斜面滾下,小球?qū)L上另一個斜面
③如果沒有摩擦,小球?qū)⑸仙皆瓉磲?/p>
10、放時的高度
④繼續(xù)減小第二個斜面的傾角,最后使它成為水平面,小球要沿水平面做持續(xù)的勻速運動
將上述理想實驗的設想步驟按正確的順序排列 (只寫序號即可)
在上述設想步驟中,有的屬于可靠的事實,有的屬于理想化的推論.下列關于事實和推論的分類正確的是( )
A.①是事實,②③④是推論
B.②是事實,①③④是推論
C.③是事實,①②④是推論
D.④是事實,①②③是推論
11.在探究“力對物體運動的影響”的實驗中,在水平桌面上分別鋪上粗糙程度不同的毛巾、棉布、玻璃,讓小車自斜面頂端從靜止開始滑下,小車從同一高度滑下后,在不同物體表面上運動的距離如圖所示。
(1)實驗時小車每次都從斜面頂端滾下,是為了讓小車在這些物體表面開始運動的_________________相同。
(2)由圖示可知,小車在玻璃上運動的距離最________________,這說明小車受到的阻力越______________,速度減小得越慢。
(3)根據(jù)這個實驗推理:若水平物體表面絕對光滑(即小車不受任何阻力作用),那么小車將一直保持________________________。